本文报告/资料来源于《新能源汽车动力电池热失控防护行业深度分析报告（政策法规、发展现状、未来趋势、竞争格局）》，以下仅为部分内容示例，完整版共有30页，非常详尽，值得收藏。

2.2 新能源汽车动力电池热失控概述

动力电池热失控是指电池组内某一单体发生局部的剧烈升温，从而诱发连锁反应引起电池温度不可控上升的现象。随着消费者对电动汽车的续航里程要求越来越高，锂离子电池能量密度的不断提高，安全问题也逐渐暴露出来，新能源汽车自燃事故频发，给消费者和车企都造成了巨额损失，动力电池热失控问题仍是新能源汽车发展面临的关键技术瓶颈。

根据中国汽车工程学会于2020年发布的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》，新能源汽车动力电池的能量密度要逐步提升：到2025年，我国普及、商用、高端能量型动力电池能量密度分别要达到200Wh/kg、200Wh/kg和350Wh/kg；到2035年，我国普及、商用、高端能量型动力电池能量密度分别要达到300Wh/kg、250Wh/kg和500Wh/kg。近年来制定的新能源汽车补贴政策也鼓励车企使用更高能量密度的动力电池。然而，根据相关研究，由于具有较高能量密度的材料可能具有较低的热稳定性，提升动力电池的能量密度会使热失控的触发温度降低。磷酸铁锂电池一般在400℃以上出现放热峰，能量密度更高的三元锂电池一般在200℃至300℃时出现放热峰，热失控温度更低且释放的能量更大。

热失控的触发原因分为两大类：内因和外因。内因包括制造时的瑕疵、电池老化造成密封性下降、不当使用造成的锂金属沉积等。外因包括机械滥用（挤压、针刺、碰撞等）、电滥用（外短路、过充、过放等）、热滥用（过热等）。无论是外因还是内因，最终都由于电极活性物质之间的相互作用而导致热失控。其中机械滥用是导致热失控的最常见原因。当一个电芯出现热失控，若缺乏良好的防护，会引发热扩散，进而导致整个电池的燃烧和爆炸，危及乘员安全。

在此背景下，监管层于2020年5月发布了我国电动汽车领域首批强制性国家标准，分别为GB 18384-2020《电动汽车安全要求》、GB 38032-2020《电动客车安全要求》和GB 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》，进一步提高和优化了对电动汽车整车和动力电池产品的安全技术要求。其中《电动汽车用动力蓄电池安全要求》增加了电池系统热扩散试验，要求电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间。2025年3月《电动汽车用动力蓄电池安全要求》（GB 38031-2025）发布，拟于2026年7月1日起开始实施。新标准主要修订了热扩散测试的技术要求，由”着火、爆炸前5分钟提供热事件报警信号”修订为”不起火、不爆炸（仍需报警），烟气不对乘员造成伤害”，进一步明确了待测电池温度要求、上下电状态、观察时间、整车测试条件。同时，新标准新增底部撞击测试，考查电池底部受到撞击后的防护能力；新增快充循环后安全测试，300次快充循环后进行外部短路测试，要求不起火、不爆炸。国际方面，联合国欧洲经济委员会（UNECE）于2021年生效了Regulation No.100 Revision 3，该法规要求电池发生热失控后，在乘员舱发生危险的5分钟前车辆应发出预警信号。除监管层发布的一系列标准，汽车行业一些知名企业的内部标准普遍更高，要求至少预留15分钟的逃生时间。

2.3 新能源汽车动力电池热失控防护技术水平特点

2.3.1 热失控防护技术概述

在不同的触发条件下，锂离子电池会产生不同的热失控行为，热失控防护的要点主要包括高温、冲击、电压、气体、液体和固体等，具体如下：

针对不同的热失控触发因素，热失控防护主要分为本征防护、主动防护和被动防护，本征防护主要从材料层面着手，选用热稳定性高的正极、负极、电解液以及膈膜材料，在制造过程中严格进行一致性管理控制，确保电芯生产的一致性，优化电池包的设计和结构。主动防护系控制热失控的发生，从对电流、电压、温度、气体、液体、压力等方面进行监控，尤其是过充过流过温等现象发生的情况下，进行热失控的预警、散热，各种危险状态下的输出切断防护等；被动防护系在热失控发生后，采用降温灭火介质对其灭火和降温、通过绝热材料或阻燃材料对发生热失控电池进行隔离、将火焰和危险气体进行合理引导使其通过安全路径排出电池包等，具体防护方法和措施如下：

2.3.2 热失控被动防护材料在新能源汽车中的应用

热失控被动防护通过增加阻燃、耐高温、绝缘材料避免热扩散及通过合理的火焰引导和危险气体排出方法，能够在一定程度上延缓或阻止热量的传播，减少火灾和爆炸事故的发生概率。目前热失控防护材料主要应用于新能源汽车动力电池电芯级、模组级和电池包级防护，防护材料有多种，如云母制品、陶瓷硅橡胶、气凝胶毡、超级棉、阻燃泡棉等，这些材料均有一定程度的耐温、阻挡喷射物、高温绝缘作用，具体应用情况如下：

上述各类防护材料性能比较如下：

由上表可见，云母材料具备耐温、机械强度高、高温绝缘性能优异、成本较低等优势，在目前常用动力电池热失控防护材料中性能占优。同时，云母材料良好的柔软性使其便于裁切加工，经高温烘干压制后可形成定制化云母3D件，使得其能够贴合电池内部各种不规则的形状表面，确保散热效果达到最理想状态，因此，云母材料被行业内较多企业使用，是较为主流的隔热产品解决方案。

