[Перевод] Как в моем электромобиле Chevrolet Bolt по гарантии заменили два батарейных модуля, а третий под мониторингом

«Ваш случай уникален, шанс попасть в такую ситуацию один на миллион», — успокаивающе сказал мне по телефону Тим Греве (главный инженер по электрическим силовым установкам компании General Motors) на прошлой неделе по телефону — «это просто ужасно, что с Вами случилось. И даже при том, что это очень редкая проблема, нам бы не хотелось, чтобы она повторилась.»

Это длинная печальная история, основные моменты которой я постарался подробно описать тут, согласно временным рамкам, в которые они происходили.

Почти 43000 электромобилей Chevrolet Bolt были проданы в США.

Согласно данным компании General Motors, только в один из всех этих электромобилей
по гарантии нуждался в замене аккумуляторной батареи не один, а два раза. И кто же оказался победитель этой неудачной лотереи? Я.

От переводчика:

Chevrolet Bolt 2017 модельного года:

— мощность электродвигателя 150 кВт (200 л.с.), крутящий момент 360 Нм, одноступенчатый редуктор;

— литий-ионная аккумуляторная батарея 60 кВтч (288 ячеек скомпонованы в 96 групп), вес батареи 435 кг, гарантия на батарею 8 лет или 160000 км пробега.

— запас хода 380 км при скорости 60 км/ч;

— максимальная скорость 145 км/ч;

-габариты: длина — 4166 мм, ширина — 1765 мм, высота — 1595 мм, колесная база — 2600 мм, дорожный просвет — 115 мм;

— вес электромобиля составляет 1625 кг за счет того, что его корпус изготовлен из легкого углеволокна, а двери и капот — из алюминия;

— коэффициент аэродинамического сопротивления 0,308 Cx;

— стоимость в базовой комплектации 40905 USD (Manufacturer Suggested Retail Price 2017 Chevrolet Bolt EV Premier FWD);

— место производства: штат Мичиган, заводе Orion Assembly.

Узел аккумуляторной батареи для Chevrolet Bolt был разработан GM в тесном сотрудничестве с корпорацией LG, которая также производит и другие комплектующие для этого электромобиля: электрокомпрессор системы климат-контроля, встроенное зарядное устройство, инвертируемый модуль, составляющие блока питания, модуль распределения высокого напряжения и другие элементы электроустановки.

Для зарядки от обычной электричкой розетки с напряжением до 240 В в Chevrolet Bolt используется специально предназначенное для этого устройство, мощностью 7,2 кВт. За два часа подзарядки батарея Chevrolet Bolt пополняется энергией, которой хватит на расстояние в 80 км, а вот с использованием опциональной системы быстрой зарядки (1500 USD) для Chevrolet Bolt за 30 минут батарея может зарядиться на 145 км пробега (до 50%).

Начало истории

6 марта 2017: Мой Chevrolet Bolt Premier 2017 года сходит с конвейера.

16 июня 2017: Я оформляю все документы и получаю электромобиль в трехлетнюю аренду.

8 августа 2017: В процессе движения мой Chevy Bolt резко останавливается, создавая опасную ситуацию на дороге.

22 августа 2017: В компании GM диагностирует проблему в аккумуляторной батарее, в ячейке №25 обнаружен пониженный уровень напряжения. По гарантии весь батарейный блок заменен на новый. На моем Chevy Bolt на одометре 1746 миль (2800 км).

24 августа 2017: я публикую отчет о произошедшей со мной ситуации на сайте PluginCars.com. Так же дополнительно сообщаю на этом сайте, что компания GM предупредила около 100 владельцев Chevy Bolt, что они могут столкнуться с подобной проблемой в процессе движения.

11 сентября 2017: Сервис GM Communications сообщает мне по электронной почте, что компания GM сделала «улучшения по всей цепочке поставщиков», чтобы исправить проблему возникновения низкого уровня напряжения в ячейках батарей.

18 сентября 2017: Я узнал о других водителях Chevy Bolt (включая беременную женщину на оживленной дороге в Лос-Анджелесе), которые оказались в такой же ситуации как и я на обочине дороги, но не были уведомлены компанией. В компании GM говорят, что данные для сервиса OnStar необходимо собирать в течение некоторого времени, чтобы идентифицировать транспортные средства, которым грозит риск попасть в аналогичную ситуацию. Поэтому, новые владельцы Bolt (или автомобили на дилерских участках) могут столкнуться с той же проблемой.

