新能源汽車動力電池檢測與維護技術(shù)探討

梁海明 林明松

摘要：隨著新能源汽車以及其配套產(chǎn)業(yè)的逐漸發(fā)展成熟，對于動力電池的維護與檢測技術(shù)要求也越來越高。新能源汽車主要分為純電動和混合動力兩種車型，其電池檢修的重點和故障排查方案也有所不同。文章分析了新能源汽車電池檢測與維護技術(shù)和管理方面存在的問題，提出提升新能源汽車動力電池檢測技術(shù)和管理水平的對策，力爭從技術(shù)和管理兩方面滿足未來市場發(fā)展需求。

關(guān)鍵詞：新能源;電池;檢測技術(shù);對策分析

0 引言

現(xiàn)今，新能源汽車在汽車市場的占有率逐年上升，但動力電池問題仍然制約其進一步發(fā)展。電池作為新能源汽車的核心組成部分，其生產(chǎn)技術(shù)的好壞不僅與汽車的使用壽命、能耗情況等具有直接的關(guān)系，還決定了行業(yè)的未來發(fā)展方向。實踐證明，完善新能源汽車電池檢測與維護技術(shù)，對于消費者而言，既有助于解決新能源汽車的行駛里程問題，還能有效應(yīng)對行駛中的噪音問題，提升駕駛汽車的舒適度。從新能源汽車發(fā)展的角度來看，提升電池裝配技術(shù)能夠降低汽車電池生產(chǎn)成本，提升行業(yè)經(jīng)濟效益。與傳統(tǒng)采用化石燃料的汽車不同，由于新能源汽車采用的是電動力結(jié)構(gòu)，因此其檢測和維護的具體操作手段也有很大的差異。

1 新能源汽車電池技術(shù)檢測存在問題

1.1 電池容量密度不合理

盡管新能源汽車的技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展成熟，但許多汽車的電池容量密度問題沒有得到很好的解決。目前，新能源汽車難以獲得消費者信賴的原因是其電池續(xù)航里程相對較差，且路上設(shè)置的充電樁數(shù)量過少，無法滿足日益增長的新能源汽車充電需求，而這是由于電池密度不高造成的。為此，需要采用導(dǎo)電性強的材料，通過改進技術(shù)，使電池容量密度與車輛性能相適應(yīng)，提升新能源汽車的續(xù)航能力，滿足消費者的使用需求。

1.2 電池裝配技術(shù)不高

電池裝配是電池生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)，對精密度具有較高的要求。而受到技術(shù)等因素的限制，部分汽車電池在裝配的過程中往往會出現(xiàn)較大的尺寸偏差。由于新能源汽車電池散熱風(fēng)扇的整體式外轉(zhuǎn)子葉片的數(shù)量比較大，正常情況是41片，因此在具體的制造安裝的過程容易因為安裝尺寸要求不規(guī)范而導(dǎo)致外轉(zhuǎn)子偏離出現(xiàn)風(fēng)扇振動，長期以來造成耗能增加，并且降低動力電池的使用壽命，增加額外維護和保養(yǎng)成本。

1.3 電池檢測技術(shù)有待提升

由于在生產(chǎn)制作過程中監(jiān)管環(huán)節(jié)不到位，相關(guān)檢修人員質(zhì)量意識淡薄，導(dǎo)致電池的檢測環(huán)節(jié)出現(xiàn)漏洞，引起電池散熱風(fēng)扇軸向振動。另外，新能源汽車專業(yè)人才缺乏，許多檢修人員沒有明確認識到傳統(tǒng)汽車與新能源汽車的質(zhì)檢手段、排障方法的區(qū)別，在電池風(fēng)扇檢測中仍然采取較為傳統(tǒng)的檢測技術(shù)手段，而沒有在仿真環(huán)境進行檢測，結(jié)果造成新能源汽車在實際應(yīng)用中容易因外界環(huán)境等因素而造成振動，影響了其正常使用，容易引發(fā)各種安全問題。

2 新能源汽車電池檢測和維護管理方面存在的問題 目前，除了技術(shù)缺陷以外，管理不當也成為了阻礙新能源汽車檢測質(zhì)量進一步提升的主要因素，下文將對該問題進行詳細分析。

