電動汽車動力電池系統(PACK)的可靠性在研發過程中，經常為同事所提及，有人也會等同于壽命，有人也會講是耐久性，有人也會說是質保期，當然也有的講到是失效率相關，是平均無故障間隔時間(MTBF)等等。

以上的叫法均有其特殊意義，只是所關心的重點不同。這里面涉及到幾個常用、易混淆的術語，如壽命、耐久性、質保期、可靠性、失效率、平均無故障間隔時間(MTBF)。在理解這些術語前，有個問題大家可以思考下：電動汽車的可靠性與傳統汽車的可靠性有區別嗎？

本質上是沒有區別的，就像你談論諾基亞手機與智能手機的可靠性一樣。除去動力技術的不同，傳統汽車與電動汽車在很多方面都是相通的。

我們看下這幾個術語的定義：

使用壽命，是指新車開始使用直至報廢為止的使用延續時間(或里程)。使用期限分為技術使用期限、經濟使用期限與合理使用期限。

質量保證期是指保證該商品使用者實現購買該商品目的和要求的合理預期，即質量保障的時間，也即合理使用壽命，很明顯質保期在數值上≤使用壽命，我們常聽說的動力電池要能做到5年10萬公里或8年24萬公里(以先到為準)，指的就是質保期。關于質保期還有個易混的概念即保修期，這二者區別在于質保期內零件免費更換，保修期內免費維修，在數值上一般保修期小于等于質保期，也有終生保修的，屬特例。

耐久性，是指汽車進入極限技術狀態之前，經預防性維修(不更換主要總成和大修)維持工作能力的性能。使用壽命與耐久性都是對產品壽命的描述指標，很多情況下，二者可以等同，從數值上來看，耐久性≤使用壽命。耐久性一般大于質保期，這從定義上就可以看出，如果產品不能維持規定工作能力，必定在相關零部件上出現了問題。

耐久性體現在維持規定工作能力性能的時間跨度，比如對于動力電池，我們知道在容量低于80%時，就要求退役，但低于80%時，車子仍然可以繼續使用。所不同的是，車子的性能變化了，直接的表現就是續駛里程降低。這種現象，不同的車子到達電池容量80%的時間是不同的，時間早的就可以說該車的耐久性不好，時間晚的就可以說是耐久性好。當然，如果將容量到達80%就定義為動力電池的壽命，那二者相同。

以上是PACK中，較容易理解耐久性的一個例子。其實，耐久性最初始于對機械產品的研究，由于機械產品的失效通常都是應力應變長時間作用累積而造成，因此，耐久性是一個漸變指標，這與電池SOC的衰退類似，與時間因素強相關。

可靠性是指電動汽車在規定的使用條件下和規定的時間內，完成規定功能的能力。這里有四個關鍵因素：汽車產品、規定條件、規定時間、規定功能。

汽車產品指汽車整車、總成或關鍵零部件，如PACK。

可靠性也是描述一種時間跨度內的能力，如果說狹義的質量是時間點的概念(產品在出貨那個時刻是否是OK的)，那么可靠性則是一段時間內的質量。

可靠性的另一個屬性是故障，所有的可靠性活動都是圍繞“故障”展開的，離開“故障”談可靠性是沒有意義的，它所研究的主要就是產品的故障規律、機理，以及相關的改進、驗證活動。從這點來看，可靠性與使用壽命、質保期不是一個緯度的概念，與耐久性有共同之處(耐久性本身也與故障相關)。

那么，如何來用數字表征一個產品的可靠性呢？即可靠性指標是什么。

這就是大家常聽到的“平均無故障工作時間(MTBF)、失效率”。

先說MTBF(Mean time between failures，在理論上，這個只能用于描述可修產品，如汽車；對電芯來講，電芯是不可修產品，因電芯如果壞了就沒法修復了)，平均無故障工作時間，通俗地講就是多少個產品、在多長時間內、發生了多少個故障。如1臺電動大巴，在外運行30天，共發生的2起故障，則MTBF=1*30/2=15天；若100輛車，在外運行30天，共發生了200起故障，則MTBF=100*30/200=15。這種估計不嚴謹，但實用。

