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四方光电股份有限公司作者
标准简介
随着新能源汽车的快速发展，动力电池的安全性成为行业核心议题。近日，工信部最新颁布的GB 38031-2025《电动汽车动力蓄电池安全要求》将于2026年7月1日正式实施，以热失控防护为核心构建多重生死防线，被称为“史上最严电池安全令”。
核心修订内容如下：
✔热失控防护升级：电池系统在单体热失控后2小时内必须不起火、不爆炸；
✔温度严格管控：所有监测点温度≤60℃；
✔报警响应提速：热失控信号需在5分钟内发出预警，且报警前后5分钟内乘员舱内无可见烟气；
✔新增测试场景：新增底部撞击及快充循环后短路测试；
✔新增同一型式判定条件，允许部分变更电池包或系统经补充测试和审批后视为同一型式，无需重新测试。
热失控机理分析
在新能源汽车市场迅速扩张的当下，动力蓄电池作为核心部件，其安全性备受关注。作为当前新能源汽车领域的两大主流技术路线，磷酸铁锂(LFP)和三元锂(NCM/NCA)电池在热失控的触发机制、气体释放特征及防控策略上存在显著差异。针对这两种电池的不同特性，需采用差异化的监测手段和传感器配置，以实现精准预警和有效防控。
磷酸铁锂电池的热稳定性相对较高，热失控触发温度通常在200℃以上。其反应以释放氢气为主(50-70%)，并伴随烟尘早期释放。郑州大学电气工程学院的研究表明，氢气是磷酸铁锂电池热失控的最早释放气体，检测时间比模组出现浓烟早12分钟，结合氢气监测可实现无烟无火的早期预警。
磷酸铁锂热失控分析图(来源：Electronics, 2023, 12(7))
相比之下，三元锂电池因高活性镍钴锰材料特性，热失控触发温度低至150-200℃，反应中释放氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷及乙烯等气体，并伴随压力骤升和颗粒物爆发。《三元锂离子电池热失控气体原位分析》研究表明，三元锂离子电池热失控过程经历温升、电解液蒸发、气体释放及压力峰值检测、冷却后毒性气体警示四个阶段。需重点监测电解液泄漏和多组分气体，能更早发现异常，为响应处置提供更多宝贵时间。
三元锂热失控阶段分析图(来源：Electronics, 2023, 12(7))
解决方案
四方光电基于NDIR、热导等提供多种技术及组合解决方案，可精准探测电解液、气体、烟雾、压力，并通过CAN总线向BMS传递预警信号。其传感器基于热失控特征气体释放规律，实现秒级响应与报警，触发BMS多级联动防控，以满足GB 38031-2025标准中“5分钟报警”要求。
针对国标新增的内部加热触发和底部撞击测试场景，四方光电电解液泄漏传感器(ATRS-1050)在该类场景的防控中均发挥重要作用，当电芯因工艺缺陷、挤压或滥用导致超过0.1mL电解液泄漏时，该传感器能快速识别并实时向BMS发送信号，实现极早期预警。这种“体检式”监测方案通过极早期干预，有效降低热失控风险。
此外，四方光电传感器经强化湿热循环、盐雾防护设计，提升绝缘性能，确保复杂工况下稳定监测。其提供的实时数据可联动电池包厂家的泄压、惰性气体注入等防控技术，助力实现“2小时不起火爆炸”及“监测点温度≤60℃”等核心安全标准。
磷酸铁锂电池因产气温和，防控侧重于烟雾和氢气监测，借助高灵敏度传感器实时追踪，配合BMS热管理降温，有效延缓热蔓延。三元锂电池因反应剧烈，需多维度参数同步监测，在热失控早期阶段，精准检测电解液溶剂蒸气，以及热失控多合一传感器实时监测多种气体参数，助力BMS触发多级联动防控，实现极早期预警和多级防控的有机结合。
四方光电动力电池热失控产品矩阵
结语
新国标GB 38031-2025的发布，标志着动力电池安全从被动响应向主动防护的全面升级。四方光电通过烟雾、电解液、压力及多气体监测的协同技术，结合秒级响应与多级联动机制，不仅助力达成“2小时不起火爆炸”“5分钟报警”等硬性要求，更为底部撞击、快充老化等新增测试场景提供了前瞻性解决方案。随着技术迭代与标准完善，动力电池安全将迈向更高阶的系统化防控时代。
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