芯耀
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隨著GB38031-2025《電動汽車用動力蓄電池安全要求》的發(fā)布，我國動力電池安全標準邁入“零容忍”時代。新國標首次將“不起火、不爆炸”作為強制性要求，該標準將于2026年7月1日起正式施行。
新國標升級安全要求，熱失控預(yù)警成關(guān)鍵突破點
相比于2020年版的國家標準，新修訂的版本還新增底部撞擊測試，考查電池底部受到撞擊后的防護能力，要求無泄漏、外殼破裂、起火或爆炸現(xiàn)象，且滿足絕緣電阻要求。在新增的快充循環(huán)后安全測試項目中，300次快充循環(huán)后進行外部短路測試，要求不起火、不爆炸，這一調(diào)整對電池系統(tǒng)的主動安全技術(shù)提出了更高要求。
鋰電池熱失控是電動汽車安全的核心威脅，在電池技術(shù)未能達到本質(zhì)安全前，有效的逃生時間是單顆電芯熱失控到全面失控這一段寶貴的時間。電芯在熱失控早期電壓并無明顯變化，測溫存在盲區(qū)過多，存在嚴重的滯后性，同時氣壓傳感器在熱失控事件中存在信號持續(xù)時間短暫，敏感度低的問題，很多場景都有可能導(dǎo)致氣壓傳感器誤報，所以氣壓傳感器常常用于電狀態(tài)下喚醒BMS，再通過BMS測量電壓和溫度，而不是直接報熱事件。
圖1.氣壓傳感器誤報模型
戴勒姆電池研究院早期的電池熱失控研究文獻中提到電池在熱失控過程中會釋放大量氣體，檢測氣體被證實是一種更為高效且準確的手段。那么如何進行氣體種類的選擇，作為熱失控預(yù)警的組分必須滿足作為標志物的特征，具有明顯的物化性質(zhì)和成分特異性，方便檢測和鑒定，同時在所有組分中占有較高比例，且含量應(yīng)具有一定的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。從最新發(fā)布的《鋰離子電池熱失控監(jiān)測與預(yù)警的氣敏技術(shù)研究進展》的文獻中可以了解到無論何種熱失控方式，排氣氣體主要成分為CO、CO2、H2等。H2在NCA和LFP電池體系中，在50%SOC以上的情況下，熱失控釋放的含量均超出了最小爆炸下限，容易導(dǎo)致電池燃爆，CO在LFP中的釋放量不足以引起燃爆現(xiàn)象，所以檢測氫氣更有普適性和危險的預(yù)警性。
圖2. 熱失控釋放氣體組分
精準預(yù)警，車規(guī)品質(zhì)筑牢安全防線
電芯在過充鼓包的過程中，氫氣通過外殼滲透出來，芯鎂信自主研發(fā)的熱失控氫濃度預(yù)警傳感器可提前400分鐘發(fā)現(xiàn)電芯故障，實現(xiàn)熱失控早期預(yù)警的功能。同時該產(chǎn)品還兼顧冷卻液泄露檢測判斷，通過測量包內(nèi)的水蒸氣含量進行綜合分析可更好的區(qū)分鋰電池產(chǎn)氣和冷卻液產(chǎn)氫。
圖3. 熱失控早期氫氣探測數(shù)據(jù)
芯鎂信自主研發(fā)的車規(guī)級MEMS氫氣傳感器，通過全球權(quán)威的AEC-Q100認證，填補了國內(nèi)技術(shù)空白，打破了傳統(tǒng)催化燃燒氫氣傳感器壽命短，響應(yīng)時間慢，容易受到有機硅中毒，難以滿足車規(guī)級要求的困境。其自主研發(fā)的MEMS熱導(dǎo)氫氣傳感器憑借高靈敏度和快速響應(yīng)能力,成為熱失控預(yù)警系統(tǒng)中的核心技術(shù)突破點，徹底解決了催化燃燒氫氣傳感器對有機硅中毒以及壽命短的問題，可以實現(xiàn)包級探測零誤報，在可靠性上150℃高溫環(huán)境下連續(xù)運行1000小時無失效，壽命達15年，完美適配車載嚴苛環(huán)境，同時單個電池包僅需安裝1只傳感器就可實現(xiàn)熱失控早期預(yù)警及冷卻液泄露檢測的功能，具有極高的性價比，為電池熱失控預(yù)警提供了高效解決方案，成為新國標落地的重要技術(shù)支撐。
圖4.芯鎂信BMS板載級熱失控預(yù)警傳感器模組
技術(shù)賦能新國標，推動行業(yè)協(xié)同發(fā)展
隨著全球新能源汽車滲透率持續(xù)提升，電池安全已成為產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基石。芯鎂信以技術(shù)創(chuàng)新為核心驅(qū)動力，通過車規(guī)級氫氣傳感器這一“安全衛(wèi)士”，不僅助力中國車企應(yīng)對新國標挑戰(zhàn)，更為全球新能源行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供了中國方案。
國標的實施將加速行業(yè)淘汰低安全性能產(chǎn)品，推動車企與供應(yīng)鏈企業(yè)技術(shù)升級。芯鎂信總經(jīng)理沈方平表示：“我們的傳感器技術(shù)不僅滿足新國標對熱擴散預(yù)警的嚴苛要求，更通過主動安全策略，為電池系統(tǒng)提供‘防患于未然’的保障。未來，我們將深化與主機廠、電池企業(yè)的合作，共同構(gòu)建更安全的新能源生態(tài)。
未來芯鎂信將計劃進一步拓展國際市場，推動氫能監(jiān)測技術(shù)在儲能、鋰電池汽車、氫能汽車、航空等領(lǐng)域的應(yīng)用，為清潔能源安全保駕護航