上面講了，MTBF是對可修產品而言的，對電芯來講是沒有意義的。但PACK是可修產品，所以可以使用。一些客戶要求整車的首次故障不低于5000公里或1000公里，這個首次故障(可以看成MTBF的特例，即到第1個故障的統計規律)，該需求可轉化為時間分解到動力電池的需求中，這樣便于設計。

另一個是，失效率(這個是極有爭議的概念，這里不具體區別可修產品，不可修產品)，只以大家通常理解的意思說明：即一段時間內，產品發生故障的頻率。

與MTBF類似，這個指標，也必須要：

(1)指定具體的產品批次，即哪些車；

(2)指定具體的時間，如是6個月的，12個月的，還是3年的；

(3)規定具體的故障，即哪些現象發生的，可以視作故障，這個很重要，直接決定統計項目。

根據故障的危害程度不同，汽車故障通常分類：

1)致命故障。指危及人身安全、引起主要總成報廢、造成重大經濟損失、對周圍環境造成嚴重危害的故障。

2)嚴重故障。指引起主要零部件或總成損壞、影響行駛安全、不能用易損備件和隨車工具在短時間(30min)內排除的故障。

3)一般故障。指不影響行駛安全的非主要零部件故障，可用易損備件和隨車工具在短時間(30min)內排除。

4)輕微故障。指對汽車正常運行基本沒有影響，不需要更換零部件，可用隨車工具(5min內)較容易排除的故障。

PACK在進行統計時，可依照此分類建立起PACK的故障類別，比如起火、爆炸是一類，冒煙、燒融是一類，一些影響動力電池性能的是一類，如各類報警，異常等等，這個沒有明確的分法，根據各企業的習慣來進行即可。

對于之前的100輛車，30天，200起故障，失效率為200/100*30=0.067/天。細心的讀者，可以發現，它是MTBF的倒數，其中緣由在此不展開，也是不嚴謹的，但實用。

這幾個概念說到這里，似乎有個很重要的東西一直沒有扯上關系：電芯的壽命！

是的，每當客戶講到PACK可靠性時，大家都要談到電芯的壽命，為什么？

一，把電芯壽命與PACK可靠性等同，甚至是PACK壽命等同都是錯誤的，二者不是同一類產品，電芯是不可修產品，PACK是可修的。

二，那為什么電芯壽命這么重要？短板原則！因為如果電芯的壽命都不能滿足客戶要求的話，那么PACK可靠性一定不能滿足，并且電芯一旦壞了，出現問題，哪怕是一個，那么整個PACK有可能都沒法用。而PACK中的其它零部件，技術比較成熟，可靠性、壽命一般都會遠滿足PACK，或是它們可以很方便的更換。這就是為何模塊化設計、可維護性設計如此重要，如BMW i3的模組是可以很容易更換的，這樣當某個電芯壞了，可以把模組直接換掉，而不用換整個PACK，正是這些東西的存在，才使PACK是“可修的”。

這個壽命時間是很重要的，它不僅決定了5年10萬公里或8年12萬公里是否可以實現，更是決定了一個PACK企業日后是否可以贏利(即售后服務成本的多少)，通常企業要在早期故障期之后才把產品賣出去(避免大量早期故障在客戶處曝露出來)，把產品的質保期設定在產品進入損耗期之前，這樣，在質保期內少出故障(少維護成本)，在質保期過后，產品多出故障(向客戶高額收費)，這是很多老外產品能夠賺取高額利潤的一個手段。

PACK的可靠性工作是個系統工程，以上算是概念的梳理，這些東西搞明白了，才能進行下一步的工作：PACK的故障模式統計分析、各類故障機理分析、各零部件故障模式與故障機理分析、故障的測試與論證、改進措施等等，設計、生產等各環節的工作展開。

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