近日,国家标准《新能源汽车运行安全性能检验规程》(以下简称《规程》)发布,其中明确了动力电续航电池安全(充电检测)和电气安全检测成为必检项目,同时,规程还针对驱动电机、电控系统以及用电安全等电车相关特性进行了要求。至此,新能源汽车年检将会有新的检验标准。那么,新能源汽车年检有哪些内容?怎么检验?电池不过关又该怎么办呢?
一问:新能源汽车年检有哪些内容?
根据规程中新能源汽车运行安全性能检验项目表,年检针对动力电池安全性、驱动电机、电控系统以及电气安全,覆盖了电车的三电系统。其中包括:
动力蓄电池:充电时动力电池的最高温度;充电时单体电芯的最高电压;充电时单体电芯的电压极差(非营运小微载客汽车必检)。
放电时动力电池的最高温度;放电时单体电芯的最低电压,以及动力电池容量保持率。
驱动电机:驱动电机温度;电机控制器温度。
电控系统:DC/DC变换器温度。
电气:充电插座绝缘电阻;电位均衡。(非营运小微载客汽车必检)
下面我们一一解释设置的检查项目。其中,针对自用的小微新能源载客汽车,主要检测充电时的电池温度、最高电压和电压极差。
先说电池温度。目前市面上采用的动力电池不管是三元锂还是磷酸铁锂,都对温度(充放电温度)有着较高的要求,通俗点说就是比较娇气。锂离子电池正常工作温度范围在0°C到35°C之间,最佳使用温度大约在25±5℃,根据电池配方和技术不同,这个温度还略有区别。
在高温条件下给锂离子电池充电,也会使得锂离子正负极结构改变,从而导致电池容量不可逆的衰减。在低温条件下、电解质离子电导率下降、电荷转移阻抗增加、锂离子电池表现会变差,直观感受便是容量的降低。但这种容量的衰减是可逆的,在温度恢复到室温后,锂离子电池的表现会恢复正常。
但这还是正常情况下电池表现出来的特点。但假如锂电池在工作时,温度升高,危险性也会随之增加。电池温度包括电池自生热起始温度(T1)、热失控引发温度(T2)、热失控最高温度(T3)。如果温度过高,将导致电池发热、鼓包、漏液、短路、热失控,直至电池燃烧的情况发生。
要知道,锂是一种非常活跃的金属,活跃到跟谁碰到一起都会燃烧,锂和水反应后生成氢气,一旦发生自燃,只能等其燃烧殆尽。
然后是电池的最高电压。最高电压和电池温度一样重要,电压过高,也会导致电池温度升高,产生发热甚至热失控。
充电检测的最后一项是电压极差。动力电池在使用过程中会因为衰减、充电不均衡、环境温度等诸多因素导致单体蓄电池电压极差过大,而性能最差的单体电池,将拖累整个动力电池组的性能。电压极差过大,会导致部分电池单体在放电过程中过早失效,从而降低整个电池组的寿命,这算好的结果。其次,电压极差过大会增加电池发生短路或过充的风险,从而导致电池的安全隐患。
简单来看,充电相关的三项检测都是安全性检测,这也符合车辆年检的目的。
此外,充电插座绝缘电阻从字面意思理解就比较简单,现在新能源汽车的电池电压奔着900V的高压去了,绝缘性能直接关系充电时的安全。
电位均衡这个项目可能之前很少听说。电位均衡就是电气设备的外露可导电部分之间电位差最小化,通过减小电位差,来提高电路的稳定性和可靠性。电位均衡好处很多,具体如下。能够降低电路噪声。电位差过大会导致电路中的干扰和噪声增加。通过电位均衡,可以减小电位差,从而减少电路中的干扰,提高信号质量。
保护电子设备。电位差过大可能损坏电子设备,通过电位均衡可以有效地保护这些设备,延长其使用寿命。
提高电路稳定性。电位均衡可以确保各个部件之间的电位相对稳定,从而提高整个电路的稳定性,减少故障发生的可能性。
提高车辆的安全性。可以减小电路中的电位差,降低触电的风险。
二问:怎么检验?
