全球電動汽車（EV）、儲能系統(tǒng)（ESS）、消費電子產(chǎn)品、工業(yè)配套電池的落地規(guī)模持續(xù)擴大，電池安全管控成為電芯廠商、整車 OEM、監(jiān)管機構(gòu)需要持續(xù)應(yīng)對的技術(shù)難點。

鋰離子電池憑借穩(wěn)定的能量密度與綜合使用性能被大范圍普及，但在過充、內(nèi)外短路、高溫環(huán)境、機械外力損傷、制程缺陷等異常條件下，會出現(xiàn)各類安全隱患；故障持續(xù)發(fā)展后，可能引發(fā)熱失控、起火甚至爆燃現(xiàn)象。

行業(yè)需要統(tǒng)一標準區(qū)分不同電池失效現(xiàn)象的風險程度，歐洲汽車研究與發(fā)展委員會推出通用 EUCAR 0-7 級危險分級體系。目前主流整車制造企業(yè)、電芯工廠、科研院所、第三方檢測實驗室均采用這套分級標準完成鋰電安全性能評定，同時實現(xiàn)不同電池技術(shù)路線測試數(shù)據(jù)橫向?qū)Ρ取?/span>

本文完整梳理 EUCAR 危險分級體系定義、在鋰離子電池安全測試中的落地方式，講解環(huán)境應(yīng)力測試、濫用測試對于優(yōu)化電池系統(tǒng)安全設(shè)計的實際作用，并介紹 KOMEG 科明配套環(huán)境試驗設(shè)備如何支撐標準化分級檢測工作。

一、EUCAR 基礎(chǔ)概念說明

歐洲汽車研發(fā)委員會（EUCAR）由歐洲多家主流車企聯(lián)合組建，核心職能是推動汽車行業(yè)聯(lián)合研發(fā)、共享新型車輛技術(shù)研發(fā)成果。

伴隨電動汽車行業(yè)落地提速，行業(yè)工程師需要一套統(tǒng)一判定標準，量化電池濫用試驗過程中產(chǎn)生的安全風險，EUCAR 分級體系由此落地。

該體系不局限于判定電池是否通過測試項目，而是按照故障影響輕重劃分 8 個梯度，區(qū)間從 0 級無明顯影響至 7 級爆燃失效，便于研發(fā)人員量化電池故障帶來的實際后果，對比不同電芯配方、結(jié)構(gòu)設(shè)計、保護電路方案的安全表現(xiàn)。

二、EUCAR 危險分級的行業(yè)應(yīng)用價值

傳統(tǒng)電池檢測多聚焦電池能否完成整套試驗流程，但在實際裝車、儲能使用場景中，故障帶來的風險輕重與故障發(fā)生本身具備同等參考意義。 舉幾組典型對比場景：

1. 僅輕微電解液滲漏的電池，與出現(xiàn)明火燃燒的電池風險差異明顯；

2. 僅內(nèi)部泄壓排氣的電池，與發(fā)生爆燃的電池風險等級區(qū)分清晰；

3. 電池模組輕微形變可通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)改善，但持續(xù)性明火燃燒基本無法滿足車載設(shè)備使用要求。

EUCAR 分級體系搭建起全行業(yè)通用的故障風險判定口徑，落地價值包含以下幾點：

1. 統(tǒng)一全行業(yè)電池安全評估判定邏輯；

2. 方便不同廠商、不同電池方案之間做性能對比；

3. 輔助產(chǎn)品迭代開發(fā)，針對性優(yōu)化薄弱結(jié)構(gòu)；

4. 打通電芯供應(yīng)商與整車 OEM 之間的技術(shù)溝通標準；

5. 輔助企業(yè)匹配行業(yè)監(jiān)管合規(guī)要求；

6. 支撐項目全流程風險分級研判。

三、EUCAR 0 至 7 級危險分級詳細說明（文字替代表格）

整套 EUCAR 分級共設(shè)置 0、1、2、3、4、5、6、7 八個梯度，按照故障嚴重程度由低到高排序，各等級現(xiàn)象與風險程度說明如下：

0 級：無任何影響，風險程度極低，測試后電芯無異常，屬于理想測試結(jié)果；

1 級：被動防護裝置啟動，風險程度很低，電池本體無安全隱患；

2 級：電芯出現(xiàn)破損、形變但無電解液滲漏，風險程度偏低；

3 級：電芯出現(xiàn)電解液滲漏現(xiàn)象，風險程度中等；

4 級：電芯內(nèi)部壓力升高發(fā)生泄壓排氣，風險程度中等偏高；

5 級：出現(xiàn)火花、短時明火，風險程度偏高；

6 級：明火持續(xù)燃燒，易引燃周邊電芯，風險程度高；

7 級：電芯劇烈破裂、爆燃并飛濺碎片，風險程度最高。

0 級 無影響

電芯完成測試后無任何可視異常，判定標準包含：無電解液滲漏、無內(nèi)部泄壓排氣、無電芯鼓包、電池性能無衰減、測試全程溫度無異常波動，是各類安全測試中預(yù)期的理想狀態(tài)。

