《中國新能源汽車大數(shù)據(jù)研究報(bào)告(2018)》基于新能源汽車國家監(jiān)測與管理平臺(tái)“百萬級”的實(shí)時(shí)監(jiān)管與運(yùn)行數(shù)據(jù)撰寫而成,該書于2018年11月面向社會(huì)發(fā)布。本文為筆者閱讀該報(bào)告后整理的有關(guān)整車、電機(jī)、動(dòng)力電池等方面的故障分析,主要關(guān)注新能源乘用車和純電動(dòng)專用車領(lǐng)域,供讀者參考。

一、整車及電機(jī)故障分析

（一）新能源乘用車整車及電機(jī)故障分析

1.純電動(dòng)乘用車

（1）整車故障分析。根據(jù)《中國新能源汽車大數(shù)據(jù)研究報(bào)告（2018）》數(shù)據(jù)，純電動(dòng)乘用車中DC-DC狀態(tài)報(bào)警、單體電池欠壓報(bào)警、DC-DC溫度報(bào)警為主要故障來源，占總故障的80%，如圖1所示。

分析發(fā)現(xiàn)，純電動(dòng)乘用車故障可分為電池類、汽車電子類、制動(dòng)系統(tǒng)、溫度差異和電機(jī)五大類，而不同細(xì)分車型的故障類型也不同。A00級車型故障主要為DC-DC狀態(tài)報(bào)警和DC-DC溫度報(bào)警引發(fā)的汽車電子類故障，占比83%；A0級車型故障主要為電池類故障和制動(dòng)系統(tǒng)報(bào)警，占比82%；A級車型故障主要為汽車電子類、電池類故障和制動(dòng)系統(tǒng)報(bào)警。

MPV車型故障以電池類故障和汽車電子類故障為主，占比高達(dá)95%，其中電池類故障以車載儲(chǔ)能裝置類型欠壓為主，汽車電子類故障以DC-DC狀態(tài)報(bào)警為主。

SUV車型故障主要為電池類故障（占49%）、制動(dòng)系統(tǒng)報(bào)警（占48%），其中電池類故障主要源自SOC跳變報(bào)警。

其他車型為微面車型，其故障主要源于電池類故障，占比高達(dá)99%，其中以單體電池欠壓報(bào)警為主要故障。

圖1 純電動(dòng)乘用車不同類型故障年累積量占比

（2）電機(jī)故障分析。采用永磁同步電機(jī)的新能源乘用車，驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器溫度故障相對較多，見表1。

采用交流異步電機(jī)的純電動(dòng)乘用車，驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器溫度故障占比為83%，驅(qū)動(dòng)電機(jī)溫度報(bào)警占比為17%。

2.插電式混合動(dòng)力乘用車

插電式混合動(dòng)力乘用車的主要故障表現(xiàn)為SOC過高報(bào)警、SOC低報(bào)警、制動(dòng)系統(tǒng)報(bào)警3個(gè)方面，這3類故障占總故障量的93%，如圖2所示。

分析認(rèn)為，SOC過高可能是充電環(huán)節(jié)所致，造成SOC低的最可能原因是插電式混合動(dòng)力車兼有燃油驅(qū)動(dòng)模式，因此車主容易忽略電量報(bào)警而導(dǎo)致電量耗盡。

制動(dòng)系統(tǒng)報(bào)警頻次高，原因可能是國內(nèi)插電式混合動(dòng)力車多采用雙模驅(qū)動(dòng)，但兩種模式下的制動(dòng)系統(tǒng)不同，燃油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)借助發(fā)動(dòng)機(jī)真空助力制動(dòng)，但在純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)不參與工作，缺少真空源，需要增加輔助設(shè)備，因此兩種系統(tǒng)之間部件的匹配出現(xiàn)問題。

（二）純電動(dòng)專用車整車及電機(jī)故障分析

1.整車故障分析

高壓互鎖狀態(tài)報(bào)警和單體電池欠壓報(bào)警為純電動(dòng)專用車的主要故障來源，兩者占總故障量的90%，如圖3所示。

2.電機(jī)故障分析

在純電動(dòng)專用車領(lǐng)域，采用永磁同步電機(jī)的車型月均故障量遠(yuǎn)低于采用交流異步電機(jī)的車型。電機(jī)類故障主要集中于驅(qū)動(dòng)電機(jī)溫度報(bào)警和驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器溫度報(bào)警，見表2。