规程也说明了测试方法。针对充电检测,需要连接用于安全检验的直流充电插头,对车辆进行不少于180秒时间的充电。
充电阶段,采集动力电池的最高温度、单体电芯的最高电压,每次采集的时间间隔不大于250ms,也就是1秒钟记录4次数据,持续3分钟。
充电结束阶段,记录单体电芯的最高电压、单体电芯的最低电压,并计算单体电芯的最大极差。
规程要求,磷酸铁锂电池和三元锂电池的充放电最高温度分别不超过65℃和60℃,单体电芯电压极差不超过0.3V,单体电芯充电最高电压不超过3.85V和4.5V,放电最低电压不低于1.5V和1.8V。
放电测试相对就复杂一些,因为涉及到车辆上测功机。具体测试要求如上方公式所示。简单来说,需要车辆在测功机上保持40km/h±2 km/h行驶5分钟,在此期间记录电池的温度、单体电芯的电压,记录测试过程中电池的最高温度和单体电芯的最低电压。对驱动电机及电控系统,同样也是在测试期间使用诊断系统读取驱动电机、电控及DC/DC变换器的温度,并记录最高温度。
规程要求,新能源汽车驱动电机的温度不超过175℃、电机控制器和DC/DC变换器的温度不超过95℃。
最后,针对电气安全,测试方式是通过兆欧表测试绝缘电阻数值,在最大工作电压下,直流插座绝缘电阻不小于100Ω/V,交流插座绝缘电阻不小于1MΩ,电位均衡(可导电部件与电平台)不大于0.1Ω,电位均衡(可导电部件间)不大于0.2Ω。
从检测的要求来看,规程基本针对新能源车容易出现故障的关键点:电池热失控(安全)、电池组不同电芯极差电压(电池性能、寿命)、电机退磁温度(电机稳定性、性能)、电气性能(安全),进行全方位的检验。
三问:检验不过关,怎么办?
年检不过关,意味着车辆无法合法上路行驶。按照之前燃油车检验不通过,如车辆大灯不够亮、轮胎规格不符、尾气排放超标等问题,车辆维修后上线复检基本都能通过,维修的方式方法和成本都比较能够让人接受。
但新能源汽车的三电系统较为复杂,动力电池等三电组件基本都是只换不修,更重要的是,电池成本极高,更换电池费用动辄上万元。
这些对于处于质保期内的新能源汽车还能找厂家进行维修更换,但对于那些出保了的新能源汽车的车主,可能就会钱包大出血了。
但问题还不仅在于此,如果检验机构认定的不合格三电系统,消费者势必寻求车企解决,但假如车企却认为合格品,可就是大水缸里捞芝麻,难上加难了,这涉及到“以谁的结果为准”。那么到底,年检机构出具的检测报告,能否具备法定质量鉴定资格呢?又能否让车辆生产厂家心甘情愿的为消费者免费更换呢?
其实作为消费者对此大可放心。规程的检验项目和依据都遵照《电动汽车安全要求》GB 18384-2020执行,里面详细规定了电动车辆的安全技术要求,最重要的是,这个标准同样对车企有效,从实际情况来看,车企的标准往往远高于国标要求。
也就是说,检验机构和车企使用的是一套标准,那么出现了检验不过关的情况,自然车企也得认。
编后语
公安部最新统计数据显示,截至2024年6月底,大陆新能源汽车保有量已达2472万辆,占汽车总量的7.18%,新能源汽车年检,是为新能源汽车“量身定制”的体检方案,这在一定程度上有利于推动车辆隐患排查,防患于未然。根据时间安排,《新能源汽车运行安全性能检验规程》将于2025年3月1日正式实施。(朋月)