1 級 被動保護裝置觸發(fā)

電芯本體無安全風險，內(nèi)部配套防護結(jié)構(gòu)自動啟動，典型場景包含保險絲熔斷、電流切斷裝置動作、電池管理系統(tǒng)主動斷電、保護電路閉合切斷回路，電芯停止輸出，但不會產(chǎn)生起火、滲漏等危險現(xiàn)象。

2 級 無滲漏型結(jié)構(gòu)損壞

電芯承受外力或電應(yīng)力后出現(xiàn)內(nèi)部、外部物理損傷，但電芯密封結(jié)構(gòu)完好，不會流出電解液，常見表現(xiàn)為電芯殼體形變、內(nèi)部極組受損、充放電性能下降、內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)故障。

3 級 電解液滲漏

電芯密封結(jié)構(gòu)失效，內(nèi)部電解液向外滲出，會帶來化學品外露、金屬結(jié)構(gòu)腐蝕、線路短路等衍生隱患；相較明火、爆燃故障，滲漏帶來的即時危險性相對可控，但仍需優(yōu)化密封結(jié)構(gòu)。

4 級 內(nèi)部泄壓排氣

電芯內(nèi)部產(chǎn)氣導(dǎo)致腔體壓力升高，泄壓結(jié)構(gòu)自動排出內(nèi)部氣體，常伴隨少量煙霧產(chǎn)生；多數(shù)整車廠商將 4 級設(shè)定為部分濫用測試場景下可接受故障表現(xiàn)的上限標準。

5 級 出現(xiàn)火花或短時明火

測試過程電芯出現(xiàn)點火現(xiàn)象，可觀測到零星火花、局部短時火焰，該等級代表存在明顯安全隱患，企業(yè)一般需要針對電芯結(jié)構(gòu)、防護方案重新迭代優(yōu)化。

6 級 持續(xù)性燃燒

電芯引燃后火焰長時間持續(xù)，熱量會傳導(dǎo)至周邊相鄰電芯，引發(fā)連鎖失效，屬于需要重點規(guī)避的故障模式。

7 級 電芯爆燃失效

整套分級中風險最高的故障狀態(tài)，電芯殼體劇烈開裂、發(fā)生爆燃，高溫碎片向外飛濺、腔體壓力瞬時大幅釋放；商用車載、儲能電池系統(tǒng)設(shè)計階段需通過結(jié)構(gòu)、防護電路、多重測試手段完全規(guī)避該等級失效。

四、熱失控與 EUCAR 分級的關(guān)聯(lián)邏輯

行業(yè)內(nèi)大部分 5 級及以上高風險 EUCAR 失效現(xiàn)象，根源均為電芯熱失控。

電芯內(nèi)部產(chǎn)熱速率超出散熱系統(tǒng)承載上限后，會形成自加速鏈式反應(yīng)，依次出現(xiàn)電解液分解、隔離膜破損、內(nèi)部短路、大量產(chǎn)氣、燃燒等連鎖現(xiàn)象；熱失控可由 3 級、4 級滲漏排氣快速升級至 6 級持續(xù)燃燒、7 級爆燃。 解析電芯熱失控演化規(guī)律，是當前鋰離子電池安全檢測的核心研發(fā)目標之一。

五、適用 EUCAR 分級判定的主流電池測試項目

EUCAR 分級標準多用于電芯、模組、電池包濫用測試與環(huán)境模擬測試的結(jié)果評定，主流測試項目分類說明如下：

1. 熱濫用測試

將電芯置于持續(xù)高溫環(huán)境驗證熱穩(wěn)定性能，核心測試目標：記錄熱失控觸發(fā)溫度區(qū)間、觀測電芯耐火表現(xiàn)、測算安全冗余區(qū)間。

2. 溫度循環(huán)測試

電芯反復(fù)交替承受高低溫環(huán)境，驗證材料冷熱伸縮穩(wěn)定性、密封結(jié)構(gòu)耐久度、長期使用可靠性；常規(guī)試驗溫區(qū)分為 - 40℃至 + 85℃、-40℃至 + 100℃兩類。

3. 熱沖擊測試

試驗設(shè)備快速切換高低溫環(huán)境，短時間內(nèi)給電芯施加大幅溫差，典型溫變區(qū)間 - 40℃與 + 150℃交替切換；用于驗證電芯結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性、內(nèi)部接線耐久、材料熱應(yīng)力耐受能力。

