电车不耐用主要有以下几个原因:
一、电池方面
- 电池化学性质的自然衰减
- 目前电动汽车常用的锂电池,在充放电过程中,其内部会发生一系列复杂的化学反应。例如,锂离子在正负极之间往返嵌入和脱嵌。随着充放电次数的增加,电池内部的活性物质会逐渐损耗。就像人的体力一样,反复使用后会逐渐疲劳。以三元锂电池为例,经过一定次数的充放电循环(一般为1000-2000次左右)后,电池的容量会逐渐下降,原本充满电可以行驶500公里的车辆,可能会因为电池衰减而续航里程减少到400公里甚至更低。
- 温度影响
- 电池的性能对温度非常敏感。在低温环境下,电池内部的电解液的黏度会增加,离子的扩散速度变慢,导致电池的活性降低。例如,在零下20摄氏度左右的环境中,电池的可用容量可能会下降到常温下的60%-70%。而且低温还会影响电池的充电速度,在低温下充电可能会使电池析锂,对电池造成不可逆的损害。
- 高温环境同样对电池不利。当电池温度过高时,会加速电池内部的化学反应速度,使电池的自放电率增加。如果温度长时间超过40-50摄氏度,还可能引发电池内部的热失控,严重缩短电池的使用寿命。
- 过度充电和过度放电
- 当电车的电池管理系统(BMS)出现故障或者没有合理设置充电阈值时,电池可能会被过度充电。过度充电会导致电池正极材料结构发生变化,使电池容量下降。例如,锂离子电池过度充电时,过多的锂离子会在负极表面形成锂枝晶,锂枝晶可能会刺穿电池隔膜,导致电池短路,从而损坏电池。
- 过度放电也会对电池造成损害。当电池电量过低时,电池的负极材料可能会因为过度还原而发生不可逆的结构变化,使电池容量降低。
二、电机及驱动系统方面
- 电机磨损
- 电车的电机在运行过程中,内部的转子和定子之间存在相对运动。长时间使用后,电机的轴承会出现磨损,导致电机的运行效率下降。而且电机的绕组也可能因为长时间的电流通过、发热等因素而出现绝缘老化等问题。例如,在高负荷运行的情况下,电机的温度会急剧上升,这会加速电机绕组绝缘材料的老化,降低电机的性能和使用寿命。
- 驱动系统故障
- 电车的驱动系统包括逆变器、控制器等部件。逆变器负责将直流电转换为交流电来驱动电机,在这个过程中,高频的开关动作会使逆变器中的功率器件产生热量和电磁干扰。如果散热不良或者受到电磁干扰,功率器件可能会损坏,从而影响整个驱动系统的正常运行。控制器也会因为软件故障、硬件老化等因素而出现问题,例如,控制算法的错误可能会导致电机频繁地在不合理的工况下运行,加速部件的损坏。
三、其他部件及使用环境方面
- 电子元件老化
- 电车中有大量的电子元件,如传感器、电路板等。这些电子元件在长期使用过程中,会受到温度、湿度、电磁干扰等因素的影响而老化。例如,车内的湿度较大时,电路板上的焊点可能会出现氧化腐蚀,导致电路连接不良。传感器的精度也会随着时间的推移而下降,比如电池电量传感器不准确,可能会导致用户无法正确判断电池的剩余电量,进而影响电池的使用方式,缩短电池寿命。
- 车身及底盘部件损耗
- 电车的车身和底盘同样会受到损耗。在行驶过程中,底盘的悬挂系统会不断地受到震动和冲击,减震器等部件的性能会逐渐下降。车身结构也可能因为长期的受力而出现变形,影响车辆的整体性能。例如,频繁地在崎岖不平的道路上行驶,底盘的部件磨损速度会加快,而且车身的密封性也可能会受到影响,导致车内电子设备受潮等情况。
- 使用习惯和使用环境
- 不良的驾驶习惯会影响电车的耐用性。急加速、急刹车等操作会使电机和电池频繁地在高负荷状态下工作。例如,频繁的急加速会使电机瞬间输出较大的扭矩,这会增加电机的磨损,同时也会使电池的放电电流增大,对电池的寿命不利。
- 恶劣的使用环境,如在海边行驶,车辆容易受到盐雾的侵蚀,车身和底盘的金属部件会生锈,电子元件也会受到腐蚀,从而降低车辆的耐用程度。