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产业观察:中国新能源汽车电池故障权威分析

2018-12-01 09:00:15   原文来源:中国财经观察报

中国首份基于近百万辆新能源汽车监测数据的大数据报告《中国新能源汽车大数据研究报告(2018)》(以下简称《报告》)近日对外发布。

《报告》由新能源汽车国家大数据联盟、中国汽车技术研究中心有限公司、社会科学文献出版社等联合发布,基于新能源汽车国家监测与管理平台2017年4月至2018年3月新能源汽车运行的相关数据完成。

根据中国工程院院士、北京理工大学教授孙逢春介绍,截至2018年9月,新能源汽车国家监管平台接入车辆115万辆,预计2018年底接入200万辆,2020年接入700万辆。

根据《报告》,新能源汽车国家监测与管理平台检测的故障项目主要有20项。通过统计各类故障报警的累计次数可以发现,安全相关性和电池一致性问题比较突出。

其中,纯电动车和插电式车故障各自相对集中且有所侧重,纯电动汽车(乘用车、客车、专用车)的故障多集中于电池工作状态异常和汽车电子系统故障,而插电式车(乘用车、客车)的故障多集中于于充电有关的状态异常。

新能源乘用车电池故障分析

《报告》对新能源乘用车中的动力电池相关故障做了分析。

从动力电池材料类型来看,采用三元材料动力电池的纯电动乘用车,可充电储能系统不匹配、SOC低报警、车载储能装置类型欠压、单体电池欠压报警和动力蓄电池一致性差为排名前五的故障类型,这五类故障在总故障中占比为78%;采用三元材料动力电池的插电式乘用车,SOC过高报警和SOC低报警为主要故障来源,这两类故障在总故障中占比为76%。

采用磷酸铁力动力电池的纯电动乘用车,动力蓄电池一致性差、soc跳动报警、车载储能装置类型欠压、车载储能装置类型过压、soc低报警为主要故障来源,这五类故障量占采用磷酸铁力动力电池的纯电动乘用车总故障量的96%;采用磷酸铁动力电池的插电式乘用车故障分布中,98%集中在soc相关故障,其中soc过高报警占96%。

采用锰酸锂动力电池的纯电动乘用车故障分布中,单体电池欠压报警为其主要故障报警来源,其故障占锰酸锂动力电池纯电动乘用车总故障量的99.9%。

从动力电池形状来看,采用方形的纯电动乘用车故障率分布中,单体电池欠压报警是最主要的故障来源,该故障故障量占方形动力电池乘用车总故障量的96.3%;采用方形的插电式乘用车月故障率分布中,soc低报警和soc过高报警是最主要的故障来源,这两类故障占采用方形动力插电式乘用车总故障量的97.8%。

采用软包动力电池的纯电动乘用车故障分布中,可充电储能系统不匹配、SOC低报警和动力蓄电池一致性差为排名前三的故障类型,这三类故障量占采用软包动力电池的纯电动乘用车总故障量的90%;采用软包动力电池的插电式乘用车故障分布中,soc过高报警、车载储能装置类型过压是其主要故障来源,它们的故障量占到整体故障量的95.9%。

采用圆柱形电池的纯电动乘用车中,车载储能装置类型欠压、单体电池欠压报警、可充电储能系统不匹配、车载储能装置类型过压和soc跳变报警为为排名前五的故障类型,这五类故障占采用圆柱形动力电池的纯电动乘用车故障量的70%。

新能源客车和专用车电池故障分析

《报告》对新能源客车和专用车的动力电池相关故障做了分析。

在纯电动客车中,由于搭载的动力电池类型较多,以磷酸铁锂为主,还有锰酸锂、钛酸锂和多元复合多种类型,搭载不同动力电池的纯电动客车在运行时发生的有关电池故障略有不同。

这些电池相关的故障主要有soc跳变报警、soc过高报警、soc低报警、单体电池过压报警、车载储能装置类型过压、单体电池欠压报警等。搭载磷酸铁锂电池的纯电动客车于电池相关的故障分布较为平均,多元复合和锰酸锂更集中在soc跳变。

在搭载磷酸铁锂动力电池的纯电动客车相关电池故障中,除了soc跳变和soc过高报警这两项故障比较低以外,其他故障如soc低、车载储能装置过压、单体电池过压、单体电池欠压、动力蓄电池一致性差等故障比例为9%-28%,分布较为平均。

搭载多元复合和锰酸锂电池的纯电动客车与电池相关的故障更集中于soc跳变,其中多元复合电池故障率为97.9%,锰酸锂为70.9%,其他故障发生较少。

在新能源专用车中,从电池使用材料来看,采用三元材料动力电池的纯电动专用车故障相对分散,动力蓄电池一致性差、单体电池过压报警、单体电池欠压报警和车载储能装置过压这四大故障占总故障量的66%。

采用磷酸铁锂动力电池的纯电动专用车中,动力蓄电池一致性差、单体电池过压报警、soc低报警这三大故障占总故障的66%。

采用锰酸锂动力电池的纯电动专用车的主要故障来源为单体电池过压报警,占总故障率的99/4%。

在新能源专用车中,从电池形状来看,采用方型动力电池的纯电动专用车单体欠压报警故障占比约90%;采用软包动力电池的纯电动专用车中可充电系统不匹配、soc跳变报警等前五大故障占比95%以上;采用圆柱形电池的纯电动专用车中单体电池过压报警、动力蓄电池一致性差等前五大故障占比81%。

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