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GB 38031 新安规下：动力电池包防火隔热材料的挑战与新解法

如果把动力电池热安全只理解成“材料耐不耐烧”，可能已经跟不上今天的电池包设计了。

GB 38031-2025《电动汽车用动力蓄电池安全要求》已明确 2026 年 7 月 1 日实施；在车辆公告管理口径中，GB 38031-2025 和 GB 18384-2025《电动汽车安全要求》也都被列入 2026 年 7 月 1 日起对新申请型式批准车型执行的标准范围。标准不会替企业指定某一种防火隔热材料，但它会改变整车厂、电池厂和供应链看待热安全的方式。

过去，材料讨论常被压缩成一句话：烧不烧穿，能不能隔热。

现在，问题会被追到更具体的位置里：热失控时高温气体从哪里走，泄压口有没有被遮挡，高压区受热之后还能不能保持绝缘，防护层火烧之后是否还留在原位，维修拆装和量产装配会不会把原来的防护设计打乱。

这些问题背后，其实是同一个变化：动力电池行业正在从“材料耐火”，走向“材料、结构和装配一起看”。

动力电池包里并不缺防火隔热方案。

云母板和云母复合件在上盖、模组隔离、局部防火屏障等位置已有较多应用，优势是耐温、绝缘和供应链成熟。气凝胶毡常用于厚度敏感、隔热效率要求高的位置。陶瓷化硅胶、阻燃泡棉、复合隔热片、涂层、金属护板、阻燃护套和热缩管，也分别承担密封、缓冲、填隙、绝缘、耐火、机械防护或线束保护。

这些方案不会因为一种新材料出现而失去价值。

真正让项目团队重新审视材料路径的，是那些大面方案不好处理的小位置。

上盖加强筋附近，片材要处理高低差和贴合边；泄压口周边，防护材料既要隔热，又不能挡住有效泄压面积；BDU/PDU、母排和连接器附近，材料不只要看背温，还要看受热之后的绝缘、残留物、电气间隙和爬电距离；线束集中区还涉及弯折半径、固定点、护套兼容和维修拆装。

这些位置面积不大，但一旦出问题，往往会影响整包热安全判断。

所以，新材料的机会不在于全面替代既有方案，而在于进入那些不好贴、不好固定、返修多、测试时最容易出问题的小位置。

在这些不好贴、不好固定、又要兼顾隔热和装配的小位置上，Akusta 这种新型阻燃隔热材料，提供了一种值得讨论的新思路。

这个思路不是简单地把云母、气凝胶或金属护板全部替代掉，而是把阻燃、隔热和可复合加工放进同一层材料体系里，让电池包里的局部防护多一种结构组合的可能。

要理解这个思路，首先不能把 Akusta 当成常规意义上的高温结构工程塑料。它更接近一类以氢氧化铝等矿物阻燃体系为基础的阻燃隔热功能材料。Akusta 的一个核心特征，是含有较高比例的氢氧化铝；受热时，ATH 分解吸热并释放水蒸气，同时生成氧化铝层，参与阻燃和隔热过程。

在产品形态上，FlamEL Akusta 可以基于 EVA、EPDM、PP、PE、PA 等热塑性结合材料和矿物填料形成防火屏障材料，可做片材、卷材，也可与 TPO、PVC、无纺布、织物、铝、钢等表面材料组合，并支持 PU/GFK 层压等复合方式。

这对电池包设计很重要：它更像一个可以和金属板、铝箔、玻纤布、复合板等支撑层组合的阻燃隔热层，而不是单独承担全部结构功能的工程塑料。它的价值，应该放在“局部防护怎么做得更稳定”这个问题里看。

Akusta ATH 阻燃机理资料图

“受热释放水蒸气”这句话，如果只停在宣传层面，还不够回答真实应用问题。

真正要回答的是：到底释放多少水？吸收多少热？释放速度能不能跟上热事件？这些水蒸气能不能真的把火灭掉？

Akusta 背后的核心反应，是氢氧化铝受热分解：

按反应式粗算，纯 ATH 理论上最多可释放约 34.6% 自重的水。FlamEL Akusta 介绍中提到其氢氧化铝含量超过 70%；下面只以 70% ATH 作为示例估算，不等同于所有牌号、所有厚度和所有复合结构的实测结果。

