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【专题:动力电池质量安全】标准化与检测技术支撑动力电池高质量发展

2025-11-01 罗运俊 中汽研汽车检验中心(广州)有限公司新能源试验研究部部长
 
[摘要] 本研究聚焦动力电池质量安全领域,围绕标准化与检测服务展开探索与实践。首先,解析新国标GB 38031—2025《电动汽车用动力蓄电池安全要求》(以下简称“GB 38031—2025新标准”)及相关标准修订背景、原则与新增测试方法,强调其在提升安全性、推动国际协同及保障产业发展方面的重要作用,并结合检测经验指出实施过程中企业需关注的应对策略。其次,探讨动力电池在低空经济、远洋运输及机器人等新兴应用场景下的质量安全要求,介绍在测试验证、标准建设及风险防控体系构建中的具体进展与举措。第三,强调完善标准体系与检测认证机制对于支撑动力电池产业高质量发展的意义,提出以创新驱动发展、安全奠基未来的愿景。
 
[关键词] 动力电池;标准化;质量安全
 
罗运俊
  在新能源汽车三电(电池、电机、电控)系统检测认证技术研究方面具备丰富经验,参与多项新能源汽车领域国家标准制定工作,开展多项省部级新能源汽车重点研发计划研究,构建了完善的新能源汽车三电系统测试评价技术服务平台,积极拓展针对东南亚地区的检测认证一站式服务平台,在新能源汽车出口检测认证方面卓有成效。
 
引言
  近年来,随着全球“双碳”战略的推进和新能源汽车产业的快速发展,动力电池作为电动汽车的核心部件,其安全性与可靠性成为学术界和产业界关注的重点[1,2]。国内外学者围绕热失控机理、循环寿命预测、热管理优化等开展了大量研究[3,4],并建立了较完善的理论与实验体系。在标准建设方面,我国已逐步建立了覆盖电性能、安全性与可靠性等多个维度的动力电池标准体系,最新发布的GB 38031—2025新标准,推动了产业质量与安全水平不断提升。
  然而,随着技术迭代和应用场景拓展,现有研究与实践仍存在不足。一方面,标准体系虽趋完善,但针对快充循环、底部撞击、热扩散等极端工况的研究仍有待深入,相关检测方法的适应性和统一性不足;另一方面,现有检测评价体系主要服务于车用动力电池,对于低空飞行器、远洋运输和服务机器人等新兴应用的特殊需求缺乏系统研究。同时,国际标准与中国标准在部分指标上仍存在差异,影响了我国动力电池产品的国际竞争力。
 
1 GB 38031—2025新标准解读
  动力电池安全GB 38031—2025 新标准的修订,是我国新能源汽车产业发展过程中的重要里程碑。该标准遵循三个基本原则:一是进一步提升动力电池的安全性,强化产品在极端工况下的防护能力;二是丰富事故场景测试方法,更加全面地覆盖电池在使用周期中可能遭遇的风险情境;三是充分考虑新能源汽车“走出去”战略,积极对接国际标准与法规,增强我国标准体系的兼容性和国际影响力。
  在具体条款上,GB38031—2025新标准较GB 38031—2020标准具有显著提升:新增单体层级的快充循环后安全测试和系统层级的底部撞击测试,同时对热扩散实验提出更为严格的要求。这些调整不仅反映了我国动力电池技术的发展趋势,也顺应了行业对安全性验证的更高需求。
  此外,GB 38031—2025新标准在修订过程中曾讨论过电池包刮底试验,但因其涉及整车防护验证,未被纳入其中,而是转入GB 18384《电动汽车安全要求》标准修订中。此举不仅保证了标准体系的合理分工,也突显了对整车安全防控的系统性考量。值得注意的是,该标准自今年7月正式实施后,引发了社会和消费者高度关注。消费者在购车前主动询问产品是否符合新标准,客观上推动了企业加快标准符合性验证,提升了市场对产品质量与安全的信心。
  然而,GB 38031—2025新标准在落实过程中也暴露出一些现实问题。相比旧版,新国标更加重视车辆安全防控设计的系统性验证,要求企业提交说明文件及佐证材料。但由于缺乏统一模板,企业在理解和执行上存在差异,导致提交文件的完整性与规范性不足。同时,部分技术说明需整车设计部门配合,增加了跨部门协调难度。这些问题可能延长认证周期,影响企业的产品投放效率。因此,建议相关企业应提前布局,完善内部协调机制,规范说明文件编制流程,以提升应对新标准的效率与合规性。
 
