电动汽车用动力蓄电池安全要求编制说明.docx

强制性国家标准电动汽车用动力蓄电池安全要求（征求意见稿）编制说明2024年4月一、工作简况1二、编制原则、强制性国家标准主要技术要求的依据及理由3三、与有关法律、行政法规和其他标准的关系3四、与国际标准化组织、其他国家或者地区有关法律法规和标准的比对分析13五、重大分歧意见的处理过程、处理意见及其依据38六、对强制性国家标准自发布日期至实施日期之间的过渡期的建议及理由39七、与实施强制性国家标准有关的政策措施39八、是否需要对外通报的建议及理由39九、废止现行有关标准的建议39十、涉及专利的有关说明39十一、强制性国家标准所涉及的产品、过程或者服务目录39十二、其他应当予以说明的事项40电动汽车用动力蓄电池安全要求（征求意见稿）编制说明一、工作简况1 .任务来源电动汽车用动力蓄电池安全要求立项计划由国家标准化管理委员会于2023年12月下达，计划编号为：20231690-Q-339o2 .制定背景GB38031-2020电动汽车用动力蓄电池安全要求作为我国电动汽车领域首批强制性国家标准之一，自2020年5月发布以来，在规范产品生产、引导技术进步、支撑政府管理等方面起到了重要作用。GB380312020从实际应用工况场景出发，加强了对电池包和系统的安全要求，并提出了热扩散安全要求，提升了企业对于电池单体热失控引发危险的重视程度，对降低产品热失控事故起到了积极作用。随着新能源汽车保有量快速增加，电动汽车起火事故仍时有发生。通过对近年来电动汽车安全事故的经验总结，行业对于动力电池在实际应用场景下的失效机制也有了进一步的认识。基于此，有必要修订完善GB38031电动汽车用动力蓄电池安全要求，进一步提升安全要求，筑牢动力电池安全底线，维护消费者生命财产安全。3 .主要工作过程本标准由工业和信息化部归口，委托全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会（以下简称“电动车辆分标委”）负责组织开展修订工作。2021年下半年开始，电动车辆分标委动力蓄电池标准工作组启动GB38031修订预研工作，组织成立了由宁德时代新能源科技股份有限公司牵头，涵盖电动汽车整车企业、动力电池企业、第三方检测机构、科研院所的标准修订起草组，以下是主要工作过程：1) 2021年11月，电动车辆分标委秘书处开展了GB380312020实施效果评估工作，调研2020版本的执行情况，收集行业修订建议。2) 2021年12月，动力蓄电池标准工作组2021年第2次会议介绍了GB380312020实施效果评估情况。反馈企业基本一致认为GB380312020的实施，提升了企业对于电池单体热失控引发危险的重视程度，对降低产品热失控事故产生了积极作用；另一方面，超过半数企业反馈了修订意见，主要包括加严热扩散安全要求，增加新的热失控触发方法、考虑停车下电火灾事故场景、明确乘员舱危险定义等方面。3) 2022年3月，电动车辆分标委秘书处组织召开GB38031强标修订预研研讨会，会议讨论了实施效果评估情况、行业反馈意见以及热扩散修订方向等关键技术问题，确定启动GB38031修订工作。4) 2022年3月，电动车辆分标委秘书处根据行业反馈的修订建议，组织完成立项草案等立项材料编制工作。5) 2022年4月，电动车辆分标委2022年第2次审查会上，GB38031修订通过立项审议。6) 2022年5月，动力蓄电池标准工作组2022年第1次会议审议了GB38031修订草案，标准起草组单位代表介绍了修订背景、预研内容。会后秘书处组织成立了涵盖电动汽车整车企业、动力电池企业、第三方检测机构的GB38031修订研究组，并面向热扩散、底部防护等重点修订议题面向动力蓄电池标准工作组全体单位发放调研问卷。7) 2022年7月，GB38031修订通过汽标委立项审议并正式上报主管部门。