مقدمه
وزارت صنایع و فناوری اطلاعات چین (MIIT) اخیراً استاندارد GB38031-2025 را صادر کرده است که لقب "سخت‌گیرانه‌ترین دستورالعمل ایمنی باتری" را دارد و طبق آن، تمام خودروهای انرژی نو (NEV) باید تا اول ژوئیه 2026، در شرایط سخت به استاندارد "بدون آتش‌سوزی، بدون انفجار" دست یابند. این مقررات برجسته، تغییر اساسی در صنعت را نشان می‌دهد و ایمنی را به عنوان یک الزام غیرقابل مذاکره در اولویت قرار می‌دهد. در اینجا، ما به بررسی تقاضاهای فنی در حال تحول برای باتری‌ها و پیشرفتهای مربوطه در سیستم‌های مدیریت باتری (BMS) برای پاسخگویی به این چالش‌ها می‌پردازیم.
۱. استانداردهای ایمنی بالا برای باتری‌های خودروهای NEV
استاندارد GB38031-2025 معیارهای دقیقی را معرفی می‌کند که ایمنی باتری را از نو تعریف می‌کند:
- پیشگیری از فرار حرارتی: باتری‌ها باید در برابر سناریوهای شدید، از جمله نفوذ میخ، شارژ بیش از حد و قرار گرفتن در معرض دمای بالا، بدون آتش گرفتن یا انفجار حداقل به مدت 60 دقیقه مقاومت کنند.16 این امر مفهوم قبلی "زمان فرار" را از بین می‌برد و ایمنی ذاتی را در طول چرخه عمر باتری می‌طلبد.
- یکپارچگی ساختاری بهبود یافته: آزمایش‌های جدید، مانند مقاومت در برابر ضربه از پایین (شبیه‌سازی برخورد با بقایای جاده‌ای) و ارزیابی‌های ایمنی پس از چرخه شارژ سریع، استحکام در شرایط دنیای واقعی را تضمین می‌کنند26.
- ارتقاء چگالی مواد و انرژی: این استاندارد حداقل چگالی انرژی 125 وات ساعت بر کیلوگرم را برای باتری‌های فسفات آهن لیتیوم (LFP) الزامی می‌کند و تولیدکنندگان را به سمت استفاده از مواد پیشرفتهای مانند لایه‌های عایق نانو و پوشش‌های سرامیکی سوق می‌دهد.
این الزامات، حذف تولیدکنندگان سطح پایین را تسریع می‌کند و در عین حال، تسلط رهبران صنعت مانند CATL و BYD را که فناوری‌های آنها (مثلاً CTP 3.0 CATL و Blade Battery BYD) از قبل با هنجارهای جدید همسو است، تثبیت می‌کند.
۲. تکامل BMS: از نظارت تا ایمنی پیشگیرانه
به عنوان "مغز" سیستم‌های باتری، BMS باید برای برآورده کردن الزامات GB38031-2025 تکامل یابد. روندهای کلیدی عبارتند از:
الف. گواهینامه ایمنی عملکردی بالاتر
BMS باید به بالاترین سطح یکپارچگی ایمنی خودرو (ASIL-D تحت ISO 26262) دست یابد تا عملیات ایمن در برابر خرابی را تضمین کند. به عنوان مثال، نسل چهارم BMS شرکت BAIC New Energy که در سال 2024 گواهینامه ASIL-D را دریافت کرد، از طریق نظارت بلادرنگ و طراحی افزونگی، نرخ خرابی سخت‌افزار را تا 90 درصد کاهش می‌دهد. چنین سیستم‌هایی برای تشخیص زودهنگام خطا و جلوگیری از فرار حرارتی بسیار مهم هستند.
