2025新能源汽车动力电池热失控热扩散测试的技术要求
思瀚产业研究院 固德电材    2025-06-28

动力电池热失控是指电池组内某一单体发生局部的剧烈升温，从而诱发连锁反应引起电池温度不可控上升的现象。随着消费者对电动汽车的续航里程要求越来越高，锂离子电池能量密度的不断提高，安全问题也逐渐暴露出来，新能源汽车自燃事故频发，给消费者和车企都造成了巨额损失，动力电池热失控问题仍是新能源汽车发展面临的关键技术瓶颈。

根据中国汽车工程学会于2020年发布的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》，新能源汽车动力电池的能量密度要逐步提升：到 2025 年，我国普及、商用、高端能量型动力电池能量密度分别要达到 200Wh/kg、200Wh/kg 和 350Wh/kg；到2035 年，我国普及、商用、高端能量型动力电池能量密度分别要达到 300Wh/kg、250Wh/kg 和 500Wh/kg。

近年来制定的新能源汽车补贴政策也鼓励车企使用更高能量密度的动力电池。然而，根据相关研究，由于具有较高能量密度的材料可能具有较低的热稳定性，提升动力电池的能量密度会使热失控的触发温度降低。磷酸铁锂电池一般在 400℃以上出现放热峰，能量密度更高的三元锂电池一般在200℃至 300℃时出现放热峰，热失控温度更低且释放的能量更大。

热失控的触发原因分为两大类：内因和外因。内因包括制造时的瑕疵、电池老化造成密封性下降、不当使用造成的锂金属沉积等。外因包括机械滥用（挤压、针刺、碰撞等）、电滥用（外短路、过充、过放等）、热滥用（过热等）。

无论是外因还是内因，最终都由于电极活性物质之间的相互作用而导致热失控。其中机械滥用是导致热失控的最常见原因。当一个电芯出现热失控，若缺乏良好的防护，会引发热扩散，进而导致整个电池的燃烧和爆炸，危及乘员安全。

在此背景下，监管层于 2020 年 5 月发布了我国电动汽车领域首批强制性国家标准，分别为 GB 18384-2020《电动汽车安全要求》、GB 38032-2020《电动客车安全要求》和 GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》，进一步提高和优化了对电动汽车整车和动力电池产品的安全技术要求。其中《电动汽车用动力蓄电池安全要求》增加了电池系统热扩散试验，要求电池单体发生热失控后，电池系统在 5 分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间。

2025 年 3月《电动汽车用动力蓄电池安全要求》（GB 38031—2025）发布，拟于 2026 年7 月 1 日起开始实施。新标准主要修订了热扩散测试的技术要求，由“着火、爆炸前 5 分钟提供热事件报警信号”修订为“不起火、不爆炸（仍需报警），烟气不对乘员造成伤害”，进一步明确了待测电池温度要求、上下电状态、观察时间、整车测试条件。同时，新标准新增底部撞击测试，考查电池底部受到撞击后的防护能力；新增快充循环后安全测试，300 次快充循环后进行外部短路测试，要求不起火、不爆炸。

国际方面，联合国欧洲经济委员会（UNECE）于 2021 年生效了 Regulation No. 100 Revision 3，该法规要求电池发生热失控后，在乘员舱发生危险的 5 分钟前车辆应发出预警信号。除监管层发布的一系列标准，汽车行业一些知名企业的内部标准普遍更高，要求至少预留 15 分钟的逃生时间。

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