2.1 電池管理系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)與實際管理系統(tǒng)不匹配

電池管理結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)系到整個電路系統(tǒng)能否正常運轉(zhuǎn)。新能源汽車目前在我國仍然是新興產(chǎn)業(yè)，因此許多關(guān)于鋰電子動力電池的理論研究也處于起步階段，大部分都是參照傳統(tǒng)的燃油汽車結(jié)構(gòu)來開展研究，尚未形成一個獨立的研究領(lǐng)域，在實踐操作環(huán)節(jié)方面也較為薄弱。許多企業(yè)在制定發(fā)展戰(zhàn)略時缺乏清晰的指引，陷入了被動的局面，未能按照新能源汽車在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)整具體策略，造成電池管理設(shè)計系統(tǒng)與實際管理系統(tǒng)不匹配，導(dǎo)致投入研發(fā)的費用增加，生產(chǎn)成本高昂，影響其長遠的經(jīng)濟效益。

2.2 產(chǎn)學(xué)研融合力度不足，產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)瓶頸

由于新能源汽車投入研發(fā)的成本高，消費市場相對較窄，因此企業(yè)管理者對該產(chǎn)業(yè)的重視程度不如傳統(tǒng)的燃油汽車，使得產(chǎn)學(xué)研的融合遭遇阻礙。此外，一些企業(yè)管理者認為新能源汽車已是最先進的技術(shù)，只要依照相關(guān)要求生產(chǎn)出來，能夠正常使用即可，無須再投入額外的成本進行技術(shù)升級改良，忽視了檢測和維護對于延長電池壽命、減少能耗、增強續(xù)航能力的重要性。從而制約了新能源汽車的進一步發(fā)展。

2.3 缺乏檢測與維護的相關(guān)專業(yè)人才

新能源汽車動力電池結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且與傳統(tǒng)的燃油汽車電池結(jié)構(gòu)具有很大的差異。因此在檢測和維護的過程中需要操作人員熟知其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并迅速發(fā)現(xiàn)問題，采用最適當?shù)木S護方法節(jié)省維護成本。當前維護檢修專業(yè)人才不足，許多的動力電池檢修人員都是從傳統(tǒng)的燃油汽車部門抽調(diào)而來，缺乏專業(yè)的理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗，即使發(fā)現(xiàn)問題，也很難在第一時間內(nèi)找到正確的方法進行排障，工作效率低下，質(zhì)檢意識淡薄，這不僅影響了新能源汽車的續(xù)航能力，還留下了安全隱患。

3 新能源汽車電池常見故障分析

3.1 純電動車鋰電池故障

電動汽車電力來自于汽車內(nèi)部鋰電池，現(xiàn)今許多電動汽車性能不規(guī)范，是因為電池沒有統(tǒng)一的標準規(guī)格。在這種情況下容易誘發(fā)各種故障問題，例如，一些新能源汽車在使用一定的時間以后，往往會出現(xiàn)充電和放電過度的問題。新能源汽車對于電動汽車內(nèi)部的鋰電池性能也有不一樣的技術(shù)要求，一方面，它需要具備高效率和可循環(huán)利用兩種特點;另一方面，其電容量也要滿足電動汽車的需求。但是新能源汽車的電路系統(tǒng)往往是由多個小型鋰電池構(gòu)成的一個整體，而這些小型鋰電池性能差異較大，極其容易導(dǎo)致系統(tǒng)不兼容，損壞鋰電池，進而降低其使用壽命和運作能力，并且增加安全隱患。

3.2 混合動力汽車電池故障

除了純電池驅(qū)動的車型以外，現(xiàn)今市面上更多的是混合動力汽車，其工作模式是將電能與化石能源相結(jié)合?；旌蟿恿ζ嚰瓤朔诵履茉雌嚴m(xù)航能力不足的問題，在能耗上也低于傳統(tǒng)的汽車，具有明顯的優(yōu)勢。然而，在其運行的起始階段，蓄電池能夠提供相對足量的電能，但是，隨著汽車使用時間變長，其內(nèi)部的電路、磁路及機械等零件會因為不兼容而出現(xiàn)故障，當處于環(huán)境較差的運行條件下，混動汽車的控制系統(tǒng)、電機驅(qū)動等出現(xiàn)問題的概率會大幅增加，零件出現(xiàn)老化和磨損，從而增加了新能源汽車的檢修和保養(yǎng)技術(shù)的難度。4 提升新能源汽車電池檢測技術(shù)及管理水平對策 綜上所述，由于新能源汽車電池結(jié)構(gòu)精密復(fù)雜，因此在進行保養(yǎng)維護之前做好詳細的檢測工作，制定好電池管理系統(tǒng)優(yōu)化方案，對于明確下一步工作流程，提升檢修效率具有重要的意義。在具體實施時，要做到以下幾點：