1m² × 3mm 片材的估算，是按 ATH60H 与 ATH70S 的密度范围约 1.535-1.679g/cm³ 计算。这个换算比 10g、100g 的小样质量更接近上盖内衬、局部隔热片或复合防护层的实际用量。

这张热分解图说明的是金属氢氧化物本身的分解温度区间，可以直观观察到整个体系随温度变化的水蒸气释放过程。

Akusta 热分解数据资料图

另一张 DSC/TGA 图则更接近 Akusta 复合材料本身。图中可以看到约 165°C 的聚合物 PP 熔融峰，约 240°C 的 Al(OH)3 → AlO(OH) + H2O 过程，约 325°C 的 2Al(OH)3 → χ-Al2O3 + 3H2O 过程，以及约 475°C 的 2AlO(OH) → γ-Al2O3 + H2O 过程。

这些峰值把材料受热后的几个关键阶段摊开了：聚合物先发生熔融，随后 ATH 开始分解、释水、吸热，并逐步形成氧化铝残留结构。

Akusta DSC/TGA 热分解分析资料图

进入电池包之后，这个过程还会受到材料厚度、包覆状态、受热速率、支撑结构和排气路径影响。表里的水蒸气体积是理论估算，真实样件里更重要的是水蒸气在多长时间内释放、释放路径是否通畅，以及材料受热后还能不能留在原来的位置上。

所以，关键不只是释放多少水，还包括释放速度。水蒸气释放速度取决于材料受热速率、样品厚度、ATH 分散状态、聚合物基体、热源温度、空气流动、复合结构，以及分解后氧化铝层是否阻碍后续传热。要把这个问题看清楚，还需要结合 TGA/DTG 的失重速率、DSC 吸热峰、喷灯或热板条件下的质量损失曲线，以及真实样件在电池热失控模拟中的背温和受热后状态。

所以，Akusta 更适合被理解为一种延缓火焰传播和热量传递的功能层。它通过吸热、释汽和氧化铝残留层，降低热通量，保护背后的结构或电气件；它的作用不是像灭火器一样终止电芯内部热失控。

Akusta 最容易被误读的地方，恰恰在物性表。

在 ATH60H 牌号中，热变形温度为 39°C（1.82 MPa），Vicat 软化温度为 43°C（50 N）；ATH70S 的 Vicat 软化温度为 47°C（100 N）。ATH60H 的拉伸强度为 5.7 MPa，ATH70S 为 2.4 MPa。

如果把这些数据直接拿去和 PA66、PBT、PC、PPS 等结构工程塑料比较，结论会很快：它不像一种高温承力结构材料。

直接这样比，很容易低估它作为功能层的价值。

更合理的分类，是高矿物填充的阻燃隔热功能材料。它可以作为金属板、铝箔、玻纤布、复合板等支撑层上的火灾响应层，也可以是复合防护结构里的内衬、夹层、包覆层或局部防护层。

这张参数表真正值得看的，不只是 UL 94 或电阻率，而是热变形温度、Vicat、强度和模量这些容易被忽略的数据。它们决定了 Akusta 更适合作为复合防护结构中的一层，而不是独立承力件。

Akusta ATH60H PDS 参数表资料图

Akusta ATH70S PDS 参数表资料图

这张表不能只看阻燃等级。第一要看材料在什么温度开始响应，第二要看它能不能复合成片材、卷材或内衬，第三才会回到电性能、吸水率、老化和安装方式。

热响应决定它能不能在火灾条件下吸热、释汽、形成屏障；加工方式决定它能不能和上盖、箱体、泄压口、高压区、线束区这些复杂位置配合；支撑层则决定它平时能不能稳定安装、受热后能不能留在该留的位置。

