2020年5月12日,中国发布了三项关于电动汽车及其电池安全的强制性法规,并将于2021年1月生效。这三项新法规分别涵盖电动汽车电池、电动汽车本身以及电动公交车。电池法规强调提升电池系统在热扩散、外部火灾、机械冲击、模拟碰撞、热湿循环、外部短路、过充和过温等方面的安全性,从而有效应对热失控或电池起火的主要原因。此外,新法规还规定,电池单元发生热失控后,至少五分钟内不得在乘员舱内引发火灾或爆炸,以确保乘员能够安全逃生。电池系统必须能够立即向乘员发出热事件警报。新法规还对防止进水、确保良好的绝缘性能以及电池监控等方面提出了更严格的要求。电动公交车的电池容量通常更大,因此新标准对碰撞、充电以及电池外壳进水等方面提出了更为严格的要求。这些法规还要求制定评估耐火性能、防止热失控以及电池管理单元的标准。虽然中国可能是第一个实施此类法规的国家,但其他国家很可能在不久的将来效仿。.

迄今为止,电动汽车安全标准一直处于自愿阶段,导致电动汽车行业电池设计和热管理策略五花八门。IDTechEx 在其题为《2020-2030 年电动汽车热管理》的研究中指出,到 2030 年,超过 500 GWh 的电动汽车电池将采用液冷技术;然而,这意味着市场上仍有相当一部分电池采用其他冷却方式。制造商使用的电池类型多种多样,包括圆柱形、软包和棱柱形电池,冷却方式也各不相同,有的采用空气冷却,有的采用水-乙二醇冷却,有的采用制冷剂冷却。随着相关法规的实施,可能会推动行业找到统一的解决方案。例如,防止圆柱形电池之间的热失控蔓延远比防止软包电池之间的热失控蔓延困难得多。诸如浸没式冷却等新兴技术(即将电池浸入阻燃介电液中)可能会逐渐占据更大的市场份额。此外,车辆热事件检测也是一个尚未充分开发的市场领域。检测热事件有多种潜在解决方案,例如温度骤升、气体喷射和电压下降等等。另一个需要考虑的问题是如何通知乘客,以及是否在设计中加入主动电池断电机制。至关重要的是,所有方法都有其局限性,必须避免误报,以免误关掉正常工作的电池,因为电池通常是车辆中最昂贵的部件。.

最后,这些新标准为电池外壳材料开辟了巨大的潜在机遇。这些材料不仅要有效防火,还要防止水渗入,并具备应对外壳穿孔或其他损坏的策略。所有这些都必须满足电动汽车制造商对轻量化和环保的要求。.

简而言之,类似中国公布的标准将在全球范围内推广应用。随着这一进程的推进,制造商将不得不调整现有设计或开发全新设计。就中国而言,时间紧迫,尤其是在新冠疫情目前正导致汽车行业放缓的情况下。这不仅为材料和传感器供应商带来了诸多机遇,也为电动汽车电池组仿真和设计相关行业创造了良机。.