8) 2022年8月，GB38031修订起草组会议结合调研问卷收集情况，进一步讨论了热扩散、底部防护等重点修订方向，确定热失控判定方法维持不变，热失控触发方法方面研究内加热触发方法的可行性，底部防护测试主要涉及刮底工况(X向)、托底工况(Z向)。9) 2022年11月，动力蓄电池标准工作组2022年第2次会议上讨论了修订草案，标准起草组单位代表介绍了前期GB38031修订研究组会议情况。10) 2023年3月，动力蓄电池标准工作组2023年第1次会议，标准起草组代表介绍了新版修订草案及前期行业反馈意见的初步处理情况。考虑到2020版本允许使用整车作为热扩散测试对象，但缺乏执行细则，本次会议明确了在修订草案中增加整车测试细则，并根据后续GB38031修订进程和对应国际标准法规制修订进展进一步完善。11) 2023年7月，动力蓄电池安全标准专题研究组会议上审议了GB38031电动汽车用动力蓄电池安全要求预研情况，并收集了与会专家对于标准的意见建议，讨论形成了热扩散保护对象由车上人员扩展到财产安全和基础设施，适用场景由行驶状态扩展到停车场景,并基于事故场景研究进一步完善危险定义和提升安全要求的初步结论。12) 2023年9月，动力蓄电池标准工作组2023年第2次会议，标准起草组代表介绍了前期专题研究组会议进展情况以及前期行业反馈意见的初步处理情况。13) 2023年12月，动力蓄电池安全标准专题研究组会议重点讨论了各项重点修订议题，明确了热扩散要求提升至不起火、不爆炸(仍需提供报警信号)的修订目标，会后，秘书处组织开展了动力电池安全国内外标准法规对比分析专项工作，并通过调研问卷形式进一步征集行业在热扩散、底部防护等方面的意见建议。14) 2024年3月，动力蓄电池安全标准专题研究组会议集中讨论了各项重点修订研究议题以及收集到的其他修订意见。15) 2024年4月，标准起草组根据前期讨论结论，根据会上讨论情况，形成了征求意见稿方案，主要包括提升热扩散要求、完善热扩散测试方法、新增底部撞击测试及快充循环后测试（详见编制说明第二部分）。二、编制原则、强制性国家标准主要技术要求的依据及理由1 .编制原则1）本文件编写符合GB/T1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定；2）本文件制定过程中，在工作组及行业内进行多次意见征求，并在会上充分讨论；3）起草过程充分考虑了国内外现有相关标准的统一和协，调，同时结合了我国道路交通典型案例、电动汽车及动力电池发展的情况。2 .主要内容及其确定依据本标准代替GB380312020电动汽车用动力蓄电池安全要求，与GB380312020相比，主要技术变化如下：（1）范围本标准规定了电动汽车用动力蓄电池的安全要求和试验方法,适用范围也应明确为动力蓄电池，不包括不为电动汽车提供动力的蓄电池，如12V低压辅助电源。此外，考虑到行业技术发展，标准范围应能涵盖钠离子电池、锂金属电池等新型动力蓄电池。因此将原文中“本标准适用于电动汽车用锂离子电池和银氢电池等可充电储能装置”改为“本文件适用于电动汽车用动力蓄电池二（2）异常终止条件要求在高海拔安全要求（5.2.10）和试验方法（8.2.10）中，为保护试验操作人员和实验室安全，规定了需要制造商提供异常终止条件，且要求不能触发异常终止条件。为了保持试验项间的统一，对湿热循环（5.2.5、8.2.5）、温度冲击（5.2.8、8.2.8）、盐雾（5.2.9、8.2.9）等环境类安全测试均做了相同要求。（3） 温度冲击试验在温度冲击试验（8.2.8）中未规定先低温还是先高温,在实际测试执行时流程无法统一，对此，补充了温度冲击试验温度示意图，供研发及测试人员执行。（4） 盐雾试验在盐雾试验（8.2.9）中，原标准中的测试方法参考了GB/T28046.42011中5.5.2的测试方法,规定了在一个循环的第4小时和第5小时之间进行低压上电监控。