被召回的電動(dòng)汽車(chē)大部分問(wèn)題出在三電上
2019年已經(jīng)過(guò)去一半,汽車(chē)市場(chǎng)還在進(jìn)行著實(shí)力的較量,近兩年來(lái)隨著純電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展逐漸成熟,車(chē)市的大環(huán)境也有著不一樣的走向,傳統(tǒng)燃油車(chē)的銷(xiāo)量下降和新能源汽車(chē)的銷(xiāo)量上漲已征兆,然而隨著新能源汽車(chē)的銷(xiāo)量上漲,新能源汽車(chē)的安全性、續(xù)航里程、動(dòng)力加速等等相關(guān)問(wèn)題接踵而來(lái)。今年上半年的時(shí)間新能源車(chē)輛召回超過(guò)12萬(wàn)輛,在這超過(guò)12萬(wàn)輛純電汽車(chē)中,接近一半出在了新能源汽車(chē)的三電問(wèn)題上。
和傳統(tǒng)燃油車(chē)的核心三大件相比,純電動(dòng)汽車(chē)雖然也有自己的核心三大件,但與傳統(tǒng)燃油車(chē)相比區(qū)別很大。傳統(tǒng)燃油車(chē)的核心三大件:發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱和車(chē)身結(jié)構(gòu),發(fā)動(dòng)機(jī)就是燃油車(chē)的心臟;變速箱就是燃油車(chē)的大腦;車(chē)身結(jié)構(gòu)就是汽車(chē)的整體骨架。作為傳統(tǒng)燃油車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)能輸出多少匹馬力,擁有多大的扭矩作為燃油車(chē)性能方面的劃分。
與傳統(tǒng)燃油車(chē)略有不同,純電動(dòng)汽車(chē)的核心三大件中基本都和電有關(guān)系,分別是:電驅(qū)、電控和電池。這其中電驅(qū)就是電車(chē)的心臟,作為驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛的核心硬件;電控就是電車(chē)的大腦,它控制著車(chē)輛動(dòng)力與制動(dòng)回應(yīng)等相關(guān)消息的回饋工作掌握著整輛車(chē)的總體動(dòng)態(tài);電池就是電車(chē)的動(dòng)力來(lái)源,電池儲(chǔ)備量越大行駛路程也就越長(zhǎng)。
既然純電動(dòng)車(chē)的核心是電驅(qū)、電控和電池,其三方面的的連接需要復(fù)雜的線(xiàn)路來(lái)完成,復(fù)雜的線(xiàn)路會(huì)間接提高了電汽車(chē)的故障率,任意一根線(xiàn)路出現(xiàn)斷路,可能都會(huì)使得電動(dòng)汽車(chē)無(wú)法正常行駛,一旦線(xiàn)路出現(xiàn)短路情況將會(huì)是電動(dòng)汽車(chē)的災(zāi)難,所以電動(dòng)汽車(chē)細(xì)節(jié)要比傳統(tǒng)燃油車(chē)細(xì)致不少,做工也需要更加縝密不能有半點(diǎn)差錯(cuò)。
電驅(qū)系統(tǒng),直接控制車(chē)輛行駛。電驅(qū)系統(tǒng)是由三部分組成的:傳動(dòng)系統(tǒng)、電機(jī)、逆變器?,F(xiàn)在的純電動(dòng)汽車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)都是單機(jī)減速,既沒(méi)有離合也沒(méi)有變速,不過(guò)在將來(lái)的電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng),各大車(chē)企將會(huì)對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)上繼續(xù)研究并且增加其復(fù)雜性,由此來(lái)降低電機(jī)、點(diǎn)擊變阻器的需求,繼而提高性能,降低成本。電機(jī)是由:定子、轉(zhuǎn)子、殼體三部分組成,電機(jī)技術(shù)的核心點(diǎn)在定子和轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子就是電動(dòng)汽車(chē)的主要驅(qū)動(dòng)電機(jī),它承擔(dān)了電動(dòng)汽車(chē)的所有運(yùn)動(dòng)相關(guān)的功能。而電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)也就是電動(dòng)汽車(chē)的前進(jìn)和倒車(chē)的行車(chē)動(dòng)作。