二、動(dòng)力電池故障分析

（一）純電動(dòng)專用車動(dòng)力電池故障分析

根據(jù)《中國新能源汽車大數(shù)據(jù)研究報(bào)告（2018）》研究數(shù)據(jù)，純電動(dòng)專用車動(dòng)力電池的主要故障來源有：動(dòng)力電池一致性差、單體電池過壓報(bào)警、單體電池欠壓報(bào)警、可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)不匹配等。

表2 不同電機(jī)類型的純電動(dòng)專用車月均累計(jì)故障分布

圖3 純電動(dòng)專用車整車故障分類及占比

1.三元材料、磷酸鐵鋰、錳酸鋰動(dòng)力電池故障大數(shù)據(jù)分析

（1）三元材料。動(dòng)力電池一致性差、單體電池過壓報(bào)警、單體電池欠壓報(bào)警和車載儲(chǔ)能裝置類型過壓為三元材料純電動(dòng)專用車的主要故障，這4類故障月均累計(jì)故障量占三元材料純電動(dòng)專用車總故障量的66%，如圖4所示。

（2）磷酸鐵鋰。動(dòng)力電池一致性差、單體電池過壓報(bào)警和SOC低報(bào)警這三大故障占磷酸鐵鋰純電動(dòng)專用車故障量的81%，如圖5所示。

（3）錳酸鋰。單體電池欠壓報(bào)警是錳酸鋰純電動(dòng)專用車的主要故障來源，占比高達(dá)99.4%，其他故障占比0.6%。

2.方形、軟包、圓柱動(dòng)力電池故障大數(shù)據(jù)分析

（1）方形。單體電池欠壓報(bào)警是采用方形動(dòng)力電池的純電動(dòng)專用車的主要故障來源，占比89.9%，如圖6所示。

（2）軟包?？沙潆妰?chǔ)能系統(tǒng)占總故障量的95.6%，如圖7所示。

（3） 圓柱。單體電池過壓報(bào)警、動(dòng)力電池一致性差、車載儲(chǔ)能裝置類型過充、車載儲(chǔ)能裝置類型過壓和SOC低報(bào)警為圓柱電池純電動(dòng)專用車主要故障來源，五類故障占總故障量的81%，如圖8所示。不匹配、SOC跳變報(bào)警、單體電池欠壓報(bào)警、SOC低報(bào)警和車載儲(chǔ)能裝置類型欠壓等情況為軟包電池純電動(dòng)專用車的主要故障來源，5類故障

圖4 三元材料純電動(dòng)專用車分布

圖5 磷酸鐵鋰純電動(dòng)專用車故障分布

圖7 軟包電池電動(dòng)專用車故障分析

圖6 方形電池純電動(dòng)專用車故障分析

圖8 圓柱電池純電動(dòng)專用車故障分布

（二）純電動(dòng)乘用車動(dòng)力電池故障分析

1.三元材料、磷酸鐵鋰、錳酸鋰動(dòng)力電池故障大數(shù)據(jù)分析

（1）三元材料。三元材料動(dòng)力電池純電動(dòng)乘用車的主要故障來源為：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、動(dòng)力電池一致性差等。這5類故障占總故障量的78%，如圖9所示。

（2）磷酸鐵鋰。采用磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的純電動(dòng)乘用車，動(dòng)力電池一致性差、SOC跳變報(bào)警、車載儲(chǔ)能裝置類型欠壓、車載儲(chǔ)能裝置類型過壓、SOC低報(bào)警為主要故障來源，這5類故障占故障總量的96%，如圖10所示。

（3）錳酸鋰。單體電池欠壓報(bào)警是錳酸鋰純電動(dòng)乘用車的主要故障來源，占比高達(dá)99.9%。

2.方形、軟包、圓柱動(dòng)力電池故障大數(shù)據(jù)分析

（1）方形。單體電池欠壓報(bào)警是采用方形動(dòng)力電池的純電動(dòng)乘用車主要故障來源，占比96.3%。

（2）軟包?？沙潆妰?chǔ)能系統(tǒng)不匹配、SOC低報(bào)警、動(dòng)力電池一致性差是采用軟包動(dòng)力電池的純電動(dòng)乘用車主要故障來源，這3項(xiàng)故障占總量的90%，如圖11所示。

（3）圓柱形。采用圓柱形動(dòng)力電池的純電動(dòng)乘用車，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)能裝置類型過壓、SOC跳變報(bào)警為主要故障來源，這5類故障占總故障量的70%，如圖12所示。

圖9 三元電池純電動(dòng)乘用車故障分析

圖11 軟包電池純電動(dòng)乘用車故障分析

圖10 磷酸鐵鋰純電動(dòng)乘用車故障分析

圖12 圓柱電池純電動(dòng)乘用車故障分析