מָבוֹא
משרד התעשייה וטכנולוגיית המידע של סין (MIIT) פרסם לאחרונה את תקן GB38031-2025, המכונה "מנדט בטיחות הסוללות המחמיר ביותר", הקובע כי כל כלי הרכב המונעים באנרגיה חדשה (NEV) חייבים להשיג "ללא שריפה, ללא פיצוץ" בתנאים קיצוניים עד ה-1 ביולי 2026126. תקנה פורצת דרך זו מסמנת שינוי מרכזי בתעשייה, תוך מתן עדיפות לבטיחות כדרישה בלתי ניתנת למשא ומתן. כאן, נחקור את הדרישות הטכניות המתפתחות לסוללות ואת ההתקדמות המתאימה במערכות ניהול סוללות (BMS) כדי לעמוד באתגרים אלה.
1. תקני בטיחות מוגברים לסוללות NEV
תקן GB38031-2025 מציג מדדים מחמירים המגדירים מחדש את בטיחות הסוללות:
- מניעת בריחה תרמית: סוללות חייבות לעמוד בתרחישים קיצוניים, כולל חדירת מסמרים, טעינת יתר וחשיפה לטמפרטורה גבוהה, מבלי להתלקח או להתפוצץ במשך 60 דקות לפחות. זה מבטל את מושג "זמן הבריחה" הקודם, הדורש בטיחות פנימית לאורך מחזור חיי הסוללה.
- שלמות מבנית משופרת: בדיקות חדשות, כגון עמידות בפני פגיעות תחתית (הדמיית התנגשויות פסולת בכביש) והערכות בטיחות לאחר מחזור טעינה מהירה, מבטיחות עמידות בתנאים אמיתיים.
- שדרוגי צפיפות חומרים ואנרגיה: התקן אוכף צפיפות אנרגיה מינימלית של 125 וואט-שעה/ק"ג עבור סוללות ליתיום-ברזל פוספט (LFP), מה שדוחף את היצרנים לאמץ חומרים מתקדמים כמו שכבות בידוד ננו וציפויים קרמיים.
דרישות אלו יאיצו את חיסולם של יצרנים מהדרג הנמוך, תוך איחוד הדומיננטיות של מובילי התעשייה כמו CATL ו-BYD, שהטכנולוגיות שלהן (למשל, CTP 3.0 של CATL ו-Blade Battery של BYD) כבר תואמות את הנורמות החדשות.
2. התפתחות מערכת BMS: מניטור לבטיחות פרואקטיבית
בתור "המוח" של מערכות סוללות, BMS חייב להתפתח כדי לעמוד בדרישות GB38031-2025. מגמות מרכזיות כוללות:
א. הסמכת בטיחות פונקציונלית גבוהה יותר
מערכת BMS חייבת להגיע לרמת שלמות בטיחות הרכב הגבוהה ביותר (ASIL-D תחת ISO 26262) כדי להבטיח פעולה בטוחה מפני כשל. לדוגמה, מערכת BMS מהדור הרביעי של BAIC New Energy, שקיבלה הסמכה ASIL-D בשנת 2024, מפחיתה את שיעורי כשל החומרה ב-90% באמצעות ניטור בזמן אמת ותכנון יתירות. מערכות כאלה הן קריטיות לגילוי מוקדם של תקלות ולמניעת בריחה תרמית.
ב. שילוב טכנולוגיות חישה מתקדמות
מנגנוני התרעה מוקדמת הם חיוניים. חיישני מימן, כמו אלה שפותחו על ידי Xinmeixin, מזהים פליטות גזים (למשל, H₂) במהלך בריחת תרמית בשלב מוקדם, ומספקים עד 400 דקות של התרעה מוקדמת. חיישנים מבוססי MEMS אלה, המאושרים תחת AEC-Q100, מציעים רגישות ועמידות גבוהות, המאפשרים פתרונות בטיחות חסכוניים ברמת החבילה.
ג. BMS מבוסס ענן ואופטימיזציה מונעת בינה מלאכותית
שילוב ענן מאפשר ניתוח נתונים בזמן אמת ותחזוקה ניבויית. חברות כמו NXP Semiconductors ממנפות תאומים דיגיטליים מבוססי ענן כדי לחדד אלגוריתמים, לשפר את דיוק הערכת מצב הטעינה (SOC) ומצב הבריאות (SOH) ב-12%7. שינוי זה משפר את ניהול הצי ומאפשר אסטרטגיות טעינה אדפטיביות, מה שמאריך את חיי הסוללה.
ד. חידושים חסכוניים על רקע עלויות תאימות עולות
עמידה בתקנים החדשים עשויה להגדיל את עלויות מערכת הסוללות ב-15-20% עקב שדרוגי חומרים (למשל, אלקטרוליטים מעכבי בעירה) ועיצובים מבניים מחדש. עם זאת, חידושים כמו טכנולוגיית CTP המודולרית של CATL ומערכות ניהול תרמי פשוטות מסייעים בהפחתת הוצאות תוך הגברת צפיפות האנרגיה.
3. השלכות רחבות יותר על התעשייה
עיצוב מחדש של שרשרת האספקה: למעלה מ-30% מחברות הסוללות הקטנות והבינוניות עשויות לעזוב את השוק עקב חסמים טכניים וכלכליים, בעוד שיתופי הפעולה בין יצרניות רכב למובילי טכנולוגיה (למשל, CATL ו-BYD) יעמיקו.
סינרגיות חוצות תעשיות: התקדמות הבטיחות בסוללות NEV גולשת למערכות אחסון אנרגיה (ESS), שבהן יישומים בקנה מידה של רשת דורשים אמינות דומה של "ללא שריפה, ללא פיצוץ".
מנהיגות עולמית: הסטנדרטים של סין עומדים להשפיע על נורמות עולמיות, כאשר חברות כמו Xinmeixin מייצאות טכנולוגיות חיישני מימן לשווקים בינלאומיים.
מַסְקָנָה
תקן GB38031-2025 מייצג שלב טרנספורמטיבי עבור מגזר ה-NEV של סין, שבו בטיחות וחדשנות מתכנסות. עבור יצרני סוללות, הישרדות תלויה בשליטה בניהול תרמי ובמדעי החומרים. עבור מפתחי BMS, העתיד טמון במערכות חכמות המחוברות לענן, אשר מונעות סיכונים במקום להגיב אליהם. ככל שהתעשייה עוברת מ"צמיחה בכל מחיר" לחדשנות "בטיחות תחילה", חברות המטמיעות עקרונות אלה ב-DNA שלהן יובילו את העידן הבא של ניידות בת קיימא.
הישארו מעודכנים לעדכונים נוספים על התפתחויות רגולטוריות וטכנולוגיות מתקדמות המעצבות את עתיד כלי הרכב בעלי אנרגיה חדשה.
זמן פרסום: 22 באפריל 2025
