随着电动汽车(EV)需求的稳步增长--国际能源机构预计到 2023 年底,电动汽车的销量将达到 1,400 万辆,同比增长 35%--该行业对电动汽车销售速度的要求也将随之提高。随着锂离子电池的大规模应用达到顶峰,随之而来的召回和保修问题也将呈上升趋势。2018 年至 2023 年,电池电动汽车(BEV)的召回率上升了 533%。
汽车制造商和业内专业人士都必须制定一项计划,以应对未来不可避免的召回事件。无论是扩大资源规模,还是提高车辆服务能力,这些解决方案都将与内燃机(ICE)汽车历史上所依赖的解决方案截然不同。
电动汽车召回情况
根据世界经济论坛的数据,2022 年全球电动汽车销量将首次突破 1000 万辆,电动汽车销量将同比增长55%。因此,2022 年每 7 辆汽车中就有 1 辆是电动汽车,而在五年前的 2017 年,每 70 辆汽车中就有 1 辆是电动汽车。
据高盛研究公司预测,到 2040 年,电动汽车销量将增至约 7300 万辆,占全球汽车总销量的 61%。在许多发达国家,电动汽车销量预计将占总销量的 80% 以上。快速扩大电池技术规模的努力会带来显著的挑战:劳动力和材料短缺、大规模生产电池的千兆工厂建设延迟、供应链内的资源竞争等。
电动汽车的早期用户可能对支持、服务和技术相关问题比较宽容。现在,随着电动汽车进入更广阔的市场,主流消费者似乎有了不同的看法。2023 年德勤全球汽车消费者研究发现,经济性、续航里程焦虑和电池安全性都是重要的购买决策。但产品质量是第一位的。
产品召回与销量同步增长。根据从美国和欧洲监管机构获得的数据,在过去五年中,电动汽车共发生了 875 起召回事件。其中103起(占12%)与电池有关。其他问题类别包括液体泄漏、充电时起火风险、短路和自充电。
热失控风险
当发生召回事件时,需要确定根本原因和故障机制,以便采取下一步措施:纠正措施。此类事件中最严重的是以起火告终的事件--通常是由于热失控,即电池在不受控制的情况下突然释放热量和能量,直至起火。
大多数根本原因是机械(例如,在碰撞情况下电池被挤压或变形)、电气(源于电气滥用/过度充电)或热(电池组未充分冷却或预热)。所有这三种情况都会导致电池内部短路,积聚热量并引发失控反应,从而引发火灾、爆炸和其他危险。
有些故障模式会在车辆寿命的早期出现,而其他故障模式--例如车辆碰撞--则会偶尔出现。由于老化车辆内的组件故障率增加,其中一部分将由于磨损而发生。电池设计和各种化学成分也会影响热失控的可能根源。
电动汽车续航焦虑
续航里程焦虑是指人们普遍担心电动汽车的电池电量不足以到达目的地,从而导致乘客被困。这也适用于电动汽车的使用寿命--如果汽车最初的市场续航里程为 25 万英里,那么在汽车的使用寿命和保修期内,这一数值是否可靠?
根据德勤2023 年全球汽车消费者研究报告,续航里程是电动汽车普及的众多关键障碍之一,包括经济承受能力和电池安全问题。该研究发现,产品质量是驱动消费者做出购买决定的首要因素,其重要性超过了品牌知名度/形象、价格甚至整体性能(包括电池续航能力)。召回对消费者认知的影响是汽车制造商必须考虑的重要因素;这就需要提前做好准备和召回准备,并制定计划,在发生产品相关事件时减轻声誉损害。
事实上,汽车原始设备制造商(OEM)很难准确预测续航里程,因为电动汽车电池和车辆的输出功率因当前条件和电池操作方式的不同而变化很大。室外温度和整体气候、驾驶方式、车辆负载和其他条件都起着至关重要的作用。
在消费者方面,众所周知,快速充电会加速电池单元的老化。逐车进行日常分析,让消费者了解电池如何工作、如何退化以及如何最大限度地提高长期性能,是平衡续航里程预测和消费者期望的关键。
高级故障预防
在找出根本原因并开始采取纠正措施后,我们该如何防止故障再次发生?无论是重新设计还是与制造商协商,都必须采取行动,让安全的产品重返街头。
确保电动汽车的初始设计和制造尽可能稳健并不能解决所有问题。但是,随着电动汽车在全球范围内的普及和使用率的提高,原始设备制造商所掌握的数据集也将随之增加,这些数据集可供他们查询、分析和使用,从而做出更明智的决策。最有希望的故障预防策略在于消化每辆车提供的大量数据。
电动汽车包含复杂的无线内部网络,这些网络通常与原始设备制造商相连,可通过远程信息处理系统主动诊断车辆缺陷,并通过无线方式远程解决问题。它还能通过高质量数据持续跟踪电池性能。大多数设置都可以远程调整,以调整车辆的输出功率。例如,如果车辆的数据显示有故障,原始设备制造商可能会调整某些设置,以提高可靠性。
其中一些概念曾在 45 分钟的网络研讨会上分享过: 电气化与不断变化的风险环境.