工業(yè)和信息化部近日正式發(fā)布了強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 38031-2025《電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力蓄電池安全要求》，該標(biāo)準(zhǔn)將于2026年7月1日起實(shí)施。被稱(chēng)為“史上最嚴(yán)電池安全令”的新國(guó)標(biāo)首次提出電動(dòng)汽車(chē)電池在內(nèi)部短路引發(fā)熱失控后應(yīng)不起火、不爆炸的要求。新標(biāo)準(zhǔn)旨在通過(guò)提高安全、環(huán)保、能量密度和使用壽命等標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)復(fù)合材料在電池行業(yè)的應(yīng)用，成為實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)電池性能的關(guān)鍵技術(shù)方案。新國(guó)標(biāo)主要關(guān)注提升電池的安全性能和增強(qiáng)能量密度與使用壽命，要求電池通過(guò)極端條件測(cè)試，確保無(wú)熱失控風(fēng)險(xiǎn)，并在相同體積下提升續(xù)航能力，延長(zhǎng)循環(huán)壽命至2000次以上。與2020版相比，新標(biāo)準(zhǔn)在熱擴(kuò)散測(cè)試、低溫安全測(cè)試、系統(tǒng)級(jí)安全擴(kuò)展、技術(shù)要求和管理要求等方面進(jìn)行了強(qiáng)化和細(xì)化，包括增加對(duì)電池健康狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能、提高絕緣電阻閾值、延長(zhǎng)振動(dòng)測(cè)試時(shí)長(zhǎng)、強(qiáng)制存儲(chǔ)關(guān)鍵運(yùn)行數(shù)據(jù)以及新增電池回收設(shè)計(jì)要求等。

1復(fù)合材料在電動(dòng)汽車(chē)電池組件的應(yīng)用現(xiàn)狀

全球電動(dòng)汽車(chē)電池組件中，復(fù)合材料的應(yīng)用主要集中在電池包殼體、隔膜和電極材料等領(lǐng)域。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2025年中國(guó)市場(chǎng)的電池包殼體復(fù)合材料市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到120億元，其中碳纖維復(fù)合材料（CFRP）的占比將提升至20%，這一增長(zhǎng)主要受高端車(chē)型的推動(dòng)。隨著固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的加速，例如衛(wèi)藍(lán)新能源的半固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，高性能復(fù)合材料的需求進(jìn)一步增加。在產(chǎn)量和工藝演進(jìn)方面，模壓成型（SMC）技術(shù)占據(jù)主導(dǎo)地位，而RTM/HP-RTM技術(shù)則專(zhuān)門(mén)用于生產(chǎn)高精度的CFRP殼體。例如，特斯拉Cybertruck電池包所采用的高精度CFRP殼體，其生產(chǎn)節(jié)拍已縮短至6分鐘以?xún)?nèi)。與此同時(shí)，新興工藝如熱壓罐成型（航空級(jí)CERP）和3D打印的滲透率已增至10%。復(fù)合材料的減重效益尤為顯著，CFRP殼體相較于鋁合金殼體可減重25%，這一特性顯著提升了電動(dòng)車(chē)的續(xù)航能力。

復(fù)合材料功能結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)通過(guò)創(chuàng)新技術(shù)顯著提升了性能。根據(jù)美國(guó)UL 2580認(rèn)證和新國(guó)標(biāo)GB 38031-2025的要求，電池包殼體需具備≥5分鐘的耐火時(shí)間，這促使國(guó)內(nèi)企業(yè)通過(guò)改性樹(shù)脂提升阻燃性能。例如，采用納米黏土改性樹(shù)脂、陶瓷涂層和新型酚醛樹(shù)脂，提升了阻燃性能和耐熱性能，滿(mǎn)足了中美歐的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，并通過(guò)多層纖維鋪層設(shè)計(jì)增強(qiáng)了抗穿刺性能。此外，CFRP殼體（6.5kg）相較于鋁合金（8.67kg）進(jìn)一步減重25%，能量密度提升5%-8%，有助于電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航能力突破1000公里。此外，復(fù)合材料殼體直接模壓冷卻液通道，集成“智能海綿”材料的冷卻系統(tǒng)，以及嵌入碳纖維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的傳感器，進(jìn)一步優(yōu)化了結(jié)構(gòu)整合。

