百万辆新能源车大数据里隐藏的秘密

2019-04-10李臻

军民两用技术与产品 2019年3期

《中国新能源汽车大数据研究报告(2018)》基于新能源汽车国家监测与管理平台“百万级”的实时监管与运行数据撰写而成,该书于2018年11月面向社会发布。本文为笔者阅读该报告后整理的有关整车、电机、动力电池等方面的故障分析,主要关注新能源乘用车和纯电动专用车领域,供读者参考。

一、整车及电机故障分析

（一）新能源乘用车整车及电机故障分析

1.纯电动乘用车

（1）整车故障分析。根据《中国新能源汽车大数据研究报告（2018）》数据，纯电动乘用车中DC-DC状态报警、单体电池欠压报警、DC-DC温度报警为主要故障来源，占总故障的80%，如图1所示。

分析发现，纯电动乘用车故障可分为电池类、汽车电子类、制动系统、温度差异和电机五大类，而不同细分车型的故障类型也不同。A00级车型故障主要为DC-DC状态报警和DC-DC温度报警引发的汽车电子类故障，占比83%；A0级车型故障主要为电池类故障和制动系统报警，占比82%；A级车型故障主要为汽车电子类、电池类故障和制动系统报警。

MPV车型故障以电池类故障和汽车电子类故障为主，占比高达95%，其中电池类故障以车载储能装置类型欠压为主，汽车电子类故障以DC-DC状态报警为主。

SUV车型故障主要为电池类故障（占49%）、制动系统报警（占48%），其中电池类故障主要源自SOC跳变报警。

其他车型为微面车型，其故障主要源于电池类故障，占比高达99%，其中以单体电池欠压报警为主要故障。

图1 纯电动乘用车不同类型故障年累积量占比

（2）电机故障分析。采用永磁同步电机的新能源乘用车，驱动电机控制器温度故障相对较多，见表1。

采用交流异步电机的纯电动乘用车，驱动电机控制器温度故障占比为83%，驱动电机温度报警占比为17%。

2.插电式混合动力乘用车

插电式混合动力乘用车的主要故障表现为SOC过高报警、SOC低报警、制动系统报警3个方面，这3类故障占总故障量的93%，如图2所示。

分析认为，SOC过高可能是充电环节所致，造成SOC低的最可能原因是插电式混合动力车兼有燃油驱动模式，因此车主容易忽略电量报警而导致电量耗尽。

制动系统报警频次高，原因可能是国内插电式混合动力车多采用双模驱动，但两种模式下的制动系统不同，燃油驱动系统借助发动机真空助力制动，但在纯电动驱动模式下，发动机不参与工作，缺少真空源，需要增加辅助设备，因此两种系统之间部件的匹配出现问题。

（二）纯电动专用车整车及电机故障分析

1.整车故障分析

高压互锁状态报警和单体电池欠压报警为纯电动专用车的主要故障来源，两者占总故障量的90%，如图3所示。

2.电机故障分析

在纯电动专用车领域，采用永磁同步电机的车型月均故障量远低于采用交流异步电机的车型。电机类故障主要集中于驱动电机温度报警和驱动电机控制器温度报警，见表2。

二、动力电池故障分析

（一）纯电动专用车动力电池故障分析

根据《中国新能源汽车大数据研究报告（2018）》研究数据，纯电动专用车动力电池的主要故障来源有：动力电池一致性差、单体电池过压报警、单体电池欠压报警、可充电储能系统不匹配等。

表2 不同电机类型的纯电动专用车月均累计故障分布

图3 纯电动专用车整车故障分类及占比

1.三元材料、磷酸铁锂、锰酸锂动力电池故障大数据分析

（1）三元材料。动力电池一致性差、单体电池过压报警、单体电池欠压报警和车载储能装置类型过压为三元材料纯电动专用车的主要故障，这4类故障月均累计故障量占三元材料纯电动专用车总故障量的66%，如图4所示。

（2）磷酸铁锂。动力电池一致性差、单体电池过压报警和SOC低报警这三大故障占磷酸铁锂纯电动专用车故障量的81%，如图5所示。

（3）锰酸锂。单体电池欠压报警是锰酸锂纯电动专用车的主要故障来源，占比高达99.4%，其他故障占比0.6%。

2.方形、软包、圆柱动力电池故障大数据分析

（1）方形。单体电池欠压报警是采用方形动力电池的纯电动专用车的主要故障来源，占比89.9%，如图6所示。

（2）软包。可充电储能系统占总故障量的95.6%，如图7所示。

（3）圆柱。单体电池过压报警、动力电池一致性差、车载储能装置类型过充、车载储能装置类型过压和SOC低报警为圆柱电池纯电动专用车主要故障来源，五类故障占总故障量的81%，如图8所示。不匹配、SOC跳变报警、单体电池欠压报警、SOC低报警和车载储能装置类型欠压等情况为软包电池纯电动专用车的主要故障来源，5类故障