2 国内外标准差异性分析
  在动力电池安全领域,标准体系建设与国际协同是推动产业可持续发展的核心环节。随着我国标准体系的逐步完善,动力电池质量安全要求已达到国际先进水平,但与欧美、日本等国家和地区的标准相比,仍存在差异。主要体现在以下几个方面:
  首先,在测试维度上,GB 38031—2025新标准对快充循环后安全、底部撞击和热扩散等项目均提出了更严格的要求,测试场景更贴合我国复杂的交通环境和使用工况。但国际主流标准更注重电池在典型滥用条件下的基础验证。其次,在技术指标设置上,我国标准普遍提出了更高的阈值要求,例如对热扩散蔓延时间和安全防护能力的规定,体现出更强的预防性导向。第二,在标准定位上,国内标准不仅服务于提升本土产品安全水平,还兼顾新能源汽车出口的合规需求。相比之下,欧美标准更多体现地方性法规属性。
  值得注意的是,我国标准在与国际标准的协同上也取得显著进展。例如在修订GB 38031—2025新标准过程中,充分对比了联合国ECE R100等标准的条款,努力实现与国际接轨。这一做法不仅有助于提升我国标准在全球的认可度,也为动力电池产品“走出去”创造了条件。与此同时,国际社会对我国标准的关注度也在提升,一些东南亚国家已开始参考并采纳我国标准体系。
  总体来看,我国动力电池标准在安全性和完整性方面已达到国际先进水平,甚至在部分维度上实现了超越,但仍需持续推进其国际化应用和互认进程。如何在巩固国内标准优势的同时结合多元化应用需求,形成更加完善的质量安全保障体系,是推动产业持续创新与全球竞争力提升的重要课题。
 
3 新兴应用场景探索
  随着新能源汽车产业的快速发展,动力电池应用边界亦不断拓展,除传统的车用场景外,低空飞行器、远洋运输与服务机器人等新兴领域逐渐成为关注重点。这些领域对动力电池的性能、可靠性及安全性提出了更高要求,同时也对现有标准体系和检测方法带来新的挑战。
3.1 低空经济领域
  低空经济是近年来快速发展的新兴产业,电动垂直起降飞行器(eVTOL)等新型交通工具的兴起,使动力电池的航空应用需求日益凸显。相较于车用场景,低空飞行器在高空跌落、极端温差和高强度振动等工况下运行,对电池的能量密度、安全性及环境适应性要求更为苛刻。目前,航空领域已有部分电池测试标准,但整体体系仍不完善。为填补短板,我国已投入大量资源建立低空经济研究平台,开展高空跌落、热扩散和环境可靠性测试,并推动相关标准体系的构建。这一举措有助于将汽车领域的成熟经验向航空延伸,形成跨领域技术转化与标准协同。
3.2 远洋运输场景
  随着中国新能源汽车出口规模持续扩大,动力电池在远洋运输过程中的安全风险逐渐凸显。与车辆使用阶段相比,海运环境下的电池面临长时间高湿、高盐雾和密闭舱室条件,易诱发热失控等安全事故。为此,国内研究机构联合船级社、航运企业开展了系统研究,构建了新能源汽车远洋运输危险源辨识体系,并提出基于不同电池材料体系和装配形式的分级安全评价方法。通过制定安全分级指标和评价指南,有望为新能源汽车大规模出海提供安全保障。
3.3 机器人应用领域
  服务机器人与人形机器人是人工智能与智能制造融合发展的重要方向,其动力来源高度依赖电池系统。与消费电子和电动车电池相比,机器人应用多处于人员密集或财产密集的场景,对电池的可靠性与安全性要求更为严格。然而,现有标准体系尚未覆盖机器人独特的使用场景和潜在风险,缺乏有针对性的检测方法。为此,国内检测机构已启动机器人用动力电池专用检测体系建设,尝试从安全测试、失效模式识别和风险评价等方面提出系统性方案。这不仅有助于保障机器人产业的健康发展,也为动力电池在新兴领域的应用提供了支撑。
  综上所述,如何在现有标准和检测的基础上构建覆盖更多应用场景的系统性质量安全保障框架,已成为动力电池产业亟须解决的关键课题。
 
4 结论与展望
  总体来看,我国动力电池质量安全标准体系已日趋完善,GB 38031—2025新标准的实施,不仅有助于提升产业整体安全水平,也为我国在全球标准体系中提升话语权奠定了基础。然而,在标准符合性验证、跨领域检测方法开发以及国际标准接轨等方面仍存在改进空间。
  未来研究可围绕以下几个方向展开:首先,完善覆盖全生命周期的动力电池质量安全评价体系,实现从研发、制造到使用及回收环节的全链条管控;其次,加强新兴应用场景下的测试方法与标准建设,提升检测技术的适应性与前瞻性;第三,推动中国标准的国际化推广与互认,提升动力电池产业的全球竞争力。
  总之,动力电池产业的发展需要以标准为引领、以检测为支撑,形成创新与安全并重的发展格局。通过不断完善质量安全体系,有望为新能源汽车产业的高质量发展和多元化应用提供坚实保障。
 
参考文献
〔1〕Yu Quanqing, Nie Yuwei, Peng Simin, et al.Evaluation of the safety standards system of power batteries for electric vehicles in China〔J〕.Applied Energy, 2023, 349:121674—121674.
〔2〕Liu KL, Wei ZB, Zhang CH, et al. Towards Long lifetime battery: AI-based manufacturing and management. IEEE/CAA J Autom Sinica 2022;9:1139–65.
〔3〕Yang Yanan, Wang Min, Zhang Mengmeng, et al.Advancements, Challenges, and Future Trajectories in Advanced Battery Safety Detection〔J〕. Electrochemical Energy Reviews, 2025, 8:10—10.
〔4〕Jaguemont J., Bardé F., A critical review of lithium-ion battery safety testing and standards〔J〕, Applied Thermal Engineering, 2023, 231:121014—121014. 

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