2動(dòng)力蓄電池國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)分析

新國(guó)標(biāo)GB38031-2025認(rèn)證體系的出臺(tái)，標(biāo)志著中國(guó)電動(dòng)車(chē)電池安全標(biāo)準(zhǔn)邁入了一個(gè)新的高度。與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)相比，這一新標(biāo)準(zhǔn)不僅提升了電池安全性能的測(cè)試要求，而且在實(shí)際安全防護(hù)方面做出了更為嚴(yán)格的規(guī)定。例如，它要求電池在極端低溫-30℃下進(jìn)行擠壓測(cè)試，確保復(fù)合材料的抗脆化性能，以及在5分鐘內(nèi)防止熱失控蔓延至相鄰電芯，這比以往的“報(bào)警信號(hào)”要求更為直接和有效。國(guó)產(chǎn)耐高溫樹(shù)脂（如中石化LA-100）和CFRP量產(chǎn)能力的提升，為這些新增要求提供了技術(shù)支撐。同時(shí)，2024年電動(dòng)車(chē)火災(zāi)事件的頻發(fā)，也迫使標(biāo)準(zhǔn)制定者必須采取更為嚴(yán)格的措施來(lái)保障公共安全。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（如FMVSS 305a、IEC 62840-2:2025、ISO 6469-4）主要聚焦電池包機(jī)械安全（擠壓、浸水）和熱管理，但均未像GB 38031-2025那樣強(qiáng)制底部抗沖擊或2小時(shí)熱失控防護(hù)。歐盟UN ECE R100和美國(guó)UL 2580雖涵蓋部分測(cè)試，但嚴(yán)苛度較低（如R100僅要求單次底部撞擊，UL 2580無(wú)快充循環(huán)測(cè)試）。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)在材料可回收性和供應(yīng)鏈透明度方面更為領(lǐng)先。歐盟《新電池法規(guī)》強(qiáng)制要求電池包材料（如鋁殼、防火層）需標(biāo)注可回收成分比例，并限制有害物質(zhì)（如鉛、鎘）含量，而中國(guó)新國(guó)標(biāo)雖要求記錄數(shù)據(jù)，但未明確回收標(biāo)準(zhǔn)。此外，ISO 6469-4對(duì)碰撞后電池包絕緣材料老化測(cè)試更細(xì)致（如高低溫循環(huán)后的密封性），而新國(guó)標(biāo)側(cè)重初始性能，長(zhǎng)期耐久性驗(yàn)證較少。

新國(guó)標(biāo)GB38031-2025的出臺(tái)顯著提升了中國(guó)電動(dòng)車(chē)電池安全標(biāo)準(zhǔn)，要求更嚴(yán)格的測(cè)試和實(shí)際安全防護(hù)措施。與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)相比，新國(guó)標(biāo)在電池包機(jī)械安全、熱管理、材料可回收性和供應(yīng)鏈透明度等方面各有優(yōu)劣。盡管?chē)?guó)際標(biāo)準(zhǔn)在某些方面更為嚴(yán)格，但新國(guó)標(biāo)的實(shí)施將為中國(guó)電動(dòng)車(chē)電池安全提供更強(qiáng)的保障，并推動(dòng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。

3中國(guó)汽車(chē)廠商面臨的問(wèn)題

比亞迪：刀片電池能量密度天花板與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新矛盾

技術(shù)迭代困境：磷酸鐵鋰刀片電池能量密度上限約180Wh/kg，而新國(guó)標(biāo)鼓勵(lì)的高能量密度電池（三元體系需達(dá)300Wh/kg）迫使比亞迪啟動(dòng)高鎳三元研發(fā)，但需解決：陶瓷基復(fù)合材料包覆正極的厚度控制（需≤5μm，當(dāng)前工藝波動(dòng)±1.5μm）玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料殼體的注塑成型良率（現(xiàn)僅78%，目標(biāo)92%）

