2026年7月1日，強制性國家標準《電動汽車用動力蓄電池安全要求》(GB38031-2025)將正式實施。該標準在GB38031-2020基礎上進行了全面升級，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。新標準的實施不僅是安全監管的加碼，更將深刻推動動力電池系統在材料選擇上的技術革新。其中，具有卓越物理與化學特性的銅材料，憑借其在安全性與可靠性上的多重優勢，有望在滿足新規、提升電池系統安全性能的過程中發揮不可替代的關鍵作用。

GB38031-2025：安全要求全面升級的核心聚焦

新標準的核心升級點直指動力電池安全的“痛點”與“難點”。首先，熱失控防護大幅強化，要求電池單體發生熱失控后，系統必須能阻止火勢在24小時（原標準為5分鐘）內蔓延至相鄰電池包或乘員艙，堪稱“史上最嚴”熱蔓延控制要求。其次，結構安全要求提升，對振動、機械沖擊、擠壓、跌落等測試條件進行了細化和加嚴，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層級的集成安全設計，而非僅關注單體或模組。

這些升級點共同指向一個核心目標：通過設計、材料和工藝的優化，從源頭上提升動力電池系統的安全水平和長期運行可靠性。

銅材性能優勢：構筑電池系統安全防線的必然之選。

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

銅材料卓越的導電性與低電阻奠定了電氣安全與低發熱基石。 銅是除銀外導電性最好的金屬（電導率約58 MS/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，低電阻意味著在相同工作電流下，銅連接點、匯流排、極柱等關鍵部位的發熱量顯著降低。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熱引發熱失控的風險，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。低損耗意味著更高的能量利用效率，同時減少因溫升帶來的材料老化、接觸電阻增大等性能惡化風險，提升長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、過熱、甚至起火的風險。

優異的導熱性：助力高效熱管理與熱失控防控

銅的導熱系數高達401 W/(m·K)，遠高于鋁（約237 W/(m·K)）和鋼材。從安全性角度出發，銅材料良好的導熱性能夠促進熱量均勻分布。 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生的熱量傳導出去，避免局部熱點形成，延緩熱失控觸發。

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，防止熱量過度集中引燃相鄰單元，為滿足“24小時熱蔓延”要求提供重要材料支撐。初步的模擬測試表明，在關鍵熱傳導路徑引入高導熱銅層，可將熱失控蔓延時間延長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、優異的延展性（伸長率可達45%以上）和抗疲勞性能，這對于提升新能源汽車整體的安全與可靠性具有顯著的作用。

在抗振動與沖擊場景中，電池系統需要持續承車輛行駛過程中發生的振動和沖擊。銅連接件（如軟連接）因其優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，確保電氣連接的長期可靠，避免因機械失效導致的短路、斷路。這對于滿足新標準加嚴的振動和機械沖擊測試至關重要。

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，降低關鍵線路連接失效的可能性，為乘員逃生或救援爭取寶貴時間。

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）時能形成更緊密、更可靠的界面，降低接觸電阻，減少長期使用中因松動、蠕變導致的失效風險。

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，具有優異的抗氧化和耐一般電化學腐蝕能力（尤其在弱酸/弱堿環境中優于鋁）。銅不易與其他金屬形成高阻抗的腐蝕產物。

抑制接觸電阻劣化： 電池系統內部環境復雜，存在電解液蒸汽、溫濕度變化等。銅連接點能長期保持較低的、穩定的接觸電阻，避免因腐蝕導致電阻激增、發熱量劇增的風險。相關的專項研究指出，銅鋁連接點是電池系統長期可靠性的薄弱環節之一，鋁的腐蝕問題更為突出。

延長使用壽命： 優異的耐腐蝕性保障了銅質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絡中應用，其穩定性有助于維持整個系統電位的長期均衡，防止因電位差過大引發的電化學腐蝕加速。

（未完待續）