小鵬G3召回的錫須是怎么回事？

今天發(fā)生了一個召回的事情，小鵬汽車召回 2019 年 3 月 29 日至 2020 年 9 月 27 日生產(chǎn)的部分小鵬 G3 汽車，共計(jì) 13399 輛。截至今天新造車企業(yè)的幾個頭部企業(yè)馬車都召回，蔚來和威馬是電池系統(tǒng)、理想是底盤、小鵬這次是逆變器。我們來仔細(xì)看看這個事情怎么回事。

01、問題在哪里？

1）問題的定位錫須

這次小鵬官方的敘述是：逆變器直流母線電容上連接銅排螺絲的鍍錫端子因錫須可能會造成高壓直流電正負(fù)極間短路，導(dǎo)致逆變器無高壓電供應(yīng)。當(dāng)這種情況發(fā)生時，如果車輛處于停車狀態(tài)，可能無法再次啟動；如果車輛處于行駛狀態(tài)，可能導(dǎo)致車輛失去動力，存在安全隱患。 小鵬 G3 做過一期 15 萬公里滯后的拆車的活動，所以如下所示可以看到這個逆變器的照片，兩張圖分別是從上往下和從下往上的結(jié)構(gòu)。

圖 1 小鵬 G3 的電容（文章提到的問題與連接處的錫須有關(guān)，與逆變器中的電容本身沒有關(guān)系）

其實(shí)這個事情和之前極星 2 的情況是相似的，這款車的問題也是一樣的，召回 2019 年 9 月 12 日至 2020 年 8 月 22 日生產(chǎn)的 2021 年款國產(chǎn)極星 2 首發(fā)版純電動汽車，共計(jì) 551 輛。本次召回范圍內(nèi)的車輛，前后橋逆變器大容量電容上的螺絲連接的鍍錫端子的錫須會造成高壓直流電正負(fù)極間短路，導(dǎo)致前后橋逆變器沒有高壓電供應(yīng)。當(dāng)這種情況發(fā)生時，如果車輛處于停車狀態(tài)，可能無法啟動，如果車輛處于行駛狀態(tài)，可能導(dǎo)致車輛行駛中失去動力，存在安全隱患。

2）金屬晶須

金屬晶須的問題可以追溯到 1945 年，美國電話線路系統(tǒng)曾發(fā)生故障（電池內(nèi)部短路），通過檢查發(fā)現(xiàn)是因?yàn)殄?Sn 電極板兩面產(chǎn)生金屬晶須所致。在以上的問題中，由于 Sn 晶須與鄰近高壓導(dǎo)體之間可能發(fā)生電弧放電，造成短路問題的進(jìn)一步加劇，引發(fā)嚴(yán)重破壞。晶須生長本質(zhì)上屬于一種自發(fā)的，不受電場、濕度和氣壓等條件限制的表面突起生長現(xiàn)象。

圖 2 晶須

在以上的失效中也分成了兩種模式，靜止?fàn)顟B(tài)和行駛狀態(tài)（振動引發(fā)錫須移動位置），實(shí)際上這個問題是非常不好查的

備注：錫須可以在臨近的不同電勢表面產(chǎn)生穩(wěn)定持久的短路，也能在電流足夠高而超過錫須的熔斷電流時，熔斷錫須從而導(dǎo)致瞬時短路，在震動環(huán)境中，錫須會脫落，引發(fā)上述的電路短路

我傾向于認(rèn)為，這是由于極星的問題開始，逐步從 Tier1 供應(yīng)商往薄膜電容供應(yīng)商來查，在相似的應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的問題，而且也確實(shí)在使用一段時間以后容易發(fā)生這個事情

02、做配電系統(tǒng)的難點(diǎn)

實(shí)際上做高壓保護(hù)系統(tǒng)是很難的，因?yàn)檐嚿献铍y的事情，就是出現(xiàn)不能上電，預(yù)充故障，還有相關(guān)的比如接觸器粘連。其實(shí)整個配電系統(tǒng)，如下圖所示本質(zhì)上還是為了保護(hù)，但是在后端的任何高壓器件如果出現(xiàn)這種問題，對于接觸器和熔絲來說，就是一定程度的損壞。如果出現(xiàn)以上的問題，沒有那么明顯的情況下，就是對電池包里面的電氣系統(tǒng)維修，積累到一定的程度才能就近解決問題。

圖 3 高壓配電保護(hù)系統(tǒng)

小結(jié)：每次看到售后的這個事情，其實(shí)還是要從整體部分去查問題，在高壓配電系統(tǒng)往低成本方向去走的時候，整體的高壓安全機(jī)制還是要保證的。在整體降本邏輯下，如何對保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)各個部件的技術(shù)和成本路徑做好規(guī)劃，對應(yīng)每個失效模式和安全機(jī)制做好設(shè)計(jì)還是比較重要的，其實(shí)最難的是回答為什么不能更便宜的問題。