OnStar — набор сервисов, разработанных в партнерстве с GM. Система состоит из трех компонентов: мобильный терминал, встроенный в машину; ПО взаимодействия машины с сервисом; «облака», контролирующего подписку, сбор данных от машины и доступ к машине извне.

Сентябрь 2017 — март 2018: электромобили Chevrolet Bolt с новыми (обновленными) аккумуляторами выглядят более надежными в эксплуатации. Компания GM тесно работает с компанией LG Chem, поставщиком аккумуляторов, внося необходимые изменения в процесс производства ячеек для аккумуляторов. В компании GM считают, что проблема с аккумуляторными батареями решена.

Исправления программного обеспечения для более раннего предупреждения

2 апреля 2018: Компания GM проводит отзывную компанию для Chevrolet Bolt 2017 года выпуска. У дилеров в отозванных Chevrolet Bolt проводят обновление программного обеспечения, включая предоставление большего объема данных по проблеме предупреждения любых потенциальных «условий возникновения низкого напряжения в ячейках» и внезапной потере мощности. Корректировка в программном обеспечение так же позволяет электромобилям продолжить движение после возникновения проблемы уже с меньшим запасом хода, а не блокирует работу электромобиля, вызывая немедленную остановку, как это было ранее.

17 апреля 2018: Выходит интересная статья о том, что идет замена батарей в купленных ранее Chevrolet Bolt.

11 мая 2018: Компания GM выпускает новое обновление программного обеспечения для всех владельцев Chevrolet Bolt (не только для моделей 2017 года выпуска), чтобы «обеспечить дополнительные оповещения». Позже компания GM сообщает мне, что программное обеспечение «повышает точность расчета дальности хода, помимо получения дополнительных данных о низким состоянии заряда элементов аккумулятора».

14 мая 2018: Мой Chevrolet Bolt получает обновления программного обеспечения за апрель и май. Компания GM сообщает мне, что продолжает собирать диагностические данные со всех Chevrolet Bolt, чтобы можно было «заранее оповестить владельцем электромобилей, что им нужно провести немедленное обслуживание батарей у дилера, как только удаленная диагностика их систем подтвердит, что батареи имеют проблемные ячейки».

Дежа Вю или опять двадцать пять

Октябрь 2018: Я начинаю замечать уменьшение запаса хода.

Я начинаю использовать решение от FleetCarma для сбора и анализа данных, получаемых из диагностического разъема моего Chevrolet Bolt.

20 ноября 2018: В статье на InsideEVs.com я сообщаю подробные данные о проблеме уменьшения дальности хода моего электромобиля после поездки на расстояние 184 миль (296 км) и дальнейшей зарядке на домашней станции, после которой по моим расчетным данным стало ясно, что емкость батареи моего Chevrolet Bolt снизилась со штатной 60 кВтч до значения в 35 кВтч.

21 ноября 2018: Я предупреждаю компанию GM о возникшем проблеме. Сервис GM Communications отвечает: «Наши инженеры выясняют, что может быть причиной Вашей проблемы, путем использования дистанционную диагностики». Позже мне сообщили, что данные о проблеме с моим Chevrolet Bolt поступают так же «вплоть до руководства» компании.

3 декабря 2018: Я получаю стандартизированное диагностическое предупреждение от сервиса OnStar, в котором говорилось: «Один из элементов батареи имеет характеристики ниже порогового значения, необходимого для хорошей производительности. Необходимо устранить неполадку, в противном случае это может привести к потери скорости во время процесса движения».

Декабрь 2018 — январь 2019: Я безуспешно пытаюсь спорить с компанией Chevrolet и местным дилером, чтобы убедить их забрать мой электромобиль для обслуживания батареи. В сервисе Chevrolet Communications сообщают мне, что мой Chevrolet Bolt безопасен для вождения, хотя и с меньшей дальностью хода.

