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程波:纯电动物流车关键零部件市场表现及应对措施

国际新能源网  来源:电动汽车资源网  日期:2016-12-22

随着新能源汽车后补贴时代的到来,技术发展与运营创新成为当前形势下推动新能源汽车行业进步的重中之重。12月21日,以“后补贴时代技术创新发展思路“为主题的2016第三届中国新能源汽车总工技术峰会暨第二届运营商与车企对接采购交流会在深圳中海凯骊酒店盛大开幕。本次大会由电动汽车资源网、中国新能源汽车总工技术峰会组委会主办,近千位来自国内领先的主机厂、核心零部件企业、运营商、行业院校机构等各领域精英齐聚深圳,共同参与这一专为新能源汽车人打造的行业盛会。

大会为期三天, 21日下午的会议围绕“整车企业技术创新及降成本策略”邀请业内专家、学者与国内领先的主机厂、核心零部件企业等各领域精英展开探讨。重庆瑞驰汽车实业有限公司技术总监程波作题为“纯电动物流车关键零部件市场表现及应对措施”的演讲。以下是他演讲的主要内容:

一.纯电动物流车市场表现问题

电动汽车现在存在的重点是安全方面的问题,故障也很多,包括电池的衰减、零部件的一致性、充电的时间、充电不方便等,但是物流车属于电动生产车辆,实际上它存在更多的问题。

纯电动物流车市场表现问题

电动汽车在我国大量推广的同时,故障多发、电池衰退、零部件一致性差、慢充充电时间长、充电设施不健全等问题较为突出,而电动物流车作为生产工具,更是存在诸多问题。

1、绝缘趴窝:电动汽车由于电压高(200-400V),电流大,所以对整车绝缘要求非常高,目前国标GB18384要求电动汽车绝缘值≥500Ω/V;即整车各零部件并/串联后绝缘电阻应大于100-200KΩ。这个指标要求已经非常低,但是仍然存在因电机、电控、电池组、BMS、DC直流转换器、充电机、高压配电盒等高压系统零部件IP等级不达标而导致的雨天、涉水时整车因绝缘故障保护而趴窝的情况。

2、高温故障:大载荷导致过温;长坡道运行导致过温;频繁充放电导致过温;夏季环温高导致过温;车辆表现在车辆动力性能降低,严重时会趴窝。

3、里程衰减:电池容量衰减导致里程逐渐缩短;电池维护频次高。

4、低温充电难、里程短:低温环境下不能进行充电,整车动力减弱,行驶里程缩短!

5、SOC估算不准,客户里程焦虑:剩余里程是电动车使用者最大的担忧。SOC是电动汽车剩余里程的最重要参考指标。但目前现状经常是电动车使用一段时间后SOC显示剩余还较多,但电池实际却没电,车辆无法行驶的情况。

二.纯电动物流车市场问题分析及建议

1、绝缘故障分析

动力驱动系统零部件进水或箱内出现雨水凝露导致绝缘下降;

因为产量小,为了降低成本,动力系统零部件供应商箱体普遍没开模,均采用钣金折弯、焊接,尺寸一致性较难控制;

未进行严格的CAE分析,在整车运行时因振动导致箱体微变形;

为了达到IP67,大部分采用密封胶,涂胶工艺一致性差,抗老化性、耐候性差等。

线束布置不合理,弯曲半径大,振动导致接插件进水;

线束破损导致绝缘故障;

2、绝缘改进方案

出厂安全测试:(高压回路)模具投入、高防护等级接插件、线束合理布置、电池安全设计。涉水绝缘检测;淋雨试验检测。

3、高温故障原因分析

设计阶段零部件热分析不充分;电机过载能力不足,小马拉大车,长期过载运行;动力电池放电倍率低,内阻大,导致温升过快;整车零部件布置位置不合理,不利于散热。

4、高温解决方案

充分考虑用户的过载使用情况:

(1)电机过载能力的合理选择;

(2)电池放电倍率的合理选择。

对零部件的发热情况进行仿真分析。

合理的布置零部件和优化结构,及时散热。如:

(1)对于风冷系统,将发热零部件的散热面同车辆运行方向平行,利于空气流动带走热量;

(2)对于水冷系统,可优化管路结构和流量;

(3)对于电池包可通过优化内部模块布置,必要时增加热管理系统。

5、电池容量减少快原因分析

电芯本身循环寿命还比较低(1000~1500次)。

特别是高温环境下锂电池循环寿命急剧衰减。

6、电池容量减少快原因分析

电池长期处于满充满放状态,容量衰减快;电池长期处于高负荷(高倍率)运行状态,电池运行温度较高,容量衰减快;运行时间长、超载。

7、电池容量减少快原因分析

电芯、电池模块间自放电差异大;均衡电路均衡精度低、效率低;电池组的放电容量遵循木桶效应,放电容量取决于最小电池模块容量;使用过程中电芯间温度差异大;温度高的电芯衰减快。