2.4 新能源汽车动力电池热失控防护行业发展趋势及市场空间

2.4.1 热失控防护行业发展趋势

2.4.1.1 云母材料应用场景与用量持续扩展

云母材料在新能源汽车中的应用场景及部件拓展，用量呈增长趋势。云母材料应用于动力电池的热失控防护可追溯到2012年量产的特斯拉ModelS，其较早地意识到热失控问题，率先采用NCA三元电芯并采用云母板作为防护手段，在电池模组与电池包上、下盖间均使用了云母材料对电池包进行热失控防护。2017年起，国内电芯材料技术快速迭代，三元锂电因其高能量密度的优势成为各大电池厂商和车企关注和发展的战略高点。但由于三元电池能量密度较高，以镍钴锰

三元电池为例，NCM523能量密度约160-200Wh/kg，热失控最高温度700~900℃,NCM811能量密度约270-280Wh/kg，热失控最高温度1,000~1,300℃,热失控风险相对较大，尤其是高镍三元电池，因此在防护要求上更为严格，云母材料的用量相对较多。加之2020年热失控强制标准的实施，以云母为代表的被动热失控材料和方案迅速得到广泛运用。

由于磷酸铁锂在热稳定性方面优于三元锂电，其热失控问题较少出现，因此云母材料在磷酸铁锂中的应用相对较晚。但随着电池安全需求升级，行业政策和热失控防护强制标准的推行，云母材料也开始渗入到磷酸铁锂的系统集成中。并且，随着新能源汽车向轻量化趋势发展，电池包集成度的提高，在无模组结构中，电芯排列更为紧密，电池整体密度提高的同时也缩短了电芯与电池盖、车身结构件的距离，对热失控防护组件提出更高难度的挑战。除了在传统的电池模组间、模组与电池盖间等部位的应用外，云母材料还将进一步拓展到电芯间、电芯与电池盖间隔热，BMS电子元器件的保护等领域，云母材料的应用范围和形式将更加广泛。当云母防护件用于电芯间防护，其既能隔离热源，又耐火焰冲击，有效解决了传统气凝胶不耐冲击的痛点，延长电动汽车起火后的安全逃生时间。

2.4.1.2 云母材料性能与工艺持续优化

为满足高能量密度电池对热失控防护的更高要求，以云母材料为代表的热失控防护产品性能进一步提升和优化。行业企业通过研发新的原料配方、优化云母材料的制备工艺和复合技术等方式，不断提高云母制品的耐高温性、耐磨性、力学性能和抗撕裂强度等，以增强防护材料的阻燃和抗冲击效果。在制备工艺方面，通过精密的热压成型工艺，在高温高压条件下使云母原料与其他补强材料紧密结合，提高云母制品的致密度和强度。此外，云母制品从传统的2D片材向3D防护产品升级，能够根据不同电芯的形状与尺寸，定制化开发高贴合度的防护结构，以此更全面地覆盖和保护电池，保障防护性能的同时，最大程度优化材料的利用率和电池包的空间利用率。

2.4.1.3 单一云母材料向综合防护方案转型

云母材料正从单一产品向综合性热失控防护方案转变。业内企业深入下游客户的前期研发，针对不同的应用场景和需求进行定制化设计，从提供单一的产品逐步转变为提供多样的、综合性的热失控防护方案，将云母材料与气凝胶、阻燃泡棉和多种功能胶带等其他热失控防护材料配合使用，形成多层次、多维度的防护体系，发挥各自的优势，提高整体的防护效果。例如，对于能量密度较高、热失控风险较大的三元锂电池，增加云母材料的使用比例或厚度；对于磷酸铁锂电池，可根据其具体的集成方式和热管理系统，合理搭配云母材料与其他隔热、绝缘材料，以达到最佳的被动防护效果。

综上所述，凭借多项优良性能，云母材料在动力电池安全防护中的应用已经成为行业共识。未来，随着不断的技术创新和材料优化，云母材料有望助力动力电池实现更高的安全性和更长的续航能力，推动新能源汽车行业向更加绿色、安全、可靠的方向发展。

2.4.2 热失控防护行业市场规模

全球新能源汽车产业的快速发展及动力电池能量密度持续提升，推动电池系统安全防护产品需求进入高速增长通道，根据弗若斯特沙利文统计，全球电池系统安全防护市场规模从2020年的17.5亿元增长至2024年的115.4亿元，年复合增长率达到60.25%。基于未来新能源汽车销量的增长和新型材料的创新研发，全球电池系统安全防护市场预计将保持稳定增长，于2029年达到324.2亿元。

 在全球电池系统安全防护市场中，气凝胶毡材料和云母材料占据主要市场。

气凝胶材料因其较低的导热系数，具有优异的隔热性能，目前被广泛应用于电芯之间的安全防护，2024年全球电池系统安全防护市场中，气凝胶毡市场规模达到56.2亿元，占比为48.70%，2024年至2029年预计年复合增长率达到23.18%。云母材料具有优异的耐高温性、绝缘性和耐冲击性，主要应用于电池模组之间和电池包层面。2024年全球电池系统安全防护市场中，云母材料市场规模达到33.5亿元，占比为29.03%，2024年至2029年预计年复合增长率达到25.88%。

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