ب. ادغام فناوری‌های پیشرفته حسگری
مکانیسم‌های هشدار اولیه حیاتی هستند. حسگرهای هیدروژن، مانند حسگرهای توسعه‌یافته توسط Xinmeixin، انتشار گاز (مثلاً H₂) را در مراحل اولیه‌ی فرار حرارتی تشخیص می‌دهند و تا ۴۰۰ دقیقه قبل از وقوع هشدار می‌دهند. این حسگرهای مبتنی بر MEMS که تحت گواهینامه‌ی AEC-Q100 هستند، حساسیت و دوام بالایی ارائه می‌دهند و امکان ارائه راه‌حل‌های ایمنی مقرون‌به‌صرفه و در سطح بسته‌بندی را فراهم می‌کنند.
ج. BMS مبتنی بر ابر و بهینه‌سازی مبتنی بر هوش مصنوعی
ادغام ابری امکان تجزیه و تحلیل داده‌ها در زمان واقعی و نگهداری پیش‌بینی‌شده را فراهم می‌کند. شرکت‌هایی مانند NXP Semiconductors از دوقلوهای دیجیتال مبتنی بر ابر برای اصلاح الگوریتم‌ها استفاده می‌کنند و دقت تخمین وضعیت شارژ (SOC) و وضعیت سلامت (SOH) را تا ۱۲٪ بهبود می‌بخشند. این تغییر، مدیریت ناوگان را بهبود می‌بخشد و استراتژی‌های شارژ تطبیقی را امکان‌پذیر می‌کند و طول عمر باتری را افزایش می‌دهد.
د. نوآوری‌های مقرون‌به‌صرفه در بحبوحه افزایش هزینه‌های انطباق
رعایت استانداردهای جدید ممکن است به دلیل ارتقاء مواد (مثلاً الکترولیت‌های مقاوم در برابر شعله) و طراحی مجدد ساختار، هزینه‌های سیستم باتری را 15 تا 20 درصد افزایش دهد. با این حال، نوآوری‌هایی مانند فناوری CTP مدولار CATL و سیستم‌های مدیریت حرارتی ساده‌شده به کاهش هزینه‌ها و در عین حال افزایش چگالی انرژی کمک می‌کنند.
۳. پیامدهای گسترده‌تر صنعت
تغییر شکل زنجیره تأمین: بیش از 30 درصد از شرکت‌های باتری‌سازی کوچک تا متوسط ممکن است به دلیل موانع فنی و مالی از بازار خارج شوند، در حالی که همکاری بین خودروسازان و رهبران فناوری (مانند CATL و BYD) عمیق‌تر خواهد شد.
هم‌افزایی‌های بین صنعتی: پیشرفتهای ایمنی در باتری‌های خودروهای برقی جدید به سیستم‌های ذخیره انرژی (ESS) نیز سرایت کرده است، جایی که کاربردهای در مقیاس شبکه به قابلیت اطمینان مشابه «بدون آتش‌سوزی، بدون انفجار» نیاز دارند.
رهبری جهانی: استانداردهای چین آماده‌اند تا بر هنجارهای جهانی تأثیر بگذارند، و شرکت‌هایی مانند Xinmeixin فناوری‌های حسگر هیدروژن را به بازارهای بین‌المللی صادر می‌کنند.
نتیجه‌گیری
استاندارد GB38031-2025 نشان‌دهنده یک مرحله متحول‌کننده برای بخش خودروهای NEV چین است، جایی که ایمنی و نوآوری در هم می‌آمیزند. برای تولیدکنندگان باتری، بقا منوط به تسلط بر مدیریت حرارتی و علم مواد است. برای توسعه‌دهندگان BMS، آینده در سیستم‌های هوشمند و متصل به ابر نهفته است که به جای واکنش به خطرات، آنها را پیشی می‌گیرند. با گذار صنعت از «رشد به هر قیمتی» به نوآوری «ایمنی در اولویت»، شرکت‌هایی که این اصول را در DNA خود جای می‌دهند، دوران بعدی تحرک پایدار را رهبری خواهند کرد.
برای به‌روزرسانی‌های بیشتر در مورد تحولات نظارتی و فناوری‌های پیشرفته که آینده وسایل نقلیه انرژی جدید را شکل می‌دهند، با ما همراه باشید.
زمان ارسال: ۲۲ آوریل ۲۰۲۵
