電動(dòng)車四大部件質(zhì)量的分析
互聯(lián)網(wǎng) 電動(dòng)車商情網(wǎng) 俠名 電動(dòng)車維修 2005-8-27
| 摘要：電動(dòng)自行車目前所反映的質(zhì)量問題，其中以電池為最多，原因是電池質(zhì)量問題，車速超國標(biāo)、電機(jī)功率過大，必須從根本上解決這些問題。 電動(dòng)自行車已為政府所準(zhǔn)許，為百姓所青睞，為不少地方政府所推動(dòng)，其遍布大江南北、四面八方，同時(shí)，電動(dòng)自行車在這幾年的實(shí)際商業(yè)化進(jìn)程中，也暴露出了嚴(yán)重的質(zhì)量問題，如電池問題、控制器問題、電機(jī)問題等，原因是一哄而起，技術(shù)門檻低，組裝廠螺絲刀工廠遍布。造成質(zhì)量差的原因有以下幾點(diǎn)： 1、 整車電機(jī)功率和電池容量配置不對(duì)稱 目前的電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車、電動(dòng)汽車之電機(jī)大部分采用直流電機(jī)，以通用的輪轂電機(jī)為例，一般效率都不高，直流有刷電機(jī)，90年代初時(shí)效率為63%左右，目前在70%左右，無刷電機(jī)剛問世時(shí)能做到78%~80%，有的可達(dá)83%。現(xiàn)在電動(dòng)自行車行業(yè)在價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)的條件下，比拼成本，那么節(jié)省材料，如節(jié)省電磁線，永磁材料，因此電機(jī)實(shí)際工作效率很低，那么在功率、電壓不變的前提下，其正常工作電流必然加大。在這種情況下，電機(jī)實(shí)際輸入電流要求很大，無意中必然加大電池放電的電流。也就是說為確保電動(dòng)車車速，電機(jī)功率必然加大。 一般來說電機(jī)啟動(dòng)電流是正常行駛電流的3~5倍，上坡時(shí)電機(jī)電流是正常行駛電流的3倍，其差距是很大的。 電動(dòng)自行車在96年時(shí)電機(jī)功率為120W~150W以內(nèi)，配載電池一組24V、12Ah，在實(shí)際運(yùn)行中，電池壽命很短，或難以輸出使電機(jī)正常工作的電流，后來電池組改為36V、12Ah。能基本保證電動(dòng)自行車正常行駛， 電池能行駛40km~50km。但電池制造商承諾的壽命卻做不到，用不了幾個(gè)月，電池容量在為減少，續(xù)行里程縮短了許多，原因何在呢？答案很明顯，電機(jī)電流太大，因?yàn)楹髞黼姍C(jī)功率在180W以上，甚至有200W和250W的輪轂電機(jī)，電池在這種工作電流摧殘下，傷害極大，就出現(xiàn)了上述問題。 另外，現(xiàn)有電動(dòng)車輛之直流有刷、無刷電機(jī)，交流異步電機(jī)，其調(diào)速方式均用電子控制器來進(jìn)行，沒有離合器功能，（個(gè)別改裝型汽車仍保留離合器和變速箱）。在市區(qū)行駛的電動(dòng)車停車、啟動(dòng)頻繁，對(duì)電池 板傷害大，由于沒有離合，空載功能、啟動(dòng)電流大，且啟動(dòng)時(shí)間比燃油車慢了許多。 再有現(xiàn)在無刷、有刷直流電機(jī)有不少不采用減速齒輪，直接用電子控制器方式將電機(jī)初始轉(zhuǎn)速降至額定轉(zhuǎn)速，如180轉(zhuǎn)—200轉(zhuǎn)/分,這樣對(duì)爬坡、負(fù)載性能極差，工作電流更大，對(duì)電池極板傷害，直接造成了電池壽命和容量的減少。用戶的直接反映是電池質(zhì)量不行，其實(shí)原因多種除了電池制造廠本身質(zhì)量差，原材料次、偷工減料而影響質(zhì)量以外，另一個(gè)原因是電機(jī)問題和控制問題。這是一個(gè)不容忽視而被大家忽視的問題，而普通騎車人系非專業(yè)人士，但就不清楚原因何在了。 電機(jī)質(zhì)量按普通工業(yè)用電機(jī)一般在8年壽命以上，為什么輪轂電機(jī)（用于電動(dòng)自行車，電摩）只能保證二年，有的甚至不敢承諾2年，究其原因電機(jī)用料差，小牛拉大車所致。 結(jié)論：（1）電動(dòng)車車速≤km/h國標(biāo)；（2）＞20km/h時(shí)電池應(yīng)在15Ah；(3)電機(jī)效率80%以上；（4）電機(jī)帶離合功能，怠速功能；（5）電機(jī)調(diào)速方式：A用限流器；B用檔位加延時(shí)，不能一旋到底。 