مقدمة
أصدرت وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات الصينية (MIIT) مؤخرًا معيار GB38031-2025، المسمى "أشد معايير سلامة البطاريات صرامةً"، والذي يُلزم جميع مركبات الطاقة الجديدة بتحقيق معيار "لا حريق، لا انفجار" في الظروف القاسية بحلول 1 يوليو 2026. يُمثل هذا المعيار التاريخي نقلة نوعية في هذا القطاع، إذ يُعطي الأولوية للسلامة كمتطلب أساسي لا غنى عنه. نستكشف هنا المتطلبات التقنية المتطورة للبطاريات والتطورات المُقابلة لها في أنظمة إدارة البطاريات (BMS) لمواجهة هذه التحديات.
1. معايير سلامة مُحسّنة لبطاريات المركبات الكهربائية الجديدة
يقدم معيار GB38031-2025 معايير صارمة تعمل على إعادة تعريف سلامة البطارية:
- منع الانفلات الحراري: يجب أن تتحمل البطاريات الظروف القاسية، بما في ذلك اختراق المسامير، والشحن الزائد، والتعرض لدرجات حرارة عالية، دون أن تشتعل أو تنفجر لمدة 60 دقيقة على الأقل.16 وهذا يلغي مفهوم "مدة الانفلات" السابق، ويتطلب سلامة جوهرية طوال دورة حياة البطارية.
- تعزيز سلامة البنية التحتية: تضمن الاختبارات الجديدة، مثل مقاومة التأثير السفلي (محاكاة تصادم الحطام على الطريق) وتقييمات السلامة بعد دورة الشحن السريع، المتانة في الظروف الواقعية26.
- ترقيات كثافة المواد والطاقة: يفرض المعيار كثافة طاقة لا تقل عن 125 واط/كجم لبطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LFP)، مما يدفع الشركات المصنعة إلى اعتماد مواد متقدمة مثل طبقات العزل النانوية والطلاءات الخزفية16.
وسوف تعمل هذه المتطلبات على تسريع عملية القضاء على الشركات المصنعة منخفضة المستوى مع تعزيز هيمنة قادة الصناعة مثل CATL وBYD، والتي تتوافق تقنياتها (على سبيل المثال، CTP 3.0 من CATL وBlade Battery من BYD) بالفعل مع المعايير الجديدة26.
2. تطور أنظمة إدارة البطاريات: من المراقبة إلى السلامة الاستباقية
باعتباره "عقل" أنظمة البطاريات، يجب أن يتطور نظام إدارة البطاريات (BMS) لتلبية متطلبات GB38031-2025. تشمل الاتجاهات الرئيسية ما يلي:
أ. شهادة السلامة الوظيفية العليا
يجب أن يحقق نظام إدارة البطاريات (BMS) أعلى مستوى من سلامة السيارات (ASIL-D وفقًا لمعيار ISO 26262) لضمان عمليات آمنة من الأعطال. على سبيل المثال، يُقلل الجيل الرابع من نظام إدارة البطاريات (BMS) من شركة بايك نيو إنرجي، الحاصل على شهادة ASIL-D في عام 2024، من معدلات أعطال الأجهزة بنسبة 90% من خلال المراقبة الآنية وتصميم التكرار3. تُعد هذه الأنظمة بالغة الأهمية للكشف المبكر عن الأعطال ومنع الانفلات الحراري.
ب. دمج تقنيات الاستشعار المتقدمة
آليات الإنذار المبكر حيوية. تكتشف مستشعرات الهيدروجين، مثل تلك التي طورتها شركة Xinmeixin، انبعاثات الغازات (مثل H₂) أثناء الانفلات الحراري في مراحله المبكرة، مما يوفر تحذيرًا مسبقًا يصل إلى 400 دقيقة. تتميز هذه المستشعرات القائمة على أنظمة MEMS، والمعتمدة بموجب معيار AEC-Q100، بحساسية عالية ومتانة عالية، مما يتيح حلول أمان فعالة من حيث التكلفة وشاملة.
ج. نظام إدارة المباني المُمكّن بالسحابة والتحسين المُعتمد على الذكاء الاصطناعي
يتيح التكامل السحابي تحليل البيانات في الوقت الفعلي والصيانة التنبؤية. تستفيد شركات مثل NXP Semiconductors من التوائم الرقمية السحابية لتحسين الخوارزميات، مما يُحسّن دقة تقدير حالة الشحن (SOC) وحالة السلامة (SOH) بنسبة 12%7. يُحسّن هذا التحول إدارة الأسطول ويُمكّن من استراتيجيات الشحن التكيفية، مما يُطيل عمر البطارية.
د. ابتكارات فعّالة من حيث التكلفة في ظل ارتفاع تكاليف الامتثال
قد يؤدي استيفاء المعايير الجديدة إلى زيادة تكاليف أنظمة البطاريات بنسبة 15-20% نتيجةً لترقيات المواد (مثل الإلكتروليتات المقاومة للهب) وإعادة تصميم الهياكل2. ومع ذلك، فإن ابتكارات مثل تقنية CTP المعيارية من CATL وأنظمة الإدارة الحرارية المبسطة تُسهم في تخفيف النفقات مع تعزيز كثافة الطاقة68.
3. التأثيرات الأوسع على الصناعة
إعادة تشكيل سلسلة التوريد: قد يخرج أكثر من 30% من شركات البطاريات الصغيرة والمتوسطة الحجم من السوق بسبب الحواجز التقنية والمالية، في حين ستتعمق التعاونات بين شركات صناعة السيارات وقادة التكنولوجيا (على سبيل المثال، CATL وBYD)12.
التآزر بين الصناعات: إن التطورات في مجال السلامة في بطاريات السيارات الكهربائية الجديدة تنتقل إلى أنظمة تخزين الطاقة، حيث تتطلب التطبيقات على نطاق الشبكة موثوقية مماثلة من حيث "لا حريق، لا انفجار"2.
القيادة العالمية: من المتوقع أن تؤثر معايير الصين على المعايير العالمية، حيث تقوم شركات مثل Xinmeixin بتصدير تقنيات استشعار الهيدروجين إلى الأسواق الدولية5.
خاتمة
يمثل معيار GB38031-2025 مرحلةً تحوليةً لقطاع المركبات الكهربائية الجديدة في الصين، حيث تلتقي السلامة والابتكار. بالنسبة لمصنعي البطاريات، يعتمد البقاء على إتقان الإدارة الحرارية وعلوم المواد. أما بالنسبة لمطوري أنظمة إدارة المباني، فيكمن المستقبل في أنظمة ذكية متصلة بالسحابة، تستبق المخاطر بدلًا من الاستجابة لها. ومع انتقال الصناعة من "النمو بأي ثمن" إلى ابتكار "السلامة أولاً"، فإن الشركات التي تُرسّخ هذه المبادئ في جوهرها ستقود عصرًا جديدًا من التنقل المستدام.
ترقبوا المزيد من التحديثات حول التطورات التنظيمية والتقنيات المتطورة التي تشكل مستقبل المركبات التي تعمل بالطاقة الجديدة.
وقت النشر: ٢٢ أبريل ٢٠٢٥
