عندما يصبح "الهروب لمدة 5 دقائق" تاريخًا: بموجب المعايير الوطنية الجديدة، كيف تعيد ألياف الكربون Black Fire تعريف سلامة السفر بخصائصها "غير القابلة للاشتعال بطبيعتها"

في يوليو، دخل معياران وطنيان إلزاميان للسيارات الكهربائية حيز التنفيذ رسميًا.

تعتبر "متطلبات السلامة الخاصة ببطاريات الطاقة للمركبات الكهربائية" الصادرة عن وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات (GB 38031—2025) و"متطلبات السلامة للمركبات الكهربائية" (GB 18384—2025) على نطاق واسع "أكثر لوائح سلامة البطاريات صرامة في التاريخ".

يكمن التغيير الأكثر جوهرية في المعيار الجديد في التحول في منطق التقييم: تمت ترقية متطلبات السلامة لبطاريات الطاقة من "يجب إطلاق الإنذار بعد 5 دقائق من الهروب الحراري" إلى "عدم حدوث حريق أو انفجار خلال فترة مراقبة مدتها ساعتين بعد الهروب الحراري". ويمثل هذا قفزة أساسية في فلسفة تصميم سلامة البطارية، والانتقال من "توفير وقت الهروب" إلى "منع المخاطر من المصدر".

وراء هذه الترقية القياسية، تواكب الاحتياطيات التكنولوجية على مستوى المواد - فقد دخل نسيج ألياف الكربون غير القابل للاشتعال BlackFire بالفعل إلى سلاسل التوريد للعديد من شركات صناعة السيارات.

01

ما مدى صرامة المعيار الجديد؟

يتطلب المعيار القديم فقط أن يكون لدى الركاب 5 دقائق للهروب قبل نشوب حريق في البطارية، مما يعكس النهج "العلاجي". يتطلب المعيار الجديد بشكل مباشر من حزمة البطارية "ألا تشتعل فيها النيران أو تنفجر"، مما يضمن أنه حتى الدخان لا يمكن أن يؤذي الركاب.

وأوضح خبراء من المركز الصيني لتكنولوجيا وأبحاث السيارات (CATARC) أن المعيار الوطني الجديد يتضمن 7 اختبارات للخلايا الفردية و17 اختبارًا لحزمة البطارية أو النظام، ويغطي مختلف السيناريوهات الخطرة مثل ارتفاع درجة الحرارة، والاصطدام، والدوائر القصيرة، والحريق الخارجي، والشحن الزائد، والإفراط في التفريغ.

تجدر الإشارة إلى العديد من الإضافات الجديدة: اختبار التأثير السفلي، ومعالجة مخاطر التردد العالي المتمثلة في وصول السيارة إلى القاع؛ اختبار السلامة بعد دورة الشحن السريع، مما يتطلب اختبار ماس كهربائى خارجي حتى بعد 300 عملية شحن سريع لضمان أن الشحن السريع المتكرر لا يؤدي إلى تدهور سلامة البطارية؛ وجهاز فعلي لإيقاف التشغيل بزر واحد، ليحل محل منطق إيقاف التشغيل السابق القائم على البرامج، مما يلغي الحاجة إلى معرفة "كيفية قطع الطاقة" في حالات الطوارئ.

يمكن القول أن أكبر تغيير في هذا المعيار الوطني الجديد هو التحول من التحذير من الحوادث إلى الوقاية من المصدر. لقد أخذت الصين زمام المبادرة على المستوى الدولي في جعل مبدأ "لا حريق ولا انفجار" مطلبًا إلزاميًا.

لم يعد هذا "سباق النطاق"، بل "تحول الجودة".

02

ويجري إعادة تعريف حدود السلامة.

تضع المعايير التي تمت ترقيتها متطلبات أعلى على المواد الأولية. تعتمد الأقمشة التقليدية المقاومة للهب بشكل أساسي على الطلاءات السطحية أو إضافة مثبطات اللهب إلى الألياف لإبطاء عملية الاحتراق. ومع ذلك، عند درجات الحرارة المرتفعة، فإنها لا تزال تلين وتتقلص وحتى تذوب وتقطر، مما يؤدي في الأساس إلى "تأخير الاحتراق" بدلاً من "منع الاحتراق".

