揭秘不為人知的電動(dòng)汽車(chē)電池系統(tǒng)保修

　　國(guó)內(nèi)的新能源汽車(chē)處在如火如荼的階段，對(duì)于整車(chē)企業(yè)而言，如何確保新能源汽車(chē)的動(dòng)力電池、電機(jī)、電控等關(guān)鍵零部件提供不低于5年或者10萬(wàn)公里的質(zhì)保，以及質(zhì)保費(fèi)用在整個(gè)車(chē)輛的合理范圍以?xún)?nèi)，這是一個(gè)大課題。

　　從電池系統(tǒng)構(gòu)成來(lái)看，可以分為三部分：

　　1）電池模組：包含電池單體、電流母線牌、冷卻盤(pán)、采樣線等，還有模組本身連接的機(jī)械部件

　　2）電子系統(tǒng)：電池管理主單元、電池管理子單元、電流傳感器、電池配電單元等

　　3）機(jī)械部件：電池底座、電池蓋、螺絲、固定裝置等

　　圖1 Outerland電池系統(tǒng)

　　如果我們按照每個(gè)部件，進(jìn)行IPTV（WarrantyCondiTIonsper1，000Vehicles）進(jìn)行考慮，假定電池系統(tǒng)的總的IPTV 在1年～5年這個(gè)范圍內(nèi)按照X1、X2、X3、X4和X5，按照通常的壽命曲線來(lái)估計(jì)，整個(gè)電池系統(tǒng)的失效率主要集中在模組這一塊。第一個(gè)原因是電子系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)，通過(guò)魯棒性測(cè)試是可以通過(guò)設(shè)計(jì)和制造做到很低的失效；而對(duì)于一個(gè)電池系統(tǒng)而言，有不同的配置（并聯(lián)和串聯(lián)），出現(xiàn)各種失效情況，比如容量衰減特別劇烈，又或者是內(nèi)阻上升劇烈，對(duì)整個(gè)電池系統(tǒng)的而言就處于需要維修的狀態(tài)了。

　　圖2 電池系統(tǒng)分離圖

　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中，雖然涵蓋了重度使用客戶(hù)，畢竟電池單體由于有循環(huán)壽命和靜置壽命這兩項(xiàng)，對(duì)很多整車(chē)企業(yè)而言整個(gè)數(shù)據(jù)積累并不是充分。

　　圖3 客戶(hù)使用分布情況

　　好了，那么問(wèn)題來(lái)了，一開(kāi)始汽車(chē)廠家賣(mài)1000輛，慢慢開(kāi)始賣(mài)1萬(wàn)輛，增加至10萬(wàn)輛，持續(xù)的保修期如果確定為五年，那么如何確保整個(gè)維修的過(guò)程？這其實(shí)有個(gè)極端的案例，我們拿深圳鵬程電動(dòng)汽車(chē)出租有限公司800臺(tái)E6純電動(dòng)出租車(chē)來(lái)舉例：

　　2013年度關(guān)聯(lián)交易額為2975萬(wàn)元（2164萬(wàn)新能源產(chǎn)品+充電設(shè)備，811萬(wàn)為勞務(wù)費(fèi)用）

　　2014年年度關(guān)聯(lián)交易額為3615萬(wàn)元，全部為勞務(wù)費(fèi)用。

　　這個(gè)事情，這里不做過(guò)得猜測(cè)，只是為了維護(hù)這個(gè)800輛車(chē)的費(fèi)用，2014年均攤4.51萬(wàn)元。如果是私家車(chē)按照10～30%的累積強(qiáng)度來(lái)看，可以估算整個(gè)維護(hù)的費(fèi)用。

　　在電池系統(tǒng)維護(hù)的方法上，也是可以分為幾種的：

　　1）電池?fù)Q包

　　電池?fù)Q包的方案，實(shí)際在初期是最為普及的。離私人客戶(hù)最近的4S店，通過(guò)配置一定的新電池包或者維修過(guò)的電池包，可以盡快將客戶(hù)的故障車(chē)給處理掉，而所需的設(shè)備和培訓(xùn)人員的時(shí)間周期，無(wú)疑是最少的。然后通過(guò)陸路運(yùn)輸損壞的電池包到電池包原廠或者售后電池處理工廠。

　　以Nissan在美國(guó)的處理案例最為典型，如下圖所示：

　　圖4 Nissan LEAF電池包和4S店維修區(qū)域

　　優(yōu)缺點(diǎn)

　　+響應(yīng)迅速，4S店部署容易成本低，維護(hù)覆蓋范圍大

　　-換下來(lái)的電池包需要較大的運(yùn)輸成本，寄回美國(guó)Smyrna的工廠

　　-從全球來(lái)看，布置工廠成本較高

　　圖5 Nissan的電池工廠

　　2）換電池模組

　　比如BMWI系列的做法，在專(zhuān)門(mén)的4S店部署電動(dòng)汽車(chē)售后系統(tǒng)，主要是把電池取下來(lái)的專(zhuān)用工具，如左下圖的電池托舉工具；在4S店部署一些模組，這些模組25公斤一個(gè)，直接換上。

　　優(yōu)缺點(diǎn)分析

　　+覆蓋范圍更大

　　+維修時(shí)間短，對(duì)比5小時(shí)維修，AcTIveE是25小時(shí)

　　+維護(hù)人力低，單個(gè)技術(shù)員就可以實(shí)現(xiàn)更換

　　-容量匹配困難，對(duì)電池系統(tǒng)軟件、電池本身特性要求很高

　　-部署成本較高，人員培訓(xùn)要求高

　　圖6 BMW電池更換

　　3）換單體

　　這種方法在4S店很難進(jìn)行，主要的難點(diǎn)在于電池單體和母線連接排的焊接，實(shí)在不是維修可以實(shí)現(xiàn)的，而且維修模塊也牽涉到了工藝問(wèn)題。

　　說(shuō)到底，隨著新能源汽車(chē)業(yè)務(wù)的開(kāi)展，整車(chē)企業(yè)將來(lái)對(duì)電池和電池系統(tǒng)的業(yè)務(wù)介入多深，需要有更深一層的考慮。在此拋磚引玉。