Uvod
Kitajsko ministrstvo za industrijo in informacijsko tehnologijo (MIIT) je nedavno izdalo standard GB38031-2025, poimenovan "najstrožji mandat za varnost baterij", ki določa, da morajo vsa vozila na nova energijska vozila (NEV) do 1. julija 2026 v ekstremnih pogojih doseči standard "brez ognja, brez eksplozije"126. Ta prelomni predpis pomeni ključen premik v industriji, saj daje prednost varnosti kot nepogojni zahtevi. Tukaj raziskujemo razvijajoče se tehnične zahteve za baterije in ustrezni napredek v sistemih za upravljanje baterij (BMS) za spopadanje s temi izzivi.
1. Poostreni varnostni standardi za baterije NEV
Standard GB38031-2025 uvaja stroge standarde, ki na novo opredeljujejo varnost baterij:
- Preprečevanje termičnega pobega: Baterije morajo prenesti ekstremne scenarije, vključno s prebadanjem žebljev, prekomernim polnjenjem in izpostavljenostjo visokim temperaturam, ne da bi se vnele ali eksplodirale vsaj 60 minut16. To odpravlja prejšnji koncept "časa pobega", ki je zahteval intrinzično varnost skozi celoten življenjski cikel baterije.
- Izboljšana strukturna integriteta: Novi testi, kot so odpornost na udarce od dna (simulacija trkov s cestnimi odpadki) in ocene varnosti po ciklu hitrega polnjenja, zagotavljajo robustnost v resničnih pogojih26.
- Nadgradnje materialov in energijske gostote: Standard za litijeve železove fosfatne (LFP) baterije uveljavlja minimalno energijsko gostoto 125 Wh/kg, kar proizvajalce spodbuja k uporabi naprednih materialov, kot so nanoizolacijske plasti in keramični premazi16.
Te zahteve bodo pospešile odpravo proizvajalcev nižjega cenovnega razreda, hkrati pa utrdile prevlado vodilnih podjetij v panogi, kot sta CATL in BYD, katerih tehnologije (npr. CATL-ov CTP 3.0 in BYD-ova Blade Battery) so že usklajene z novimi normami26.
2. Razvoj sistema BMS: od spremljanja do proaktivne varnosti
Kot "možgani" baterijskih sistemov se mora BMS razvijati, da bi izpolnil zahteve standarda GB38031-2025. Ključni trendi vključujejo:
a. Višji certifikat funkcionalne varnosti
Sistemi za upravljanje objektov (BMS) morajo doseči najvišjo raven integritete avtomobilske varnosti (ASIL-D v skladu s standardom ISO 26262), da zagotovijo varno delovanje. Na primer, sistem BMS četrte generacije podjetja BAIC New Energy, ki je leta 2024 prejel certifikat ASIL-D, zmanjšuje stopnjo okvar strojne opreme za 90 % s spremljanjem v realnem času in zasnovo redundance3. Takšni sistemi so ključnega pomena za zgodnje odkrivanje napak in preprečevanje toplotnega pobega.
b. Integracija naprednih senzorskih tehnologij
Mehanizmi zgodnjega opozarjanja so ključnega pomena. Senzorji vodika, kot so tisti, ki jih je razvil Xinmeixin, zaznavajo emisije plinov (npr. H₂) med zgodnjim termičnim pobegom in zagotavljajo do 400 minut predhodnega opozorila. Ti senzorji, ki temeljijo na MEMS in so certificirani v skladu z AEC-Q100, ponujajo visoko občutljivost in vzdržljivost, kar omogoča stroškovno učinkovite varnostne rešitve na ravni paketov5.
c. Sistemi za upravljanje stavb (BMS) v oblaku in optimizacija, ki jo poganja umetna inteligenca
Integracija v oblak omogoča analizo podatkov v realnem času in napovedno vzdrževanje. Podjetja, kot je NXP Semiconductors, izkoriščajo digitalne dvojčke v oblaku za izboljšanje algoritmov, s čimer se izboljša natančnost ocenjevanja stanja napolnjenosti (SOC) in stanja delovanja (SOH) za 12 %7. Ta premik izboljšuje upravljanje voznega parka in omogoča prilagodljive strategije polnjenja, s čimer se podaljšuje življenjska doba baterije.
d. Stroškovno učinkovite inovacije sredi naraščajočih stroškov skladnosti
Izpolnjevanje novih standardov lahko zaradi nadgradenj materialov (npr. elektrolitov, ki zavirajo gorenje) in strukturnih preoblikovanja poveča stroške baterijskega sistema za 15–20 %. Vendar pa inovacije, kot sta modularna tehnologija CTP podjetja CATL in poenostavljeni sistemi za upravljanje toplote, pomagajo zmanjšati stroške, hkrati pa povečajo gostoto energije68.
3. Širše posledice za industrijo
l Preoblikovanje dobavne verige: Več kot 30 % malih in srednje velikih podjetij za baterije lahko zaradi tehničnih in finančnih ovir zapusti trg, medtem ko se bo sodelovanje med proizvajalci avtomobilov in tehnološkimi vodilnimi podjetji (npr. CATL in BYD) poglobilo12.
l Medpanožne sinergije: Varnostni napredek pri baterijah za električna vozila se prenaša v sisteme za shranjevanje energije (ESS), kjer aplikacije na ravni omrežja zahtevajo podobno zanesljivost »brez požara, brez eksplozije«2.
l Globalno vodstvo: Kitajski standardi bodo verjetno vplivali na globalne norme, saj podjetja, kot je Xinmeixin, izvažajo tehnologije vodikovih senzorjev na mednarodne trge5.
Zaključek
Standard GB38031-2025 predstavlja prelomno fazo za kitajski sektor električnih vozil, kjer se zbližata varnost in inovacije. Za proizvajalce baterij je preživetje odvisno od obvladovanja toplotnega upravljanja in znanosti o materialih. Za razvijalce sistemov za upravljanje stavb (BMS) je prihodnost v inteligentnih, z oblakom povezanih sistemih, ki preprečujejo tveganja in se nanje ne odzivajo. Ko panoga prehaja iz »rasti za vsako ceno« v inovacije, ki »najprej postavljajo varnost«, bodo podjetja, ki bodo ta načela vključila v svoj DNK, vodila naslednjo dobo trajnostne mobilnosti.
Spremljajte nadaljnje posodobitve o regulativnem razvoju in najsodobnejših tehnologijah, ki oblikujejo prihodnost vozil na novo energijo.
Čas objave: 22. april 2025