يستخدم نسيج ألياف الكربون غير القابل للاحتراق BlackFire نهجًا تكنولوجيًا مختلفًا: من خلال تصميم البنية الجزيئية للألياف، لا تدعم المادة نفسها تفاعلات الاحتراق، والتي تُعرف في الصناعة بأنها "غير قابلة للاحتراق بطبيعتها". علاوة على ذلك، يصل مؤشر الأكسجين المحدد (LOI) إلى 57%، وهو ما يتجاوز بكثير عتبة التصنيف التي تزيد عن 27% للمواد العامة المثبطة للهب. لقد حصلت أيضًا على شهادة المواد غير القابلة للاحتراق من المستوى الوطني A (A2)، مما يجعلها واحدة من أقدم المواد في صناعة النسيج لتحقيق معايير البناء غير القابلة للاحتراق.

استخدامات المقعد: في الطرازات الراقية من إحدى الشركات الرائدة في تصنيع سيارات الطاقة الجديدة، يتم تنجيد المقاعد بنسيج مركب من ألياف الكربون مصنوع من ألياف الكربون باللون الأسود - ويزن 600 جم/م2، مما يوفر ملمس الجلد الأصلي وعدم القابلية للاشتعال. في حالة الانفلات الحراري للبطارية، فإن الأقمشة التقليدية المقاومة للهب ستلين أو تنكمش أو حتى تذوب وتتقطر عند درجات حرارة عالية، في حين أن نسيج ألياف الكربون لن يحترق أو يذوب، مما يوفر بشكل فعال طبقة إضافية من الأمان الملائم للركاب.

تطبيق غطاء البطارية: قامت شركة BlackFire بتطوير نسيج من ألياف الكربون بوزن 480 جم/㎡ يمكن استخدامه في نظام غطاء البطارية داخل حزمة البطارية. إنه يعرض أداءً مستقرًا عند 300 درجة مئوية، ويتحمل أكثر من 40 دقيقة من اللهب عند 1000 درجة مئوية، ويمكنه تحمل درجات حرارة أعلى من 1600 درجة مئوية، ويغطي نطاق درجة الحرارة أثناء الهروب الحراري في بطاريات مركبات الطاقة الجديدة. هذه النافذة الزمنية كافية لإجلاء الموظفين واستجابة إدارة الإطفاء.

حيث يمكنك أن ترى أن المقاعد أكثر أمانًا؛ حيث لا يمكنك الرؤية، تكون البطارية أيضًا محمية بشكل أكثر أمانًا.

03
السلامة هي مسألة تتطلب التزاما عميقا.

إن المعيار الوطني الجديد يجعل البطاريات أكثر أمانًا بالفعل، لكن "المتطلبات الإلزامية" لا تساوي "الصفر المطلق للخطر".

الاختلافات الطفيفة في عمليات التصنيع، وتدهور الأداء على المدى الطويل، والعوامل التي لا يمكن السيطرة عليها في ظل الظروف القاسية - حتى المعايير الأكثر صرامة لا يمكن أن تضمن الحماية بنسبة 100%. ولهذا السبب، حتى مع وجود المعيار الوطني الجديد وحتى مع وضع البطاريات في طبقات، تواصل شركات صناعة السيارات البحث عن حلول حماية أكثر موثوقية.

يتم ترقية المعايير، وتتطور المواد، ويتم دفع حدود السلامة إلى الخارج وفقًا لذلك. من نافذة الهروب لمدة 5 دقائق إلى فترة مراقبة خالية من الحرائق لمدة ساعتين، ومن التحذيرات من الحوادث إلى منع المصدر، تعكس هذه العملية ترقية نظامية للسلامة مدفوعة بشكل مشترك من قبل واضعي المعايير وشركات المواد الأولية.

تأسست BlackFire في عام 2021، وتركز على البحث والتطوير للمواد غير القابلة للاحتراق ذات درجات الحرارة العالية للغاية، مع منتجات تغطي مجالات متعددة بما في ذلك مركبات الطاقة الجديدة، والحماية من الحرائق، والحماية الصناعية من درجات الحرارة العالية. إن تمكين المواد لحماية الأرواح هو مهمة شركة BlackFire ونقطة البداية لاستثمارها المستمر في مواد سلامة البطارية.