（1）檢測人員需要確定新能源汽車的控制器、真空泵等系統(tǒng)是否能正常運作。

（2）對新能源汽車真空管路的密閉性進行檢測，重點檢測各個線路是否存在漏氣、磨損的情況。

（3）要做好排障工作，全面排除線路漏電、絕緣故障等潛在的安全隱患。

（4）在維護的過程中，也要注重鋰電池內(nèi)部電池保護板使用的規(guī)范性，根據(jù)其電壓的差異選擇不同串數(shù)的保護板，使其對電池缸蓋水冷、缸體非水冷的空壓機竄油量下降50%，而排氣量則顯著提高，排氣溫度要控制在120 ℃～140 ℃的范圍內(nèi)，在設(shè)計冷卻水路時要考慮到極端氣候，避免空壓機在低溫環(huán)境下出現(xiàn)凍裂、動力不足等問題。重點提升電池的裝配技術(shù)，優(yōu)化散熱風(fēng)扇的性能，采用環(huán)保、導(dǎo)電性強的電池材料。

4.1 樹立全局意識，優(yōu)化電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

提升新能源汽車檢車水平，除了要著力提升檢測技術(shù)，實現(xiàn)排障和保養(yǎng)常態(tài)化以外，還要在管理制度方面進行完善。具體而言，作為管理者，在制定新能源汽車發(fā)展規(guī)劃時應(yīng)當對各個方面進行全盤考慮，一方面，既要樹立大局意識，準確分析新能源汽車未來發(fā)展優(yōu)勢以及找到存在問題，逐步優(yōu)化電池的設(shè)計結(jié)構(gòu)方案;另一方面，又要做到具體問題具體處理，對于純電動車，要重點解決其續(xù)航能力不足，電池實際使用壽命低于預(yù)期的問題。而對于混合動力汽車，要優(yōu)化電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，增強不同零件之間的協(xié)調(diào)能力。

4.2 促進產(chǎn)學(xué)研深度融合，突破發(fā)展瓶頸

加快產(chǎn)學(xué)研深度融合是未來新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點方向之一，有助于其突破瓶頸。為此企業(yè)應(yīng)當著力加強與新能源汽車相關(guān)科研單位以及職校的合作。一方面，能夠明確研究的具體目標，讓研究理論成果更快地轉(zhuǎn)化為企業(yè)的生產(chǎn)動力，提升電池的生產(chǎn)裝配工藝。管理者需要更新思想觀念，在實踐中不斷改良電池技術(shù)，提升其各方面的性能。另外，利用職業(yè)院校獨有的技術(shù)和資源條件，加強與職校的合作，定向培養(yǎng)更多新能源汽車專業(yè)人才，能夠有效填補人才缺口。

4.3 升級設(shè)備，提升檢修人員的專業(yè)性水平

新能源汽車電池檢測和維護是一項專業(yè)性很強的工作。維護檢修效果的好壞與汽車的使用安全密切相關(guān)。為了滿足新能源汽車日益增長的市場需求和應(yīng)對在駕駛過程中出現(xiàn)的問題，企業(yè)應(yīng)當加大資金投入力度，設(shè)置獨立的新能源汽車電池檢修部門，升級檢修設(shè)備，逐步實現(xiàn)用電子化診斷替代肉眼診斷，提高檢測的精度和效率，引入3D打印、仿真操作等技術(shù)。另外，還要對工作人員進行定期的專業(yè)的培訓(xùn)，不僅要提升他們的維修技術(shù)水平，還要強化其質(zhì)檢意識，提升他們的工作效率。

5 結(jié)語

隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的逐漸發(fā)展成熟，其動力電池檢測和維護技術(shù)好壞也越來越受到人們的重視，它不僅與汽車的能耗、使用性能密切相關(guān)，還會直接影響到新能源汽車的使用安全，而目前新能源汽車的電池技術(shù)仍存在以下問題，如電池容量密度不合理，電池裝配和檢測技術(shù)存在漏洞等，影響了消費者對新能源汽車的信任度。從產(chǎn)業(yè)管理角度而言，電池管理系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)與實際管理系統(tǒng)不匹配，維護和檢修專業(yè)人才匱乏也是影響行業(yè)進一步發(fā)展的原因之一。為此，維護人員應(yīng)當在進行維修之前做好細致的檢測工作，強化質(zhì)檢意識，提升工作效率，企業(yè)應(yīng)當加強與科研單位和職校的合作，培養(yǎng)更多專業(yè)人才，同時升級設(shè)備，提升質(zhì)檢人員的專業(yè)水平。

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收稿日期：2020-06-02