การแนะนำ
กระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศของจีน (MIIT) เพิ่งออกมาตรฐาน GB38031-2025 ซึ่งได้รับการขนานนามว่าเป็น "ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของแบตเตอรี่ที่เข้มงวดที่สุด" โดยกำหนดให้รถยนต์พลังงานใหม่ (NEV) ทุกคันต้องมีมาตรฐาน "ไม่เกิดไฟไหม้ ไม่เกิดการระเบิด" ภายใต้สภาวะสุดขั้วภายในวันที่ 1 กรกฎาคม 2026 กฎระเบียบสำคัญนี้ถือเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในอุตสาหกรรม โดยให้ความสำคัญกับความปลอดภัยเป็นข้อกำหนดที่ไม่สามารถต่อรองได้ ในที่นี้ เราจะสำรวจความต้องการทางเทคนิคที่เปลี่ยนแปลงไปสำหรับแบตเตอรี่และความก้าวหน้าในระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ที่เกี่ยวข้องเพื่อตอบสนองความท้าทายเหล่านี้
1. มาตรฐานความปลอดภัยที่สูงขึ้นสำหรับแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า
มาตรฐาน GB38031-2025 นำเสนอเกณฑ์มาตรฐานที่เข้มงวดซึ่งกำหนดนิยามใหม่ของความปลอดภัยของแบตเตอรี่:
- การป้องกันการเกิดความร้อนสูงเกินควบคุม: แบตเตอรี่ต้องทนต่อสถานการณ์สุดขั้วต่างๆ ได้ เช่น การถูกตะปูแทง การชาร์จไฟเกิน และการสัมผัสกับอุณหภูมิสูง โดยไม่เกิดไฟไหม้หรือระเบิดเป็นเวลาอย่างน้อย 60 นาที16 ซึ่งทำให้แนวคิดเรื่อง "เวลาหลบหนี" แบบเดิมหมดไป และเรียกร้องให้มีความปลอดภัยโดยเนื้อแท้ตลอดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่
- ความสมบูรณ์ของโครงสร้างที่ได้รับการปรับปรุง: การทดสอบใหม่ เช่น ความต้านทานต่อแรงกระแทกด้านล่าง (จำลองการชนกับเศษวัสดุบนถนน) และการประเมินความปลอดภัยหลังรอบการชาร์จเร็ว ช่วยให้มั่นใจถึงความแข็งแกร่งในสภาวะการใช้งานจริง26
- การยกระดับวัสดุและความหนาแน่นของพลังงาน: มาตรฐานดังกล่าวบังคับใช้ความหนาแน่นของพลังงานขั้นต่ำที่ 125 Wh/kg สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LFP) ซึ่งผลักดันให้ผู้ผลิตนำวัสดุขั้นสูงมาใช้ เช่น ชั้นฉนวนนาโนและสารเคลือบเซรามิก16
ข้อกำหนดเหล่านี้จะเร่งการกำจัดผู้ผลิตระดับล่าง ในขณะเดียวกันก็เสริมสร้างความโดดเด่นของผู้นำอุตสาหกรรม เช่น CATL และ BYD ซึ่งเทคโนโลยีของพวกเขา (เช่น CTP 3.0 ของ CATL และแบตเตอรี่ Blade ของ BYD) สอดคล้องกับมาตรฐานใหม่แล้ว26
2. วิวัฒนาการของระบบจัดการอาคาร (BMS): จากการตรวจสอบสู่ความปลอดภัยเชิงรุก
ในฐานะ "สมอง" ของระบบแบตเตอรี่ ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ต้องพัฒนาเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนด GB38031-2025 แนวโน้มสำคัญ ได้แก่:
ก. ใบรับรองความปลอดภัยเชิงฟังก์ชันระดับสูง
ระบบ BMS ต้องมีระดับความปลอดภัยสูงสุดตามมาตรฐานยานยนต์ (ASIL-D ภายใต้ ISO 26262) เพื่อให้มั่นใจได้ว่าการทำงานจะไม่ล้มเหลว ตัวอย่างเช่น ระบบ BMS รุ่นที่สี่ของ BAIC New Energy ซึ่งได้รับการรับรอง ASIL-D ในปี 2024 ช่วยลดอัตราความล้มเหลวของฮาร์ดแวร์ลง 90% ผ่านการตรวจสอบแบบเรียลไทม์และการออกแบบระบบสำรอง3 ระบบดังกล่าวมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการตรวจจับความผิดพลาดในระยะเริ่มต้นและการป้องกันการเกิดความร้อนสูงเกินไป
ข. การบูรณาการเทคโนโลยีการตรวจจับขั้นสูง