2、 電池質(zhì)量差 二次電池大致分為動(dòng)力型和啟動(dòng)型二大類，用于電動(dòng)車、船的各種電池統(tǒng)稱為動(dòng)力型電池，它要求能大電流放電，以適應(yīng)牽引電機(jī)的啟動(dòng)，加速負(fù)載爬坡等工況之要求。而目前使用的鉛酸電池均慢充慢放類型，若快充快放則壽命短。 目前電池廠眾多魚龍混雜，質(zhì)量難以保證，價(jià)格相差很大，以12V×12Ah鉛酸電池為例，較高檔的市場(chǎng)(Rialto)信譽(yù)度較高的價(jià)格在90元/個(gè)左右，一般80元/個(gè)，大路貨65元/個(gè)左右，最低檔的50元/個(gè)左右，一般隨整車出廠時(shí)普遍用65元/個(gè)的電池，品牌整車的用80元/個(gè)的電池，當(dāng)舊車換電時(shí)就以次充好，以將50元/個(gè)的電池賣給騎車人，收費(fèi)100元以上，要成倍加價(jià)。 由于整車用所用電池其質(zhì)量包括在整車質(zhì)量中，換句話說買了新車，電池達(dá)不到承諾期限要包換的，因此，整車采取要電池廠輔底和過保證期后付款的辦法來與電池廠得“保甲連坐”實(shí)則無奈。 另一種情況是有的廠家，鉛酸電池新出廠時(shí)，儲(chǔ)電量比普通的電池多，電動(dòng)自行車?yán)m(xù)行里程長(zhǎng)，甚至達(dá)到50-60km，但一個(gè)階段后，儲(chǔ)電量急刷減少，到后期容量不如普通電池這續(xù)行里程。原因是什么？是電解質(zhì)含硫酸量特高，使之超量產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，而使容量超前增加這故。 由于市場(chǎng)(Rialto)無序競(jìng)爭(zhēng)之原故，各整車廠為了制造賣點(diǎn)，在車速上做文章，置國家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)速≤20km/h于不顧，竟將時(shí)速提高至30km/h、35km/h，這樣電機(jī)功率應(yīng)該在250W左右，那么電機(jī)工作電流就超出了12Ah之電池容量之承受能力。電池壽命會(huì)長(zhǎng)嗎？ 再由所謂的電動(dòng)摩托車，實(shí)際是將在原70CC燃油摩托車這車架和塑料罩殼的的基車構(gòu)架下裝置輪轂電機(jī)，在原摩托車座橙箱下裝了四個(gè)電池就成了電動(dòng)摩托車，剛問世時(shí)，電機(jī)功率350W，電池組是48V×17Ah，由于由原燃油摩托車改裝而成，四個(gè)電池塞在狹窄空間內(nèi)。隨著該產(chǎn)品上市，人們嫌它速度(Tempo)慢，制造商為迎合消費(fèi)者之需求，將電機(jī)功率加大至500W以上，甚至有800W，但電池由于空間限制，你采用17Ah，個(gè)別改為20Ah。儲(chǔ)電量未能大量增加，因此，電機(jī)啟動(dòng)、爬坡、負(fù)載電流特大，壽命驟短，有的3-4個(gè)月就無法正常行駛，而且續(xù)行里程在10km左右，這時(shí)用戶、經(jīng)銷商、整車廠均抱怨電池不行，希望找到更好性能電池，但價(jià)格又不能增加，筆者曾接待不少此類客戶，其中以福建某山區(qū)一市，在一條公路干線上，電摩3萬輛，均有此問題：電機(jī)功率500W—800W，而電池是17Ah—20Ah，速度(Tempo)在40km以上，且 20km的干線公路多坡道和丘陵，電動(dòng)摩托車在這種路況上行駛，電池3—4個(gè)月不行了，這是電池原因嗎？ 現(xiàn)在的動(dòng)力型電池是以恒功率放電來計(jì)算儲(chǔ)電量，并以此來計(jì)量充放電壽命，而配置在目前這種設(shè)計(jì)的電動(dòng)車上，是不合理的，若設(shè)計(jì)合理，電池壽命可行8千km—1萬km，但由于過度傷害它就大打折扣，約4—5千km這也增加了電池的總用量，增加了電池回收壓力和污染總量，這騎車人來講帶來了煩惱和增加了電池的使用費(fèi)。 3、 路況、啟動(dòng)、低速、電機(jī)電流大 電動(dòng)車在城市騎行，由十字路口綠、紅燈問題，需經(jīng)常停車、啟動(dòng)、當(dāng)綠燈行時(shí)燃油車一踩油門就沖出去了，加速很快，騎電動(dòng)車的人也希望快速通過十字路口，那么將電機(jī)控制器調(diào)速了把旋到最高檔（速），要知道，電機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)啟動(dòng)加速這時(shí)電池所輸出電流是數(shù)倍于正常工作電流，超出了電池容量，對(duì)電池傷害必然大，新電池尚能承受幾次，而當(dāng)電池使用50%壽命或30%壽命時(shí)，能承受如此電流之沖擊(Impuise)嗎？