在電動(dòng)汽車(chē)行駛時(shí),電機(jī)的扭矩為負(fù)數(shù),扭矩的精確反應(yīng)了電動(dòng)汽車(chē)的加速快與慢,而扭矩出現(xiàn)誤差時(shí),就需要電機(jī)來(lái)完成電動(dòng)汽車(chē)的加速,里程數(shù)的變化則是消耗同等的能量電池來(lái)完成的。因?yàn)殡姵氐某杀鞠啾扔陔姍C(jī)的成本要大,所以電動(dòng)汽車(chē)的電機(jī)效率和性能可以間接降低車(chē)輛成本,目前電動(dòng)汽車(chē)中電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)又三類(lèi),分別是:直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和交流感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
逆變器的主要作用就是將直流電轉(zhuǎn)化為交流電,假如一臺(tái)電動(dòng)汽車(chē)的逆變器可以支持較高的電壓,則電壓充電的電流較大,功率大,這就意味著同樣的電流充電,充電的功率可以等比例放大,既而可以縮短充電時(shí)間。如果提高逆變器支持的電壓便可以提升逆變器的充電效率。但逆變器的電壓過(guò)大也可能會(huì)導(dǎo)致過(guò)熱從而引起火災(zāi)事故,目前日本豐田正在對(duì)逆變器的材料問(wèn)題進(jìn)入深入研究。
電控系統(tǒng)是指整車(chē)控制器,而在電動(dòng)汽車(chē)中“電控”系統(tǒng)比較繁多,其廣義分為:整車(chē)控制器、電機(jī)控制器和電池管理系統(tǒng)。不同的“電控”系統(tǒng)掌握著相關(guān)職責(zé),而這些控制器之間是通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行通訊。
整車(chē)控制器主要是采集油門(mén)、制動(dòng)踏板等相關(guān)信號(hào),作出相應(yīng)判斷和給出指令信息,其還需要協(xié)調(diào)整輛車(chē)上的各個(gè)控制器的通信;電機(jī)控制器的作用主要是接受整車(chē)控制器的扭矩釋放回收的指令,由此來(lái)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)動(dòng)方向,除此之外在能量回收過(guò)程中,電機(jī)控制器還要負(fù)責(zé)將驅(qū)動(dòng)電機(jī)副扭矩產(chǎn)生的交流電進(jìn)行整流回充給動(dòng)力電池。
相比于以上兩個(gè)電控系統(tǒng),電池管理系統(tǒng)相對(duì)比較“專(zhuān)一”,其主要功能基本都是圍繞電池的所運(yùn)轉(zhuǎn)的,其中包括:電池物理參數(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)、在線(xiàn)診斷和預(yù)警、充放電和預(yù)充控制、電池的均衡管理和熱管理等相關(guān)職能??芍^是對(duì)電池的關(guān)懷無(wú)微不至,電控系統(tǒng)雖然分成多個(gè)大塊,但是每一塊都是責(zé)任重大不可疏忽,任何一個(gè)模塊出現(xiàn)問(wèn)題都是與人生安全直接掛鉤。
電池作為現(xiàn)在不可或缺的能量?jī)?chǔ)存的載體,電池工業(yè)與化學(xué)、機(jī)械工業(yè)、電子控制等都有聯(lián)系的一個(gè)行業(yè)。電池的關(guān)鍵在于電芯,電芯最重要的材料就是正負(fù)極、隔膜、電解液。其中政績(jī)材料廣為人知的有磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、三元、高鎳三元。
動(dòng)力電池的使用至今大約有20多年的時(shí)間,在1996年通用汽車(chē)推出了EV-1型號(hào)電池其采用的是鉛酸電池,它也是現(xiàn)在車(chē)架電池的雛形,從鉛酸電池到現(xiàn)代日系混動(dòng)的鎳氫電池,再到現(xiàn)在電動(dòng)汽車(chē)比較流行的鋰電池,經(jīng)過(guò)層層迭代,電池的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代,但是在安全性上,電池還存在一定的風(fēng)險(xiǎn),一旦電池異位或者是裝配不當(dāng)都可能使電池出現(xiàn)過(guò)熱形況并且出現(xiàn)危險(xiǎn)。
電動(dòng)汽車(chē)電池從種類(lèi)上分為鎳氫電池、鉛酸電池和鋰電池,其中鎳氫電池的優(yōu)點(diǎn)是安全、可靠,缺點(diǎn)是能量密度低。廣泛應(yīng)用在混動(dòng)車(chē)型上。鉛酸電池的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜、可靠,缺點(diǎn)是能量密度低,應(yīng)用在早期的電動(dòng)車(chē)型上。鋰電池的優(yōu)點(diǎn)是容量密度大,缺點(diǎn)是成本高,應(yīng)用在主流的電動(dòng)汽車(chē)上。
電池的比能量和比功率,其中比能量是指電池單位質(zhì)量所能輸出的電能,單位是Wh/kg。比功率密度是描述電池在瞬間能放出能量的能力,單位是W/kg,比能量高的動(dòng)力電池屬于續(xù)航時(shí)間長(zhǎng),持續(xù)輸出能力強(qiáng);而比功率高的動(dòng)力電池提速快可以提供很高的瞬間電流,一次保證電動(dòng)汽車(chē)的加速性能。