【干貨】分析電芯壽命與動力電池系統(tǒng)可靠性的關(guān)系

電動汽車動力電池系統(tǒng)(PACK)的可靠性在研發(fā)過程中，經(jīng)常為同事所提及，有人也會等同于壽命，有人也會講是耐久性，有人也會說是質(zhì)保期，當然也有的講到是失效率相關(guān)，是平均無故障間隔時間(MTBF)等等。

以上的叫法均有其特殊意義，只是所關(guān)心的重點不同。這里面涉及到幾個常用、易混淆的術(shù)語，如壽命、耐久性、質(zhì)保期、可靠性、失效率、平均無故障間隔時間(MTBF)。在理解這些術(shù)語前，有個問題大家可以思考下：電動汽車的可靠性與傳統(tǒng)汽車的可靠性有區(qū)別嗎？

本質(zhì)上是沒有區(qū)別的，就像你談論諾基亞手機與智能手機的可靠性一樣。除去動力技術(shù)的不同，傳統(tǒng)汽車與電動汽車在很多方面都是相通的。

我們看下這幾個術(shù)語的定義：

使用壽命，是指新車開始使用直至報廢為止的使用延續(xù)時間(或里程)。使用期限分為技術(shù)使用期限、經(jīng)濟使用期限與合理使用期限。

質(zhì)量保證期是指保證該商品使用者實現(xiàn)購買該商品目的和要求的合理預期，即質(zhì)量保障的時間，也即合理使用壽命，很明顯質(zhì)保期在數(shù)值上≤使用壽命，我們常聽說的動力電池要能做到5年10萬公里或8年24萬公里(以先到為準)，指的就是質(zhì)保期。關(guān)于質(zhì)保期還有個易混的概念即保修期，這二者區(qū)別在于質(zhì)保期內(nèi)零件免費更換，保修期內(nèi)免費維修，在數(shù)值上一般保修期小于等于質(zhì)保期，也有終生保修的，屬特例。

耐久性，是指汽車進入極限技術(shù)狀態(tài)之前，經(jīng)預防性維修(不更換主要總成和大修)維持工作能力的性能。使用壽命與耐久性都是對產(chǎn)品壽命的描述指標，很多情況下，二者可以等同，從數(shù)值上來看，耐久性≤使用壽命。耐久性一般大于質(zhì)保期，這從定義上就可以看出，如果產(chǎn)品不能維持規(guī)定工作能力，必定在相關(guān)零部件上出現(xiàn)了問題。

耐久性體現(xiàn)在維持規(guī)定工作能力性能的時間跨度，比如對于動力電池，我們知道在容量低于80%時，就要求退役，但低于80%時，車子仍然可以繼續(xù)使用。所不同的是，車子的性能變化了，直接的表現(xiàn)就是續(xù)駛里程降低。這種現(xiàn)象，不同的車子到達電池容量80%的時間是不同的，時間早的就可以說該車的耐久性不好，時間晚的就可以說是耐久性好。當然，如果將容量到達80%就定義為動力電池的壽命，那二者相同。

以上是PACK中，較容易理解耐久性的一個例子。其實，耐久性最初始于對機械產(chǎn)品的研究，由于機械產(chǎn)品的失效通常都是應力應變長時間作用累積而造成，因此，耐久性是一個漸變指標，這與電池SOC的衰退類似，與時間因素強相關(guān)。

可靠性是指電動汽車在規(guī)定的使用條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。這里有四個關(guān)鍵因素：汽車產(chǎn)品、規(guī)定條件、規(guī)定時間、規(guī)定功能。

汽車產(chǎn)品指汽車整車、總成或關(guān)鍵零部件，如PACK。

可靠性也是描述一種時間跨度內(nèi)的能力，如果說狹義的質(zhì)量是時間點的概念(產(chǎn)品在出貨那個時刻是否是OK的)，那么可靠性則是一段時間內(nèi)的質(zhì)量。

可靠性的另一個屬性是故障，所有的可靠性活動都是圍繞“故障”展開的，離開“故障”談可靠性是沒有意義的，它所研究的主要就是產(chǎn)品的故障規(guī)律、機理，以及相關(guān)的改進、驗證活動。從這點來看，可靠性與使用壽命、質(zhì)保期不是一個緯度的概念，與耐久性有共同之處(耐久性本身也與故障相關(guān))。

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