產(chǎn)業(yè)觀察：中國(guó)新能源汽車電池故障權(quán)威分析

中國(guó)首份基于近百萬(wàn)輛新能源汽車監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)報(bào)告《中國(guó)新能源汽車大數(shù)據(jù)研究報(bào)告(2018)》(以下簡(jiǎn)稱《報(bào)告》)近日對(duì)外發(fā)布。

《報(bào)告》由新能源汽車國(guó)家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟、中國(guó)汽車技術(shù)研究中心有限公司、社會(huì)科學(xué)文獻(xiàn)出版社等聯(lián)合發(fā)布，基于新能源汽車國(guó)家監(jiān)測(cè)與管理平臺(tái)2017年4月至2018年3月新能源汽車運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)完成。

根據(jù)中國(guó)工程院院士、北京理工大學(xué)教授孫逢春介紹，截至2018年9月，新能源汽車國(guó)家監(jiān)管平臺(tái)接入車輛115萬(wàn)輛，預(yù)計(jì)2018年底接入200萬(wàn)輛，2020年接入700萬(wàn)輛。

根據(jù)《報(bào)告》，新能源汽車國(guó)家監(jiān)測(cè)與管理平臺(tái)檢測(cè)的故障項(xiàng)目主要有20項(xiàng)。通過(guò)統(tǒng)計(jì)各類故障報(bào)警的累計(jì)次數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，安全相關(guān)性和電池一致性問(wèn)題比較突出。

其中，純電動(dòng)車和插電式車故障各自相對(duì)集中且有所側(cè)重，純電動(dòng)汽車(乘用車、客車、專用車)的故障多集中于電池工作狀態(tài)異常和汽車電子系統(tǒng)故障，而插電式車(乘用車、客車)的故障多集中于于充電有關(guān)的狀態(tài)異常。

新能源乘用車電池故障分析

《報(bào)告》對(duì)新能源乘用車中的動(dòng)力電池相關(guān)故障做了分析。

從動(dòng)力電池材料類型來(lái)看，采用三元材料動(dòng)力電池的純電動(dòng)乘用車，可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)不匹配、SOC低報(bào)警、車載儲(chǔ)能裝置類型欠壓、單體電池欠壓報(bào)警和動(dòng)力蓄電池一致性差為排名前五的故障類型，這五類故障在總故障中占比為78%;采用三元材料動(dòng)力電池的插電式乘用車，SOC過(guò)高報(bào)警和SOC低報(bào)警為主要故障來(lái)源，這兩類故障在總故障中占比為76%。

采用磷酸鐵力動(dòng)力電池的純電動(dòng)乘用車，動(dòng)力蓄電池一致性差、soc跳動(dòng)報(bào)警、車載儲(chǔ)能裝置類型欠壓、車載儲(chǔ)能裝置類型過(guò)壓、soc低報(bào)警為主要故障來(lái)源，這五類故障量占采用磷酸鐵力動(dòng)力電池的純電動(dòng)乘用車總故障量的96%;采用磷酸鐵動(dòng)力電池的插電式乘用車故障分布中，98%集中在soc相關(guān)故障，其中soc過(guò)高報(bào)警占96%。

采用錳酸鋰動(dòng)力電池的純電動(dòng)乘用車故障分布中，單體電池欠壓報(bào)警為其主要故障報(bào)警來(lái)源，其故障占錳酸鋰動(dòng)力電池純電動(dòng)乘用車總故障量的99.9%。

從動(dòng)力電池形狀來(lái)看，采用方形的純電動(dòng)乘用車故障率分布中，單體電池欠壓報(bào)警是最主要的故障來(lái)源，該故障故障量占方形動(dòng)力電池乘用車總故障量的96.3%;采用方形的插電式乘用車月故障率分布中，soc低報(bào)警和soc過(guò)高報(bào)警是最主要的故障來(lái)源，這兩類故障占采用方形動(dòng)力插電式乘用車總故障量的97.8%。