產(chǎn)能掣肘：為滿(mǎn)足新國(guó)標(biāo)熱擴(kuò)散測(cè)試（5分鐘內(nèi)無(wú)起火爆炸），需在電池組中增加芳綸涂覆隔膜使用比例，在濟(jì)南基地年產(chǎn)30GWh刀片電池產(chǎn)線中，芳綸涂覆隔膜產(chǎn)線因日本帝人專(zhuān)利壁壘（比亞迪需支付0.8元/㎡專(zhuān)利費(fèi)），導(dǎo)致隔膜成本占比從12%飆升至22%。

寧德時(shí)代：固態(tài)電池量產(chǎn)競(jìng)賽與供應(yīng)鏈安全風(fēng)險(xiǎn)

技術(shù)路線博弈：凝聚態(tài)電池（360Wh/kg）已實(shí)現(xiàn)小批量裝車(chē)，但大規(guī)模應(yīng)用需突破：硫化物固態(tài)電解質(zhì)與硅基負(fù)極界面阻抗（當(dāng)前>1000Ω·cm2，需降至<100Ω·cm2）陶瓷基復(fù)合材料固態(tài)電解質(zhì)膜厚度（現(xiàn)150μm，目標(biāo)50μm）

地緣政治風(fēng)險(xiǎn)：澳大利亞鋰礦供應(yīng)占比超40%，印尼鎳礦新規(guī)（出口禁令）導(dǎo)致前驅(qū)體成本上漲18%，直接影響其高鎳三元材料（NCM811）成本競(jìng)爭(zhēng)力。

然而，創(chuàng)新之路并非一帆風(fēng)順。新國(guó)標(biāo)的嚴(yán)格要求使得許多傳統(tǒng)材料和技術(shù)難以達(dá)標(biāo)，迫使汽車(chē)廠商和材料供應(yīng)商不斷探索新的解決方案。芳綸涂覆隔膜以其出色的耐高溫和阻燃性能，成為提升電池安全性的重要選擇。陶瓷基復(fù)合材料則因其高強(qiáng)度、高硬度和良好的化學(xué)穩(wěn)定性，在電池包內(nèi)部結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，有效防止電池在極端條件下發(fā)生形變或破裂。玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料則憑借其輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕等特點(diǎn)，為電池殼體和電解質(zhì)等部件提供了新的材料選項(xiàng)。

4滿(mǎn)足新國(guó)標(biāo)需求的關(guān)鍵復(fù)合材料類(lèi)型

連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料，如碳纖維、玻璃纖維和玄武巖纖維增強(qiáng)的聚丙烯、聚酰胺等，以其良好的回收性、韌性、抗沖擊性和較短的成型周期，成為電池包上蓋、下殼體、模組框架等部件的理想材料，平衡了性能、成本和未來(lái)回收要求。高性能片狀模塑料，如玻纖增強(qiáng)不飽和聚酯，則以低成本、高阻燃性和設(shè)計(jì)自由度，在電池包上蓋、下殼體和防火隔板中發(fā)揮重要作用，盡管熱固性基體的回收仍是挑戰(zhàn)。陶瓷基復(fù)合材料，如陶瓷纖維增強(qiáng)的陶瓷基體，以其極端耐高溫、絕熱和阻燃性能，被用于電池包內(nèi)部最關(guān)鍵的熱失控防火隔艙壁和單體電芯間的超薄隔熱片，作為“最后防線”材料。金屬基復(fù)合材料，如碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁，則以其高導(dǎo)熱性、高剛度和低膨脹系數(shù)，在液冷板、導(dǎo)熱界面材料和高剛度輕量化支架中展現(xiàn)優(yōu)勢(shì)。此外，先進(jìn)夾芯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料和特種功能復(fù)合材料，如氣凝膠復(fù)合材料，也以其獨(dú)特的性能在電池包中發(fā)揮重要作用。這些復(fù)合材料主要瞄準(zhǔn)電池包中非活性的、承擔(dān)結(jié)構(gòu)、防護(hù)、熱管理功能的部件，替代了傳統(tǒng)的鋼、鋁合金壓鑄件、鋁沖壓件、工程塑料等材料。它們不僅實(shí)現(xiàn)了顯著的輕量化（30%-60%減重），還提供了潛在的結(jié)構(gòu)功能集成，優(yōu)化了電池包的整體性能。