4. 過充測試

電芯充電電壓、容量超出額定限值，檢驗內(nèi)置保護裝置響應(yīng)速度、失效發(fā)展路徑、明火產(chǎn)生概率。

5. 外部短路測試

模擬線路意外短接工況，記錄短路產(chǎn)熱速率、保護電路響應(yīng)效果、電芯抵抗熱失控的能力。

6. 擠壓破碎測試

對電芯施加定向機械外力，是電動汽車安全驗證常規(guī)項目，評估外力誘發(fā)內(nèi)部短路的風險、電芯殼體機械強度。

7. 鋼針穿刺測試

導(dǎo)電鋼針刺穿電芯極組，模擬電芯內(nèi)部重度損傷場景，觀測熱失控完整演化過程。

8. 高海拔模擬測試

低壓艙復(fù)刻高空運輸、航空使用低壓環(huán)境，多用于執(zhí)行 UN38.3 標準、航空配套電池安全驗證。

六、車企采用 EUCAR 分級開展電池驗證的原因

車載動力電池存儲能量高于常規(guī)消費類電池，失效后風險影響范圍更廣，整車 OEM 在電芯選型、模組驗證、電池包整機檢測、供應(yīng)商準入審核環(huán)節(jié)，均需要依托 EUCAR 分級做標準化判定。

EUCAR 分級為各類濫用測試劃定清晰風險基準，多數(shù)車企研發(fā)目標為：各類極限測試場景下，電芯失效等級控制在 4 級及以下。

七、適配 EUCAR 分級檢測的環(huán)境試驗設(shè)備品類

精準完成 EUCAR 風險等級判定，需要穩(wěn)定、可控、安全的環(huán)境模擬設(shè)備支撐，行業(yè)常用試驗腔體分為以下幾類：

1. 電池溫度循環(huán)試驗箱：開展冷熱循環(huán)、加速老化、長期可靠性驗證；

2. 冷熱沖擊試驗箱：實現(xiàn)快速溫差切換，加速暴露電芯潛在失效缺陷；

3. 高海拔低壓試驗艙：復(fù)刻運輸?shù)蛪涵h(huán)境，完成 UN38.3 運輸安全測試；

4. 防爆電池測試腔體：專為高風險鋰電濫用測試設(shè)計，標配泄壓結(jié)構(gòu)、煙霧感應(yīng)、氣體監(jiān)測、自動滅火配套；

5. 步入式大型電池測試室：適配大容量電池模組、整車電池包、儲能成套系統(tǒng)整機驗證。

八、KOMEG 科明鋰離子電池安全測試配套解決方案

伴隨鋰電技術(shù)迭代升級，各類環(huán)境、濫用測試標準持續(xù)細化，對試驗設(shè)備控制精度、防爆安全、數(shù)據(jù)復(fù)現(xiàn)性提出更高要求，KOMEG 科明可提供覆蓋全流程鋰電可靠性檢測的成套環(huán)境試驗設(shè)備，適配車載動力電池、儲能系統(tǒng)、電芯單體、電池模組、成套電池包全品類測試需求。

KOMEG 科明主流鋰電測試設(shè)備型號及用途

1. 電池溫度循環(huán)試驗箱：用于電芯加速老化、長周期冷熱交替耐久測試，溫濕度控制均勻穩(wěn)定，保障 EUCAR 分級測試數(shù)據(jù)可重復(fù)比對；

2. 冷熱沖擊試驗箱：快速切換高低溫區(qū)間，完成電芯熱應(yīng)力耐受驗證，捕捉熱沖擊誘發(fā)的各類分級失效現(xiàn)象；

3. 高海拔低壓模擬艙：滿足 UN38.3 運輸安全測試、航空電池低壓工況驗證需求；

4. 溫濕度綜合電池試驗箱：同步模擬溫度、濕度交變環(huán)境，驗證密封、腐蝕相關(guān) 3 級滲漏類失效；

5. 步入式大型電池測試室：大腔體空間容納整車電池包、儲能大型模組，支持整機多工況濫用測試；

6. 定制化防爆測試腔體：配置分級泄壓系統(tǒng)、煙霧傳感、可燃氣體實時監(jiān)測、聲光報警、二氧化碳自動滅火集成模塊，適配 5 至 7 級高風險失效場景的安全試驗操作。

整套 KOMEG 科明鋰電測試設(shè)備可支撐企業(yè)安全開展全品類環(huán)境、濫用試驗，采集精準、可復(fù)現(xiàn)的測試數(shù)據(jù)，為研發(fā)人員完成標準化 EUCAR 危險等級評估提供硬件支撐，匹配車企、儲能企業(yè)、第三方檢測實驗室的長期驗證需求。