กลไกการเตือนภัยล่วงหน้ามีความสำคัญอย่างยิ่ง เซ็นเซอร์ไฮโดรเจน เช่น เซ็นเซอร์ที่พัฒนาโดย Xinmeixin ตรวจจับการปล่อยก๊าซ (เช่น H₂) ในช่วงเริ่มต้นของการเกิดภาวะความร้อนสูงเกินควบคุม ซึ่งให้การเตือนล่วงหน้าได้นานถึง 400 นาที เซ็นเซอร์แบบ MEMS เหล่านี้ได้รับการรับรองภายใต้มาตรฐาน AEC-Q100 มีความไวและความทนทานสูง ช่วยให้สามารถสร้างโซลูชันด้านความปลอดภัยในระดับบรรจุภัณฑ์ได้อย่างคุ้มค่า5
ค. ระบบจัดการอาคาร (BMS) ที่ทำงานบนคลาวด์และการเพิ่มประสิทธิภาพด้วยปัญญาประดิษฐ์ (AI)
การผสานรวมระบบคลาวด์ช่วยให้สามารถวิเคราะห์ข้อมูลแบบเรียลไทม์และการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ได้ บริษัทต่างๆ เช่น NXP Semiconductors ใช้ประโยชน์จากดิจิทัลทวินบนระบบคลาวด์เพื่อปรับปรุงอัลกอริธึม ส่งผลให้ความแม่นยำในการประมาณค่าสถานะการชาร์จ (SOC) และสถานะสุขภาพ (SOH) ดีขึ้นถึง 12%7 การเปลี่ยนแปลงนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการยานพาหนะและช่วยให้สามารถใช้กลยุทธ์การชาร์จแบบปรับเปลี่ยนได้ ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่
d. นวัตกรรมที่คุ้มค่าท่ามกลางต้นทุนการปฏิบัติตามกฎระเบียบที่เพิ่มสูงขึ้น
การปฏิบัติตามมาตรฐานใหม่นี้อาจทำให้ต้นทุนระบบแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น 15–20% เนื่องจากการอัพเกรดวัสดุ (เช่น อิเล็กโทรไลต์ทนไฟ) และการออกแบบโครงสร้างใหม่2 อย่างไรก็ตาม นวัตกรรมต่างๆ เช่น เทคโนโลยี CTP แบบโมดูลาร์ของ CATL และระบบการจัดการความร้อนที่ง่ายขึ้น ช่วยลดค่าใช้จ่ายในขณะที่เพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน68
3. ผลกระทบในวงกว้างต่ออุตสาหกรรม
l การปรับโครงสร้างห่วงโซ่อุปทาน: บริษัทแบตเตอรี่ขนาดเล็กถึงขนาดกลางกว่า 30% อาจออกจากตลาดเนื่องจากอุปสรรคทางเทคนิคและการเงิน ในขณะที่ความร่วมมือระหว่างผู้ผลิตรถยนต์และผู้นำด้านเทคโนโลยี (เช่น CATL และ BYD) จะลึกซึ้งยิ่งขึ้น12
l การผนึกกำลังข้ามอุตสาหกรรม: ความก้าวหน้าด้านความปลอดภัยในแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้ากำลังส่งผลต่อเนื่องไปยังระบบจัดเก็บพลังงาน (ESS) ซึ่งการใช้งานในระดับโครงข่ายไฟฟ้าต้องการความน่าเชื่อถือในลักษณะ "ไม่มีไฟไหม้ ไม่มีระเบิด" เช่นเดียวกัน2
l ความเป็นผู้นำระดับโลก: มาตรฐานของจีนพร้อมที่จะมีอิทธิพลต่อบรรทัดฐานระดับโลก โดยบริษัทต่างๆ เช่น Xinmeixin ส่งออกเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ไฮโดรเจนไปยังตลาดต่างประเทศ5
บทสรุป
มาตรฐาน GB38031-2025 แสดงถึงช่วงเวลาแห่งการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญสำหรับภาคส่วนยานยนต์ไฟฟ้าของจีน ซึ่งเป็นจุดที่ความปลอดภัยและนวัตกรรมมาบรรจบกัน สำหรับผู้ผลิตแบตเตอรี่ การอยู่รอดขึ้นอยู่กับการควบคุมการจัดการความร้อนและวิทยาศาสตร์วัสดุ สำหรับผู้พัฒนา BMS อนาคตอยู่ที่ระบบอัจฉริยะที่เชื่อมต่อกับคลาวด์ซึ่งสามารถป้องกันความเสี่ยงได้ล่วงหน้า แทนที่จะตอบสนองต่อความเสี่ยงเหล่านั้น ในขณะที่อุตสาหกรรมกำลังเปลี่ยนผ่านจาก “การเติบโตโดยไม่คำนึงถึงต้นทุน” ไปสู่นวัตกรรมที่ “เน้นความปลอดภัยเป็นอันดับแรก” บริษัทที่ฝังหลักการเหล่านี้ไว้ในดีเอ็นเอของตนจะเป็นผู้นำในยุคต่อไปของการคมนาคมที่ยั่งยืน
โปรดติดตามข่าวสารเพิ่มเติมเกี่ยวกับการพัฒนาด้านกฎระเบียบและเทคโนโลยีล้ำสมัยที่จะกำหนดอนาคตของยานยนต์พลังงานใหม่
วันที่เผยแพร่: 22 เมษายน 2568