電池更加速成損害，不壞才怪呢？所以電池幾個(gè)月以后就大不如前了。 4、 充電機(jī)質(zhì)量和充電問題 充電器質(zhì)量好壞對(duì)電池壽命長(zhǎng)短有很大關(guān)系，現(xiàn)在市場(chǎng)(Rialto)上充電器普遍包用8個(gè)月甚至6個(gè)月，原因是充電器價(jià)格問題。充電器制造商以價(jià)取勝，整車廠以價(jià)定貨。為了降本、充電器制造商階低元器件質(zhì)量、規(guī)格選型、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易等原因造成這種局面，所以有“電池不是用壞的而是充壞的”一說不無道理。原則上不同電池應(yīng)配相應(yīng)的充電器，如膠體電池和液體電池就不同，貧液和富液也不同，所以重視電池質(zhì)量的制造商希望自己制造或選配充電器就是這個(gè)因素。 5、 控制器質(zhì)量問題 現(xiàn)在使用者抱怨控制器壽命短，易壞，原因不外乎幾點(diǎn)，由于追求低成本，在設(shè)計(jì)時(shí)盡量簡(jiǎn)單，元器件選用上盡量低價(jià)，再有就牽涉到電機(jī)功率，工作電流問題，因?yàn)榭刂破髟骷?guī)格型號(hào)選用是建立在電機(jī)理論功率，電壓電流之上的，那么電機(jī)之效率問題就忽視或不重視了，那么控制器在實(shí)際工作中。元器件所承受的電流就超過原設(shè)計(jì)之極限，再加上電動(dòng)車原地由靜止啟動(dòng)加速至最高速(High Speed)在騎車人一旋之幾個(gè)ms（毫/秒）之間，其電流超過了設(shè)計(jì)的幾倍，真所謂是破壞性度驗(yàn)。 整車廠在購進(jìn)控制器時(shí)要求價(jià)格低，另一要求質(zhì)量高，其檢驗(yàn)方法是一將整車之前輪頂在墻壁上，然后開啟電動(dòng)機(jī)至最高速(High Speed)，壞破性工作一段時(shí)間，不出問題就算此控制器質(zhì)量可以，裝到待出廠的整車上，可那控制器已經(jīng)歷了一場(chǎng)弄罰。整車廠由于對(duì)控制器質(zhì)量改底，就采取出廠使用一年后再付款之手段來控制控制器廠家。其實(shí)原因是沒有科學(xué)的設(shè)計(jì)，合理的使用和電池、電機(jī)、整車的優(yōu)化和合理使用條件。 以上電動(dòng)自行車的控制器問題根本在整車超過國標(biāo)充許速度(Tempo)20km/h.，電機(jī)效率低，使用過程、啟動(dòng)加速不科學(xué)等原因。 我國目前整車廠有近700家，若干年后若有10家左右大企業(yè)，才是正道，這是世界(Mondi)科技發(fā)展和工業(yè)發(fā)展的規(guī)律，電動(dòng)自行車業(yè)也不例外。 優(yōu)化整車設(shè)計(jì)，監(jiān)管部門應(yīng)檢測(cè)電機(jī)實(shí)際功率、效率和整車時(shí)速，確保在國標(biāo)允許條件下出品。另外要及時(shí)促進(jìn)、改進(jìn)一些國標(biāo)參數(shù)，以求國標(biāo)要求，與求市場(chǎng)(Rialto)需求和技術(shù)許可之間的協(xié)調(diào)，以達(dá)到最佳，力求完美。 解決電池壽命存在問題的根本辦法是：（1）至新定義整車重量≯40kg的觀念；（2）嚴(yán)格控制時(shí)速≤20km/時(shí)；（3）淘汰低效率電機(jī)，使用負(fù)載性好的電機(jī)；（4）若有可能使用大容量電池如12Ah升為15Ah、17Ah—20Ah，增大為25Ah—30Ah；（5）設(shè)計(jì)完整的電動(dòng)摩托車，而非改裝；（6）電動(dòng)車監(jiān)管部門依據(jù)國標(biāo)加大監(jiān)管力度，扶優(yōu)禁劣；（7）整車廠不能只比外觀、價(jià)格，而應(yīng)使產(chǎn)品完善和技術(shù)進(jìn)步。電動(dòng)車使用者也應(yīng)明白它的特性，和與燃油車的區(qū)別，正確合理使用，做到停車即充電以保養(yǎng)電池，使之壽命延長(zhǎng)。 江蘇常熟市合眾環(huán)保能源技術(shù)研究所 沙永康 電話：0512-52811663 E-mail：hzhbny@tom.com |
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