采用軟包動(dòng)力電池的純電動(dòng)乘用車故障分布中，可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)不匹配、SOC低報(bào)警和動(dòng)力蓄電池一致性差為排名前三的故障類型，這三類故障量占采用軟包動(dòng)力電池的純電動(dòng)乘用車總故障量的90%;采用軟包動(dòng)力電池的插電式乘用車故障分布中，soc過(guò)高報(bào)警、車載儲(chǔ)能裝置類型過(guò)壓是其主要故障來(lái)源，它們的故障量占到整體故障量的95.9%。

采用圓柱形電池的純電動(dòng)乘用車中，車載儲(chǔ)能裝置類型欠壓、單體電池欠壓報(bào)警、可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)不匹配、車載儲(chǔ)能裝置類型過(guò)壓和soc跳變報(bào)警為為排名前五的故障類型，這五類故障占采用圓柱形動(dòng)力電池的純電動(dòng)乘用車故障量的70%。

新能源客車和專用車電池故障分析

《報(bào)告》對(duì)新能源客車和專用車的動(dòng)力電池相關(guān)故障做了分析。

在純電動(dòng)客車中，由于搭載的動(dòng)力電池類型較多，以磷酸鐵鋰為主，還有錳酸鋰、鈦酸鋰和多元復(fù)合多種類型，搭載不同動(dòng)力電池的純電動(dòng)客車在運(yùn)行時(shí)發(fā)生的有關(guān)電池故障略有不同。

這些電池相關(guān)的故障主要有soc跳變報(bào)警、soc過(guò)高報(bào)警、soc低報(bào)警、單體電池過(guò)壓報(bào)警、車載儲(chǔ)能裝置類型過(guò)壓、單體電池欠壓報(bào)警等。搭載磷酸鐵鋰電池的純電動(dòng)客車于電池相關(guān)的故障分布較為平均，多元復(fù)合和錳酸鋰更集中在soc跳變。

在搭載磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的純電動(dòng)客車相關(guān)電池故障中，除了soc跳變和soc過(guò)高報(bào)警這兩項(xiàng)故障比較低以外，其他故障如soc低、車載儲(chǔ)能裝置過(guò)壓、單體電池過(guò)壓、單體電池欠壓、動(dòng)力蓄電池一致性差等故障比例為9%-28%，分布較為平均。

搭載多元復(fù)合和錳酸鋰電池的純電動(dòng)客車與電池相關(guān)的故障更集中于soc跳變，其中多元復(fù)合電池故障率為97.9%，錳酸鋰為70.9%，其他故障發(fā)生較少。

在新能源專用車中，從電池使用材料來(lái)看，采用三元材料動(dòng)力電池的純電動(dòng)專用車故障相對(duì)分散，動(dòng)力蓄電池一致性差、單體電池過(guò)壓報(bào)警、單體電池欠壓報(bào)警和車載儲(chǔ)能裝置過(guò)壓這四大故障占總故障量的66%。

采用磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的純電動(dòng)專用車中，動(dòng)力蓄電池一致性差、單體電池過(guò)壓報(bào)警、soc低報(bào)警這三大故障占總故障的66%。

采用錳酸鋰動(dòng)力電池的純電動(dòng)專用車的主要故障來(lái)源為單體電池過(guò)壓報(bào)警，占總故障率的99/4%。

在新能源專用車中，從電池形狀來(lái)看，采用方型動(dòng)力電池的純電動(dòng)專用車單體欠壓報(bào)警故障占比約90%;采用軟包動(dòng)力電池的純電動(dòng)專用車中可充電系統(tǒng)不匹配、soc跳變報(bào)警等前五大故障占比95%以上;采用圓柱形電池的純電動(dòng)專用車中單體電池過(guò)壓報(bào)警、動(dòng)力蓄電池一致性差等前五大故障占比81%。