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安全、寿命视角下的新能源汽车售后维护必要性分析

发布时间:2020-09-04

在政策的推动下,中国新能源汽车市场已经成长为全球*大的电动汽车市场,占全球电动汽车市场的60%以上。庞大的市场需求培育包括比亚迪、蔚来、小鹏等一批电动汽车巨头,同时也吸引了国际电动汽车巨头特斯拉在华投 资开拓中国市场。随着新能源汽车保有量的持续提升,我们也注意到近年来电动汽车的安全事 故呈现高发的趋势,在过去的一个月时间里,几乎每周都能见到电动汽车起火的事件,一些自媒体为了博眼球,更是对这些事件进行大肆歪曲报道,夸大电动汽车的安全问题,一定程度上增加了社会和市场的忧虑。


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客观的讲,相对于新能源汽车庞大的基数而言,新能源汽车的安全事 故发生概率并不高,但是我们并不能对此掉以轻心,现在正处于新能源汽车产业发展的初期,这些偶然性的安全事件,如果被无限放大,则会阻碍新能源汽车产业的健康发展。


作为新能源汽车的核  心部件,动力电池包是一个复杂的电气系统,通常包含动力电池、机械结构、热管理系统和BMS和高 压模块等。为了满足电动汽车的动力输出需求,动力电池包往往由数百只到数千只单体电池构成,电池包的电压也达到了400-800V,这使系统的复杂性大  大增加。据相关数据统计显示,2018年动力电池系统故障(不包括单体电池自身失效)引起的安全事 故达到16起,占到总体数量的47.1%。其中主要包括电气故障12起,主要是低压线束、高 压线束、继电器和电连接失效引起。另外还有4起安全事 故是因为机械冲击引起电池包变形,使得模组发生变形,单体电池漏液、生锈和短路,*终引起热失控。

 

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动力电池包作为一个高电压、复杂电气系统,对于外界环境十分敏感,潮湿、腐蚀性的大气(例如海边城市),以及雨水浸入(雨季涉水)都会对电池包内部的电气系统产生不可逆的伤害,因此动力电池包对于密封性都有较高的要求,中国汽车工业协会编制的2019版的电动汽车安全指南中要求B级电压部件的防水等级建议不低于IPx8,零部件及系统的防护等级按GB4208的实验条件进行,浸水时间不小于24h,保证电动汽车在极端使用条件下的安全性。所有的电动汽车出厂时都能够符合密封性的要求,但是在使用中由于箱体密封材料在长期使用中,会逐渐发生老化,导致电池箱密封性降低,因此通常我们看到多数电动汽车着火事件都是发生在两到三年的“老”车上。因此,为了保证电动汽车使用中的安全性和可靠性,就需要在售后维护的过程中定期对电池包进行密封性检测。但是传统的密封性检测设备和方法成本高,操作复杂,不适合在电动汽车售后服务中心场所内使用。


为了解决电池包在生产和后期维护保养过程中的密封性检测难题,杭州固恒新能源科技有限公司推出了QMM系列便携式气密性检漏测试仪,通过向密封腔内部注入一定体积的气体,测量容器保压过程内部压力的变化从而实现快 速高 效的分析产品的气密性。适用于电池包、液冷板、PDU和PEU等部件的气密性检测,防止电池包因为气密性不合格导致使用过程中因为泡水导致的电池包失效。


QMM系列气密性检漏设备很好的解决了微气压下的自动调节、气压稳定和采样精度等难题,其关键零部件全部采用进口件,并对气路连接设备全部改用硬连接,因此其设备具有精度高、寿命长、便携性好等突出优势,非常适合用于电池包生产现场的气密性检测、售后维修中的气密性检测等领域。


为了满足不同使用场景的需求,固恒推出了宽压版、低压版和微型气密性检测仪,其中QMM-K1-1型宽压版气密性检测设备压力输出范围可达0.2-500kPa,气压分辨率可达1Pa。微信图片_20200923170100.jpg微信图片_20200923170055.jpg

而QMM-C1-1型低气压版本的气体压力输出范围为0.2-20kPa,压力分辨率可达1Pa。

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为了满足便携的需求,固恒能源公司还开发了QMM-WZ-A-CO产品,该产品采用了固恒能源公司特有的充气模块,能够自动产生气源,摆脱外接气源的限制,适合经常需要外出的售后服务人员携带使用。

 

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除了动力电池包电气系统故障外,单体电池故障也是引起电动汽车安全事 故的主要原因。据统计数据显示,2018年由于动力电池一致性差、电池漏液等原因导致的故障总计6起,占到17.6%,其中有两起事 故是由于单体电池一致性差,电池之间形成电压差,导致过充电,引发安全事 故。

动力电池在装配前都进行了匹配筛选,因此一致性较好,但是在使用过程中由于散热结构设计效果不佳,往往会造成电池组内温度分布不均【2】,这一方面会导致电压的分布不均,另一方面高温本身也会加速单体电池的衰降,*终温度较高的区域电池衰降速度较快,而温度较低的区域容量衰降较慢,导致电池组的一致性持续恶化,有研究表明寿命1000次以上的单体电池组成的电池组,如果不进行均衡,由于循环过程中一致性持续降低,循环寿命甚至不足150次【3】。

 

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此外单体电池往往在自放电、库伦效率方面会存在微小差距,这种微小的差距,会随着时间的积累被持续的放大,即便是很微小的误差也会被放大到无法忽略的程度【4】,这些因素都会导致电池一致性在使用的过程中持续的降低,严重影响动力电池的使用寿命和安全性。

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对于由自放电、库伦效率不一致引起电池的容量偏差是可逆的,因此可以通过定期均衡的方式提高电池组的一致性,通过均衡处理能够将电池组内因自放电和库伦效率等因素导致SOC存在偏差的单体电池恢复到与其他电池一致的状态,但是动力电池包自带的均衡系统效果不佳。针对这一问题,杭州固恒能源科技有限公司开发了便携式的PBM系列电池组均衡维护仪,具有精度高、维护速度快、安全可靠、使用范围广(三元、铁锂和钛酸锂等)等特点,能够显 著改善电池组的一致性,提高动力电池的使用寿命。

 

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随着新能源汽车保有量的快 速提升,新能源汽车对售后服务的需求将持续扩大,现有的汽车后市场格局将发生重大变局,一个“万亿”级市场的帷幕正在徐徐拉开,杭州固恒能源科技有限公司深耕新能源汽车后市场多年,针对新能源汽车售后服务市场存在的痛点、难点,能够提供全套的解决方案,将持续引 领新能源汽车后市场的发展与壮大。

 

为了新能源汽车后市场能够引起更多安全关注与重视,固恒能源近期庆祝公司周年庆推出绝无仅有的一次优惠活动,旨在让更多的新能源车能够得到正规的维修保养,将安全隐 患降到*低!活动详情请关注