中國儲能網(wǎng)訊：國內(nèi)的新能源汽車處在如火如荼的階段，對于整車企業(yè)而言，如何確保新能源汽車的動力電池、電機、電控等關(guān)鍵零部件提供不低于5年或者10萬公里的質(zhì)保，以及質(zhì)保費用在整個車輛的合理范圍以內(nèi)，這是一個大課題。
從電池系統(tǒng)構(gòu)成來看，可以分為三部分：
1)電池模組：包含電池單體、電流母線牌、冷卻盤、采樣線等，還有模組本身連接的機械部件
2)電子系統(tǒng)：電池管理主單元、電池管理子單元、電流傳感器、電池配電單元等
3)機械部件：電池底座、電池蓋、螺絲、固定裝置等
圖1 Outerland 電池系統(tǒng)
如果我們按照每個部件，進(jìn)行IPTV(Warranty Conditions per1,000 Vehicles)進(jìn)行考慮，假定電池系統(tǒng)的總的IPTV在1年～5年這個范圍內(nèi)按照X1、X2、X3、X4和X5，按照通常的壽命曲線來估計，整個電池 系統(tǒng)的失效率主要集中在模組這一塊。第一個原因是電子系統(tǒng)和機械系統(tǒng)，通過魯棒性測試是可以通過設(shè)計和制造做到很低的失效；而對于一個電池系統(tǒng)而言，有不 同的配置(并聯(lián)和串聯(lián))，出現(xiàn)各種失效情況，比如容量衰減特別劇烈，又或者是內(nèi)阻上升劇烈，對整個電池系統(tǒng)的而言就處于需要維修的狀態(tài)了。
圖2 電池系統(tǒng)分離圖
在設(shè)計過程中，雖然涵蓋了重度使用客戶，畢竟電池單體由于有循環(huán)壽命和靜置壽命這兩項，對很多整車企業(yè)而言整個數(shù)據(jù)積累并不是充分。
圖3 客戶使用分布情況
好了，那么問題來了，一開始汽車廠家賣1000輛，慢慢開始賣1萬輛，增加至10萬輛，持續(xù)的保修期如果確定為五年，那么如何確保整個維修的過程？這其實有個極端的案例，我們拿深圳鵬程電動汽車出租有限公司800臺E6 純電動出租車來舉例：
2013年度關(guān)聯(lián)交易額為2975萬元(2164萬新能源產(chǎn)品+充電設(shè)備，811萬為勞務(wù)費用)
2014年年度關(guān)聯(lián)交易額為3615萬元，全部為勞務(wù)費用。
這個事情，這里不做過得猜測，只是為了維護(hù)這個800輛車的費用，2014年均攤4.51萬元。如果是私家車按照10～30%的累積強度來看，可以估算整個維護(hù)的費用。
在電池系統(tǒng)維護(hù)的方法上，也是可以分為幾種的：
1)電池?fù)Q包
電池?fù)Q包的方案，實際在初期是最為普及的。離私人客戶最近的4S店，通過配置一定的新電池包或者維修過的電池包，可以盡快將客戶的故障車給處理掉，而所需的設(shè)備和培訓(xùn)人員的時間周期，無疑是最少的。然后通過陸路運輸損壞的電池包到電池包原廠或者售后電池處理工廠。
以Nissan在美國的處理案例最為典型，如下圖所示：
圖4 Nissan LEAF電池包和4S店維修區(qū)域
優(yōu)缺點
+ 響應(yīng)迅速，4S店部署容易成本低，維護(hù)覆蓋范圍大
- 換下來的電池包需要較大的運輸成本，寄回美國Smyrna的工廠
- 從全球來看，布置工廠成本較高
圖5 Nissan的電池工廠
2)換電池模組
比如BMWI系列的做法，在專門的4S店部署電動汽車售后系統(tǒng)，主要是把電池取下來的專用工具，如左下圖的電池托舉工具；在4S店部署一些模組，這些模組25公斤一個，直接換上。
優(yōu)缺點分析
+ 覆蓋范圍更大
+ 維修時間短，對比5小時維修，Active E是25小時
+ 維護(hù)人力低，單個技術(shù)員就可以實現(xiàn)更換
- 容量匹配困難，對電池系統(tǒng)軟件、電池本身特性要求很高
- 部署成本較高，人員培訓(xùn)要求高
圖6 BMW電池更換
3)換單體
這種方法在4S店很難進(jìn)行，主要的難點在于電池單體和母線連接排的焊接，實在不是維修可以實現(xiàn)的，而且維修模塊也牽涉到了工藝問題。
說到底，隨著新能源汽車業(yè)務(wù)的開展，整車企業(yè)將來對電池和電池系統(tǒng)的業(yè)務(wù)介入多深，需要有更深一層的考慮。在此拋磚引玉。
參考文件：
比亞迪股份有限公司 2014 年度日常關(guān)聯(lián)交易預(yù)計公告
比亞迪股份有限公司 2015 年度日常關(guān)聯(lián)交易預(yù)計公告
BMW I3 Service Workshop
Outerland 技術(shù)說明PPT
Nissan 電池工廠規(guī)劃
