電動物流車運(yùn)營存在五大性能缺陷

隨著2017年電動物流車補(bǔ)貼政策的出臺，電動物流車市場必將重現(xiàn)2015年的火熱。大部分專用車企業(yè)早在該市場做好布局，同時動力電池和電機(jī)電控的核心零部件企業(yè)也將電動物流車領(lǐng)域列為了未來幾年的重點(diǎn)市場。

但是從2015年和2016年純電動物流車的運(yùn)營表現(xiàn)來看，在整車運(yùn)行、充電等各方面仍然存在不少問題，關(guān)鍵零部件方面的表現(xiàn)并不盡如人意。

“總體來說，電動汽車的大量推廣應(yīng)用，車輛故障多發(fā)、電池衰減、零部件一致性差、慢充時間長，充電設(shè)施不全等各方面問題，電動物流車作為一種生產(chǎn)運(yùn)輸工具，更是如此。” 近期，由中國汽車技術(shù)研究中心舉辦“2016國際新能源汽車用戶評價與應(yīng)用創(chuàng)新研討會”上，重慶小康新能源汽車設(shè)計研究院商用車平臺總監(jiān)程波這樣直言。

程波在現(xiàn)場主要針對目前我國純電動物流車關(guān)鍵零部件在應(yīng)用過程中的問題和解決方法進(jìn)行了講解。

據(jù)介紹，目前市場上運(yùn)營的電動物流車存在五大較為集中和突出的問題?？梢哉f，這些技術(shù)和性能的問題不解決，將嚴(yán)重影響電動物流車的大規(guī)模運(yùn)營。

一、絕緣趴窩。據(jù)介紹，電動汽車內(nèi)配置的電池屬于高電壓和高電流，對整車絕緣要求極高，整車零部件并串聯(lián)后絕緣電阻應(yīng)大于100-200KΩ。

“雖然這個指標(biāo)已經(jīng)很低，但是一到下雨天或者涉水時，電機(jī)電控、電池組、BMS、DC直流轉(zhuǎn)換器、充電機(jī)等高壓系統(tǒng)零部件的IP防護(hù)等級不達(dá)標(biāo)，整車因為絕緣故障保護(hù)而趴窩的情況經(jīng)常出現(xiàn)。”程波說道。

二、高溫故障。主要表現(xiàn)在大載荷和長坡道運(yùn)行時導(dǎo)致高溫，或者頻繁充放電和夏季過熱時產(chǎn)生高溫，這種情況下車輛往往會動力性能降低，嚴(yán)重時車輛趴窩。

三、里程衰減。電池容量衰減導(dǎo)致里程數(shù)量縮短，電池維護(hù)頻次越來越高，這直接物流車運(yùn)營維護(hù)的成本時間成本的上升。

四、低溫時充電難，里程變短。有些車輛直接表現(xiàn)出低溫環(huán)境下不能進(jìn)行充電，同時車輛的動力減弱，行駛里程縮短。

五、SOC估算不準(zhǔn)，客戶里程焦慮。據(jù)介紹，不少物流配送企業(yè)對電動物流車最大的擔(dān)憂在于剩余里程，而SOC是電動汽車剩余里程的最重要的參考指標(biāo)。在實(shí)際的運(yùn)營過程中，經(jīng)常出現(xiàn)SOC顯示剩余電量還比較多，但實(shí)際電池卻沒電的情況。

那么，出現(xiàn)上述問題的原因是什么，又該如何解決，有何好的建議？

首先，出現(xiàn)絕緣故障的原因主要是以下幾個方面，動力驅(qū)動系統(tǒng)零部件進(jìn)水或者箱內(nèi)出現(xiàn)雨水凝露導(dǎo)致絕緣性能下降；動力系統(tǒng)零部件供應(yīng)商為了降低成本，才用的箱體普遍不開模，采用的鈑金折彎、焊接和尺寸等一致性難控制；另外為了達(dá)到防水等級IP67，大部分采用密封膠進(jìn)行封箱，但往往涂膠工藝一致性差、抗老化和耐候型差，使用一段時間防水和密封性能不達(dá)標(biāo)等等。

針對絕緣故障，可以通過投入模具，是零部件標(biāo)準(zhǔn)化一致性提高來提高。同時采用高防護(hù)性能的零部件，通過線束的布局合理，電池安全設(shè)計等，最后加強(qiáng)出廠的安全檢測，尤其是涉水與淋雨試驗中的絕緣檢測。

其次，高溫故障的原因主要是設(shè)計階段對零部件的熱分析不充分，電機(jī)過載時能力不足，導(dǎo)致小馬拉大車；動力電池方面存在放電倍率低，內(nèi)阻大，導(dǎo)致升溫過快。或者整車零部件設(shè)計不合理不利于散熱。

這種情況下，需要采用動力性能更高的電機(jī)和放電倍率更高的電池，同時對零部件的發(fā)熱情況進(jìn)行仿真分析，同時優(yōu)化零部件布局和結(jié)構(gòu)的設(shè)計。例如風(fēng)冷系統(tǒng)中，將發(fā)熱零部件的散熱面與車輛運(yùn)行方向平行有利于空氣流動帶走熱量；對水冷系統(tǒng)而言，需要優(yōu)化管路結(jié)構(gòu)和流量。對電池包而言，則可通過優(yōu)化內(nèi)部模塊布局，可以增加熱管理系統(tǒng)等等。

第三，里程衰減和電池容量減少的問題也是電動汽車目前較為突出的問題，例如電芯循環(huán)壽命較低，高低溫環(huán)境下電池循環(huán)壽命急劇衰減。或者電芯與電池模塊間的自放電差異大，均衡電路精度與效率較低等等，例如短板效益。都會嚴(yán)重影響電動的性能與表現(xiàn)。

第四，低溫環(huán)境下電動車故障有以下幾點(diǎn)原因，一是低溫下電池電壓平臺的降低，導(dǎo)致內(nèi)阻增加和放電量減少和輸出功率降低。目前大多數(shù)供應(yīng)商因為考慮成本控制，多數(shù)沒有采用熱管理系統(tǒng)。

第五，影響SOC計算的因素包括電池容量衰減、電阻變化、一致性、環(huán)境溫度、放電工況等等。

那么針對電池容量、續(xù)航里程和SOC的問題，則需要從以下幾方面入手解決：一是選擇循環(huán)壽命更高的電芯，常溫下大于2000次，高溫45度循環(huán)壽命要高于1200次；二是電芯放電倍率相對實(shí)際的應(yīng)用要預(yù)留空間，同時放電容量也要預(yù)留余量避免滿充滿放。要選擇自動化程度高的電芯和一致性高的電池配組，模塊間的電壓差要小于10mV，容量小于3%，內(nèi)阻小于10%，自放電差異小于1%；更需要監(jiān)測許多不同工況和溫度下的電芯衰減數(shù)據(jù)，作為BMS偵測SOCde參考數(shù)值作為基數(shù)數(shù)據(jù)，提高SOC偵測的精度。