8、低温充电慢、里程短原因分析

电池电压平台降低、内阻增加、放电电量减少,输出功率降低;电池充电温度一般为0~45℃,低于0℃应采用小电流充电或禁止充电;基于成本考虑电池组不带热管理系统。

9、SOC计算不准原因分析

SOC计算影响因数:容量衰减、内阻变化、电池间一致性、环境温度、自放电、放电工况。

SOC计算通常采用安时积分的方式计算SOC,辅以开路电压校准SOC的方式。影响电池组容量因数众多,由于电池缺少在各状态下的基数数据作为参考,影响SOC侦测精度。

10、容量、里程、SOC问题解决措施

选择循环寿命更好的电芯,常温循环寿命大于2000次,高温45℃循环寿命大于1200次。电芯放电倍率相对实际应用预留余量,放电容量预留余量避免满充满放。选择自动化程度更高的电芯产品,筛选一致性更好的电池进行配组使用。模块间电压<10mV;容量:<3%;内阻:<10%;自放电差异<1%。加入热管理系统,尽量保证电芯在最佳工作温度范围内运行。

提高BMS均衡效率,放电和充电时均能开启均衡。搜集更多不同工况、温度下的电芯衰减数据,作为BMS侦测SOC的参考数据,提高SOC侦测精度。

三.瑞驰对当前现状采取的措施分享

1、一致性保证

除去当前三电系统的技术瓶颈以外,电动汽车三电系统目前的主要供应商大多来源于电子行业,对汽车零部件质量一致性、TS16949质量管理体系的理解不深,重视不够。为携手供应商共同完成一致性提升,我司邀请天津华诚共同对供应商质保体系开展审核和帮扶提升。

一致性保证需要零部件提升范围、帮扶提升情况、业内普遍问题、目标。

一致性保证—业内普遍问题包括:具有产品设计责任的供应商未建立产品设计开发流程;对客户提供的技术协议、技术条件、图纸均未进行评审,且技术条件未实施更新管理;顾客的技术要求未纳入到产品的技术规范中,图纸中的技术定义不完整,未有效传递相关方,企业技术标准与顾客的技术条件不吻合;项目组成立后未指定项目组人员能力要求,未分析项目具体人员是否满足项目素质要求,且项目计划内容不完整,APQP大计划内容没包括零部件样件鉴定计划、各阶段的质量门未纳入计划、未包括分供方的APQP开发与监控,这是供应商普遍存在的问题;未策划产品设计阶段的试验大纲,无法考证试验项目的完整性及在试验方法上是否完全遵守了顾客要求,未策划零件级、部件级特殊特性识别,且特殊特性未与FMEA、CP关联。

一致性保证—目标包括:以燃油车为标杆,通过快速提升零部件产品的高可靠性、高安全性、高耐久性,同时加强主机厂研发生产制造过程控制能力,以达到整车质量全面提升。

2、售后建设

电动汽车在当前发展期,或多或少的问题必然存在。为解决用户后顾之忧,瑞驰售后服务体系建设持续进行。

目前瑞驰新能源汽车已建服务网点分布在21个省/直辖市(52个地级市),共121家(集团公司旗下小康服务网点近2000个为潜在开发网点,建成后全国地级市覆盖率超过90%)。

客户需求分析:客户需求包括充电设施、整车质保(三电质保)、维修保养服务、现场救援服务、拖车服务、替换车服务、培训、远程服务关怀服务。

服务体系架构:以满意度为中心,服务网络建设和四位一体服务团队建设为主导,构建售后业务流程体系,全面提升综合服务能力。

配件供给保障体系:重要地级市招商1-2家配件运营商,设配件中转库运营配件;服务站储备电动汽车常用易损件及通用配件;建立配件管理制度,拟对零部件实施电子标签管理。

应急救援机制:因季节性温度变化,或车辆零部件质量原因导致车辆现场发生故障,建立应急救援机制,实施救援。

售后服务政策:三包规定及结算政策、应急车及救援政策、服务网络建设政策、信息管理政策、配件管理政策、商品车质量管理政策。

呼叫中心建设:①呼叫中心硬件建设;②呼叫中心功能:调动资源,为客户提供超出预期服务。受理客户咨询、建议、投诉;调动资源实施应急救援;车辆远程监控服务;客户满意度调查;车辆信息、客户信息大数据集成处理;

分类分级培训机制:培训方式是集中培训与驻点培训相结合。

最终建成服务流程标准化。

四.总结

现在物流车依然存在这么多的问题,归结起来,有技术的问题,作为用户来讲安全性、可靠性、一致性存在这么多的担忧,怎么来达到用户最终的要求。建议通过售后服务来实现一个治标,通过供应商营利的提升来实现一个治本,标本兼治,实现行业的共同提升。

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