电动车四大部件质量的分析

摘要：电动自行车目前所反映的质量问题，其中以电池为最多，原因是电池质量问题，车速超国标、电机功率过大，必须从根本上解决这些问题。
电动自行车已为政府所准许，为百姓所青睐，为不少地方政府所推动，其遍布大江南北、四面八方，同时，电动自行车在这几年的实际商业化进程中，也暴露出了严重的质量问题，如电池问题、控制器问题、电机问题等，原因是一哄而起，技术门槛低，组装厂螺丝刀工厂遍布。造成质量差的原因有以下几点：
1、 整车电机功率和电池容量配置不对称
目前的电动自行车、电动摩托车、电动汽车之电机大部分采用直流电机，以通用的轮毂电机为例，一般效率都不高，直流有刷电机，90年代初时效率为63%左右，目前在70%左右，无刷电机刚问世时能做到78%~80%，有的可达83%。现在电动自行车行业在价格竞争的条件下，比拼成本，那么节省材料，如节省电磁线，永磁材料，因此电机实际工作效率很低，那么在功率、电压不变的前提下，其正常工作电流必然加大。在这种情况下，电机实际输入电流要求很大，无意中必然加大电池放电的电流。也就是说为确保电动车车速，电机功率必然加大。
一般来说电机启动电流是正常行驶电流的3~5倍，上坡时电机电流是正常行驶电流的3倍，其差距是很大的。
电动自行车在96年时电机功率为120w~150w以内，配载电池一组24v、12ah，在实际运行中，电池寿命很短，或难以输出使电机正常工作的电流，后来电池组改为36v、12ah。能基本保证电动自行车正常行驶，  电池能行驶40km~50km。但电池制造商承诺的寿命却做不到，用不了几个月，电池容量在为减少，续行里程缩短了许多，原因何在呢？答案很明显，电机电流太大，因为后来电机功率在180w以上，甚至有200w和250w的轮毂电机，电池在这种工作电流摧残下，伤害极大，就出现了上述问题。
另外，现有电动车辆之直流有刷、无刷电机，交流异步电机，其调速方式均用电子控制器来进行，没有离合器功能，（个别改装型汽车仍保留离合器和变速箱）。在市区行驶的电动车停车、启动频繁，对电池  板伤害大，由于没有离合，空载功能、启动电流大，且启动时间比燃油车慢了许多。
再有现在无刷、有刷直流电机有不少不采用减速齿轮，直接用电子控制器方式将电机初始转速降至额定转速，如180转—200转/分,这样对爬坡、负载性能极差，工作电流更大，对电池极板伤害，直接造成了电池寿命和容量的减少。用户的直接反映是电池质量不行，其实原因多种除了电池制造厂本身质量差，原材料次、偷工减料而影响质量以外，另一个原因是电机问题和控制问题。这是一个不容忽视而被大家忽视的问题，而普通骑车人系非专业人士，但就不清楚原因何在了。
电机质量按普通工业用电机一般在8年寿命以上，为什么轮毂电机（用于电动自行车，电摩）只能保证二年，有的甚至不敢承诺2年，究其原因电机用料差，小牛拉大车所致。
结论：（1）电动车车速≤km/h国标；（2）＞20km/h时电池应在15ah；(3)电机效率80%以上；（4）电机带离合功能，怠速功能；（5）电机调速方式：a用限流器；b用档位加延时，不能一旋到底。
2、 电池质量差
二次电池大致分为动力型和启动型二大类，用于电动车、船的各种电池统称为动力型电池，它要求能大电流放电，以适应牵引电机的启动，加速负载爬坡等工况之要求。而目前使用的铅酸电池均慢充慢放类型，若快充快放则寿命短。
目前电池厂众多鱼龙混杂，质量难以保证，价格相差很大，以12v×12ah铅酸电池为例，较高档的市场信誉度较高的价格在90元/个左右，一般80元/个，大路货65元/个左右，最低档的50元/个左右，一般随整车出厂时普遍用65元/个的电池，品牌整车的用80元/个的电池，当旧车换电时就以次充好，以将50元/个的电池卖给骑车人，收费100元以上，要成倍加价。
由于整车用所用电池其质量包括在整车质量中，换句话说买了新车，电池达不到承诺期限要包换的，因此，整车采取要电池厂辅底和过保证期后付款的办法来与电池厂得“保甲连坐”实则无奈。
另一种情况是有的厂家，铅酸电池新出厂时，储电量比普通的电池多，电动自行车续行里程长，甚至达到50-60km，但一个阶段后，储电量急刷减少，到后期容量不如普通电池这续行里程。原因是什么？是电解质含硫酸量特高，使之超量产生化学反应，而使容量超前增加这故。
由于市场无序竞争之原故，各整车厂为了制造卖点，在车速上做文章，置国家标准时速≤20km/h于不顾，竟将时速提高至30km/h、35km/h，这样电机功率应该在250w左右，那么电机工作电流就超出了12ah之电池容量之承受能力。电池寿命会长吗？
