2026年7月1日，強制性國家標準《電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力蓄電池安全要求》(GB38031-2025)將正式實(shí)施。該標準在GB38031-2020基礎上進(jìn)行了全面升級，尤其在熱失控防護、機械安全、電氣安全等方面提出了更為嚴苛的要求。新標準的實(shí)施不僅是安全監管的加碼，更將深刻推動(dòng)動(dòng)力電池系統在材料選擇上的技術(shù)革新。其中，具有卓越物理與化學(xué)特性的銅材料，憑借其在安全性與可靠性上的多重優(yōu)勢，有望在滿(mǎn)足新規、提升電池系統安全性能的過(guò)程中發(fā)揮不可替代的關(guān)鍵作用。

　　 GB38031-2025：安全要求全面升級的核心聚焦

　　新標準的核心升級點(diǎn)直指動(dòng)力電池安全的“痛點(diǎn)”與“難點(diǎn)”。首先，熱失控防護大幅強化，要求電池單體發(fā)生熱失控后，系統必須能阻止火勢在24小時(shí)(原標準為5分鐘)內蔓延至相鄰電池包或乘員艙，堪稱(chēng)“史上最嚴”熱蔓延控制要求。其次，結構安全要求提升，對振動(dòng)、機械沖擊、擠壓、跌落等測試條件進(jìn)行了細化和加嚴，強調電池包在極端工況下的結構完整性。此外，電氣安全更趨完善，對絕緣電阻、電位均衡、過(guò)流保護、短路防護等提出了更細致的要求，嚴防電氣故障引發(fā)次生災害。還有，系統層級安全獲得凸顯，更強調電池包乃至整車(chē)層級的集成安全設計，而非僅關(guān)注單體或模組。

　　這些升級點(diǎn)共同指向一個(gè)核心目標：通過(guò)設計、材料和工藝的優(yōu)化，從源頭上提升動(dòng)力電池系統的安全水平和長(cháng)期運行可靠性。

　　銅材性能優(yōu)勢：構筑電池系統安全防線(xiàn)的必然之選。

　　在滿(mǎn)足GB38031-2025嚴苛要求的技術(shù)路徑中，銅材料因其一系列獨特的物理化學(xué)特性，成為提升電池系統安全性與可靠性的理想選擇，尤其體現在以下關(guān)鍵領(lǐng)域：

　　銅材料卓越的導電性與低電阻奠定了電氣安全與低發(fā)熱基石。銅是除銀外導電性最好的金屬(電導率約58MS/m，是鋁的1.6倍)。在相同載流量下，銅導體的電阻遠低于鋁。

　　銅材料卓越的導電性與低電阻能夠顯著(zhù)提升系統的安全性。首先是降低焦耳熱，根據焦耳定律，低電阻意味著(zhù)在相同工作電流下，銅連接點(diǎn)、匯流排、極柱等關(guān)鍵部位的發(fā)熱量顯著(zhù)降低。國內外多項研究結果都顯示，銅連接系統在持續大電流工況下的溫升可比鋁系統低15-25%。這直接降低了因局部過(guò)熱引發(fā)熱失控的風(fēng)險，是應對新標準嚴苛熱管理要求的有效手段。

　　另一面，銅材料卓越的導電性與低電阻能夠提升能效與穩定性。低損耗意味著(zhù)更高的能量利用效率，同時(shí)減少因溫升帶來(lái)的材料老化、接觸電阻增大等性能惡化風(fēng)險，提升長(cháng)期運行的電氣穩定性。

　　銅材料卓越的導電性與低電阻還為電池系統的可靠性提供更多保障。穩定的低電阻特性確保了電池系統在整個(gè)生命周期內電氣連接的可靠性和一致性，降低因接觸不良導致電弧、過(guò)熱、甚至起火的風(fēng)險。

　　優(yōu)異的導熱性：助力高效熱管理與熱失控防控

　　銅的導熱系數高達401W/(m.K)，遠高于鋁(約237W/(m.K))和鋼材。從安全性角度出發(fā)，銅材料良好的導熱性能夠促進(jìn)熱量均勻分布。在電池模組內部，銅制的匯流排、連接片能更快速地將電池單體產(chǎn)生的熱量傳導出去，避免局部熱點(diǎn)形成，延緩熱失控觸發(fā)。

　　另一方面，銅材料具有增強熱失控蔓延的阻隔能力。在需要設置物理防火隔斷或導熱路徑的關(guān)鍵區域，采用銅箔或銅基復合材料，可以利用其高導熱性快速將失控單體的熱量橫向導出，防止熱量過(guò)度集中引燃相鄰單元，為滿(mǎn)足“24小時(shí)熱蔓延”要求提供重要材料支撐。初步的模擬測試表明，在關(guān)鍵熱傳導路徑引入高導熱銅層，可將熱失控蔓延時(shí)間延長(cháng)30%以上。

　　銅材料杰出的機械性能與延展性：保障結構完整與抗疲勞

　　銅具有良好的強度、優(yōu)異的延展性(伸長(cháng)率可達45%以上)和抗疲勞性能，這對于提升新能源汽車(chē)整體的安全與可靠性具有顯著(zhù)的作用。

　　在抗振動(dòng)與沖擊場(chǎng)景中，電池系統需要持續承車(chē)輛行駛過(guò)程中發(fā)生的振動(dòng)和沖擊。銅連接件(如軟連接)因其優(yōu)異的延展性和抗疲勞性，能更好地吸收應力、抵抗形變和斷裂，確保電氣連接的長(cháng)期可靠，避免因機械失效導致的短路、斷路。這對于滿(mǎn)足新標準加嚴的振動(dòng)和機械沖擊測試至關(guān)重要。

　　在極端碰撞或擠壓情況下，銅材的塑性能有效吸收擠壓與跌落情況下受到的外部沖擊能量，降低關(guān)鍵線(xiàn)路連接失效的可能性，為乘員逃生或救援爭取寶貴時(shí)間。

　　銅材料還具有很高的連接可靠性。良好的延展性使銅在連接(如焊接、壓接)時(shí)能形成更緊密、更可靠的界面，降低接觸電阻，減少長(cháng)期使用中因松動(dòng)、蠕變導致的失效風(fēng)險。

　　出色的穩定性和耐腐蝕性：確保持久可靠運行

　　銅在空氣中能形成致密的氧化膜，具有優(yōu)異的抗氧化和耐一般電化學(xué)腐蝕能力(尤其在弱酸/弱堿環(huán)境中優(yōu)于鋁)。銅不易與其他金屬形成高阻抗的腐蝕產(chǎn)物。

　　抑制接觸電阻劣化：電池系統內部環(huán)境復雜，存在電解液蒸汽、溫濕度變化等。銅連接點(diǎn)能長(cháng)期保持較低的、穩定的接觸電阻，避免因腐蝕導致電阻激增、發(fā)熱量劇增的風(fēng)險。相關(guān)的專(zhuān)項研究指出，銅鋁連接點(diǎn)是電池系統長(cháng)期可靠性的薄弱環(huán)節之一，鋁的腐蝕問(wèn)題更為突出。

　　延長(cháng)使用壽命：優(yōu)異的耐腐蝕性保障了銅質(zhì)部件在電池全生命周期內的功能完整性，減少因腐蝕失效導致的維護和更換需求，提升系統整體可靠性。

　　電位均衡穩定性：銅在電池系統電位均衡網(wǎng)絡(luò )中應用，其穩定性有助于維持整個(gè)系統電位的長(cháng)期均衡，防止因電位差過(guò)大引發(fā)的電化學(xué)腐蝕加速。

　　(未完待續)