产品说明里提到，FlamEL Akusta 作为热塑性材料，通常需要 carrier material 才能发挥完整潜力。换成电池包里的说法，就是它更适合作为复合材料平台中的一层，而不是独立承担全部功能。

Akusta PDS 载体与层压说明资料图

至于电性能和环境表现，表面/体积电阻率、介电常数、损耗因子、吸水率、UL 94 V-0、REACH 等数据可以作为第一轮判断。真正进入高压区应用时，还要继续看受热后绝缘、CTI、耐电弧、污染迁移、湿热老化后的高压安全结果。

力学数据里，热变形温度、Vicat、拉伸强度、模量、冲击和硬度才是重点。ATH60H 的拉伸模量和弯曲模量在 1000 MPa 级，更像偏硬质支撑的功能层；ATH70S 的模量明显更低，更接近柔性贴合、包覆或软质层方向。选型时不能只问“哪个阻燃更好”，还要问它贴在哪种支撑层上、需要多大贴合性、常态下是否受压、受热之后是否要保持位置。

材料解决的是阻燃、隔热和受热响应；结构解决的是它如何固定、如何复合、如何在电池包里长期稳定。

如果这个位置有螺钉压紧、卡扣保持、长期压缩、振动或碰撞载荷，主载荷就不应该让 Akusta 本体承担，而应由金属、玻纤增强件、壳体筋位、复合板或其他结构件承担。Akusta 更合理的位置，是这些支撑结构上的功能层。

进入具体结构后，关键不再只是材料名称，而是它会放在哪个位置、和什么支撑层组合、受热后是否还能留在原位。

这里还有一个容易被忽视的点：动力电池包不是只在火灾时存在。常态下还有高温停放、湿热、振动、长期压缩、胶粘老化和装配公差。若某个位置长期接近 40°C 以上并承受压紧或尺寸约束，就必须做热老化、压缩形变、蠕变和胶粘保持测试。

因此，这类材料的应用要同时看三个问题：平时能不能稳定安装，受热之后能不能留在正确位置，是否会堵泄压口、滑入高压连接区，或者影响密封、维修和电安全。

0-5 分钟实验室火焰观察图，展示了 Akusta 在火焰作用下的阻燃响应。可以看到，这类材料在受热过程中能够形成隔热防护层，为背后的结构争取更多保护时间。

Akusta 实验室火焰测试资料图

Akusta 同时具有优异的防火性能，相关 UL 94 垂直燃烧测试可达到 V-0 防火等级。对于动力电池包里的局部防护材料来说，这意味着它具备进入样件测试和结构验证的基础条件。

Akusta UL94 V-0 测试资料图

Akusta 已经成功应用在 Emectric 电池盒上。这个案例说明，在电池盒这类需要兼顾防火、结构紧凑和空间利用率的场景中，Akusta 可以作为复合防护结构的一部分进入实际应用。

Akusta 电池盒应用资料图

动力电池包的防火隔热，正在从“大面积覆盖”走向“具体位置的精细化防护”。上盖、泄压口、高压连接区、线束集中区这些位置，既要阻燃隔热，也要兼顾贴合、固定、留位、绝缘和装配。

Akusta 的价值，正在于把高矿物阻燃体系、热塑性加工和复合支撑层结合起来：常态下，它可以作为片材、卷材、内衬或包覆层参与结构设计；受热时，则通过 ATH 吸热释水和氧化铝残留层，延缓火焰传播与热量传递。

对于需要处理复杂局部位置的动力电池包，Akusta 提供了一种不同于传统片材覆盖的新思路：用可复合、可成型的阻燃隔热层，去补足局部位置在贴合、留位和防火响应上的需求。

如果您正在寻找动力电池包局部防火隔热材料，欢迎联系我们，进一步了解 Akusta 的材料数据、样件形式和应用方案。

资料来源：全国标准信息公共服务平台、国家标准全文公开系统、工业和信息化部装备工业发展中心；FlamEL Akusta Introduction CN；FlamEL Akusta Ultimate FireStop PDS。