新國(guó)標(biāo)通過(guò)強(qiáng)化安全要求，倒逼復(fù)合材料在電池領(lǐng)域的應(yīng)用升級(jí)。盡管面臨成本和工藝挑戰(zhàn)，但復(fù)合材料在耐高溫、輕量化、設(shè)計(jì)靈活性等方面的優(yōu)勢(shì)，使其成為滿(mǎn)足“史上最嚴(yán)電池令”的核心解決方案。未來(lái)，頭部企業(yè)將通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新，進(jìn)一步鞏固其在電池領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

表1 滿(mǎn)足新國(guó)標(biāo)需求的關(guān)鍵復(fù)合材料

5新標(biāo)準(zhǔn)下的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

新國(guó)標(biāo)通過(guò)強(qiáng)化安全要求，推動(dòng)復(fù)合材料在電池領(lǐng)域的應(yīng)用升級(jí)。盡管復(fù)合材料面臨成本和工藝的挑戰(zhàn)，但其耐高溫、輕量化及設(shè)計(jì)靈活性等顯著優(yōu)勢(shì)，使其成為滿(mǎn)足“史上最嚴(yán)電池令”的核心解決方案。未來(lái)，隨著電池安全標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，市場(chǎng)對(duì)滿(mǎn)足高端應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)合材料需求迫切，為該行業(yè)帶來(lái)市場(chǎng)空間，加速技術(shù)創(chuàng)新。企業(yè)可研發(fā)具特定性能的新型復(fù)合材料，滿(mǎn)足高性能電池組件需求。比如在電池包設(shè)計(jì)中，它可提升結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、減輕重量，提升電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航與駕駛體驗(yàn)；在電池?zé)峁芾矸矫嬉矟摿薮螅鼙Ｕ想姵匕踩\(yùn)行。同時(shí)，隨電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)擴(kuò)大和消費(fèi)者對(duì)性能要求提高，復(fù)合材料行業(yè)機(jī)遇增多。通過(guò)提升材料性能、降低成本、優(yōu)化工藝，該行業(yè)有望在電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域占更大份額，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)發(fā)展。 

面對(duì)日益嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)和市場(chǎng)需求，復(fù)合材料企業(yè)面臨著巨大挑戰(zhàn)。一方面，企業(yè)需迅速調(diào)整市場(chǎng)份額，優(yōu)化資源配置，確保在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。這意味著企業(yè)需對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)線進(jìn)行升級(jí)，引入先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和裝備，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，企業(yè)還需加強(qiáng)資金運(yùn)作，確保有足夠的資金支持技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)拓展。另一方面，持續(xù)創(chuàng)新是企業(yè)應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的關(guān)鍵。在復(fù)合材料領(lǐng)域，技術(shù)創(chuàng)新是推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的核心動(dòng)力。企業(yè)需加大研發(fā)投入，培養(yǎng)高素質(zhì)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，不斷探索新的材料配方和生產(chǎn)工藝，以滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)高性能復(fù)合材料的需求。此外，企業(yè)還需加強(qiáng)與高校、科研機(jī)構(gòu)的合作，引進(jìn)先進(jìn)的科研成果，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研深度融合，加速技術(shù)創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。

文章聲明：

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