再由所谓的电动摩托车，实际是将在原70cc燃油摩托车这车架和塑料罩壳的的基车构架下装置轮毂电机，在原摩托车座橙箱下装了四个电池就成了电动摩托车，刚问世时，电机功率350w，电池组是48v×17ah，由于由原燃油摩托车改装而成，四个电池塞在狭窄空间内。随着该产品上市，人们嫌它速度慢，制造商为迎合消费者之需求，将电机功率加大至500w以上，甚至有800w，但电池由于空间限制，你采用17ah，个别改为20ah。储电量未能大量增加，因此，电机启动、爬坡、负载电流特大，寿命骤短，有的3-4个月就无法正常行驶，而且续行里程在10km左右，这时用户、经销商、整车厂均抱怨电池不行，希望找到更好性能电池，但价格又不能增加，笔者曾接待不少此类客户，其中以福建某山区一市，在一条公路干线上，电摩3万辆，均有此问题：电机功率500w—800w，而电池是17ah—20ah，速度在40km以上，且   20km的干线公路多坡道和丘陵，电动摩托车在这种路况上行驶，电池3—4个月不行了，这是电池原因吗？
现在的动力型电池是以恒功率放电来计算储电量，并以此来计量充放电寿命，而配置在目前这种设计的电动车上，是不合理的，若设计合理，电池寿命可行8千km—1万km，但由于过度伤害它就大打折扣，约4—5千km这也增加了电池的总用量，增加了电池回收压力和污染总量，这骑车人来讲带来了烦恼和增加了电池的使用费。
3、 路况、启动、低速、电机电流大
电动车在城市骑行，由十字路口绿、红灯问题，需经常停车、启动、当绿灯行时燃油车一踩油门就冲出去了，加速很快，骑电动车的人也希望快速通过十字路口，那么将电机控制器调速了把旋到最高档（速），要知道，电机从静止状态启动加速这时电池所输出电流是数倍于正常工作电流，超出了电池容量，对电池伤害必然大，新电池尚能承受几次，而当电池使用50%寿命或30%寿命时，能承受如此电流之冲击吗？电池更加速成损害，不坏才怪呢？所以电池几个月以后就大不如前了。
4、 充电机质量和充电问题
充电器质量好坏对电池寿命长短有很大关系，现在市场上充电器普遍包用8个月甚至6个月，原因是充电器价格问题。充电器制造商以价取胜，整车厂以价定货。为了降本、充电器制造商阶低元器件质量、规格选型、设计简易等原因造成这种局面，所以有“电池不是用坏的而是充坏的”一说不无道理。原则上不同电池应配相应的充电器，如胶体电池和液体电池就不同，贫液和富液也不同，所以重视电池质量的制造商希望自己制造或选配充电器就是这个因素。
5、  控制器质量问题
现在使用者抱怨控制器寿命短，易坏，原因不外乎几点，由于追求低成本，在设计时尽量简单，元器件选用上尽量低价，再有就牵涉到电机功率，工作电流问题，因为控制器元器件之规格型号选用是建立在电机理论功率，电压电流之上的，那么电机之效率问题就忽视或不重视了，那么控制器在实际工作中。元器件所承受的电流就超过原设计之极限，再加上电动车原地由静止启动加速至最高速在骑车人一旋之几个ms（毫/秒）之间，其电流超过了设计的几倍，真所谓是破坏性度验。
整车厂在购进控制器时要求价格低，另一要求质量高，其检验方法是一将整车之前轮顶在墙壁上，然后开启电动机至最高速，坏破性工作一段时间，不出问题就算此控制器质量可以，装到待出厂的整车上，可那控制器已经历了一场弄罚。整车厂由于对控制器质量改底，就采取出厂使用一年后再付款之手段来控制控制器厂家。其实原因是没有科学的设计，合理的使用和电池、电机、整车的优化和合理使用条件。
以上电动自行车的控制器问题根本在整车超过国标充许速度20km/h.，电机效率低，使用过程、启动加速不科学等原因。
我国目前整车厂有近700家，若干年后若有10家左右大企业，才是正道，这是世界科技发展和工业发展的规律，电动自行车业也不例外。
优化整车设计，监管部门应检测电机实际功率、效率和整车时速，确保在国标允许条件下出品。另外要及时促进、改进一些国标参数，以求国标要求，与求市场需求和技术许可之间的协调，以达到最佳，力求完美。
解决电池寿命存在问题的根本办法是：（1）至新定义整车重量≯40kg的观念；（2）严格控制时速≤20km/时；（3）淘汰低效率电机，使用负载性好的电机；（4）若有可能使用大容量电池如12ah升为15ah、17ah—20ah，增大为25ah—30ah；（5）设计完整的电动摩托车，而非改装；（6）电动车监管部门依据国标加大监管力度，扶优禁劣；（7）整车厂不能只比外观、价格，而应使产品完善和技术进步。电动车使用者也应明白它的特性，和与燃油车的区别，正确合理使用，做到停车即充电以保养电池，使之寿命延长。

江苏常熟市合众环保能源技术研究所    沙永康