但GBb28046.42011中盐雾试验的侧重点是考察在第4小时和第5小时之间按照规定的工作模式下，装置/系统的功能状态，而GB38031的侧重点是考察产品试验后的安全状态，因此，第4小时和第5小时之间的低压上电监控并无实质性意义，经工作组讨论确定，删除此条件。（5） 电池系统保护类试验原标准中五大保护类试验方法转化自UNGTR20,安全要求中规定了试验后的绝缘电阻应不小于100V,而在ISO6469-1:2019中，规定了若电池系统包含交流电路，且没有符合ISO6469-3的额外交流保护，绝缘电阻应不低于500C/V；GB183842020中也规定了直流电路绝缘电阻应不小于100Q/V,交流电路绝缘电阻应不小于500Q/V。因此，在保护类测试中增加“若有交流电路,绝缘电阻应不小于500C/V”的要求。另外,在过温保护（8.2.11）中，未规定试验对象SoC,因此在试验前，样品SoC默认参考6.1.10中规定的最高工作荷电状态进行调整。但由于过温保护试验条件中规定了通过连续充放电使试验对象温度尽可能快地升富，因此试验前的SOC调整必要性较低，经工作组讨论确认，对过温保护试验对象的SOC不作限定，只要符合正常的工作范围即可。（6） 电池包或系统挤压试验对于安装在车厢内的电池包或系统，如HEV电池，通过车辆本体的结构强度可在一定程度上保障电池包或系统免受碰撞或减弱对电池包或系统的碰撞。在EVSGTR及UNRlOO中，均规定了可以选择电池包或车辆进行试验。因此，在8.421试验对象中，增加了“对于安装在车厢内的电池包或系统，允许带有车身结构件进行试验二此外，对于带车身结构进行测试的情况，由于车身结构不规则，以30%形变量作为截止条件对于测试执行存在难度，因此对于带车身结构件进行挤压的情况，明确应以挤压力达到100kN作为截止条件。另外，对于原标准中达到截止条件后保持IOnIin的表述，未明确保持力还是位移，经工作组讨论后确认，修改为保持当前位移IOmin,电池单体层级表述也保持同步。（7） 外部火烧试验原标准中定义了直接燃烧70s+间接燃烧60s,然而在测试执行过程中，对于燃烧开始及结束的计时存在理解上的偏差，部分企业认为应由样品刚开始接触/离开火焰时计时开始/结束，导致实际燃烧时间与标准要求不符。对此，在827.1.3中补充了“燃烧时间应在试验对象与油盘均处于静止状态下计时开始或结束”。（8） 热扩散分析及验证a）安全要求：基于热扩散保护范围由乘员安全扩展到财产安全的行业共识，研究组讨论进一步提升热扩散要求至“不起火、不爆炸:从行业调研问卷反馈情况（图1）显示，截止至2024年2月，已有78%的企业已具备“不起火、不爆炸”技术储备，基于上述情况,研究组一致认为将热扩散要求提升至“不起火、不爆炸”具备技术可行性。图1.企业“不起火、不爆炸”技术储备情况统计从测试执行角度，需要明确热扩散“不起火、不爆炸”的观察时间。观察时间设定需保证在观察期后起火概率极低，同时又要兼顾对测试效率的考量。一方面，GB38031中其他系统测试项的观察时间均为2小时（见表1）。另一方面，为进一步降低观察时间后起火的概率，参考ISO6469-1AMD:2022,增加温度低于60的停止观察条件。即“触发电池单体热失控后，在试验环境温度下至少观察2h,且所有监测点温度均不高于60C”。表1：GB38031中系统级别测试项观察时间对于报警信号要求，考虑到单个电池发生热失控，也会释放出热量，此时电池状态已超出正常工作状态，存在潜在的安全风险，应给予用户提醒。此外，根据行业调研情况，90%企业认为只要电池单体发生了热失控，即使不发生热扩散，也应发出报警信号。因此，要求只要触发热失控，无论是否发生热扩散，均需要提供报警信号。另外，为了电池包或系统在电池单体将要或者发生热失控时，能够尽快提