Декабрь 2018 — январь 2019: Я продолжаю получать и анализировать данные из компьютерной системы моего Chevrolet Bolt, обнаруживая, что в диапазоне (от низкого до высокого) пороговых значений напряжения на ячейках наблюдается выход за их допустимые уровни.

Battery SOC (State Of Charge) — это степень заряженности аккумуляторной батареи.

16 января 2019: Я еду на электромобиле 25 миль до ближайшего дилерского центра Chevy. Диагностика показывает, что в ячейке №68 обнаружен пониженный уровень напряжения. Мой Chevrolet Bolt получает третью новую аккумуляторную батарею.

У моего электромобиля 11940 миль (19200 км) на одометре.

Мой Chevrolet Bolt вернулся к дилеру в январе, чтобы получить третий аккумулятор:

Январь — февраль 2019: Я продолжаю анализировать данные с компьютера электромобиля, пока что все указывает на полную исправность третьей аккумуляторной батареи, а дальность хода электромобиля восстановлена до должного уровня.

Пытаюсь понять суть проблемы

Январь 2019: После диагностики второй неисправной ячейки в моем электромобиле, компания GM, тесно работая с компанией LG Chem, вносит дополнительные изменения в процесс изготовления элементов аккумуляторов.

16 января 2019: Через шесть часов после того, как я оставил у дилера мой электромобиль на вторую замену батареи, в твиттере издания Automotive News опубликовали цитату генерального директора GM Мэри Барра: «Мы продали более 200000 электромобилей, и нам еще предстоит заменить батареи».

Многие владельцы электромобилей Chevу в социальных сетях утверждают, что им тоже заменили батареи, причем некоторые из них получили это обновление в январе 2019 года.

18 января 2019: Сервис Chevrolet Communications сообщает мне, что «первоначальное заявление Мэри было связано с износом батарей из-за регулярного использования. Фактически, на данный момент, из-за предполагаемого износа заменено менее 0,01% аккумуляторных батарей от числа проданных электромобилей».

1 февраля 2019: я разговаривал с Тимом Греве, главным инженером по электрическим силовым установкам компании General Motors.

Интервью с Тимом Греве

Разговор с Тимом Греве из компании GM длился почти 40 минут. Вот самые интересные моменты из разговора.

Я: Была ли это одна и та же проблема с рабочим диапазоном значений между низким и высоким уровнем напряжения на ячейках во время инцидентов с моей машиной в 2017 и 2018 годах?

Тим Греве: На основе результатов данных и от других клиентов, это приводило к уменьшению дальности хода и общему снижению емкости батареи. Когда Вы зарядили на 100% батарею, а у вас есть одна ячейка с напряжением отличным от 4.1 В, а с более низким напряжением 3.8 В, то получается, что эта ячейка не соответствует параметрам других ячеек в блоке. Эта не была одна и та же проблема в качестве процесса производства ячеек, хотя взаимосвязь между этими проблемами есть.

На моей второй батареи ячейка №68 имела низкое напряжение, создавая дисбаланс и понижая диапазон:

Я: Помогите мне понять разницу между этими двумя поломками в моих батареях.

Тим Греве: У нас в батарее 288 ячеек. Такое количество и их размещение связаны с размерами самой ячейки. Многие процессы происходят внутри ячеек, которые так же состоят из элементов.
Как Вы знаете, в нашем мире все стареет и изменяется соответствующим образом. Батареи и их элементы расширяются, сжимаются и меняют свои характеристики в зависимости от температуры. Это электрохимия. Итак, у Вас возникли две проблемы, для проявления которых потребовалось некоторое время. Было несколько очень трудноуловимых событий, произошедших в нашем канале поставок и в процессе сборки ячеек, которые, в итоге, привели к непоправимым изменениям внутри ячеек.

Я: Вы проверяете каждую ячейку, прежде чем она попадет на сборку в батарею?

Тим Греве: Мы проводим интенсивное тесты. Когда вы собрали ячейку, то она еще не заряжена. Далее она проходит через этап формирования. Фазы формирования анода и катода занимают много времени. Мы используем систему обеспечения качества, с помощью которой следим за всеми процессами производства элементов ячеек. Данные по всем этапам производства сохраняются для обработки и анализа, чтобы никаких даже самых небольших изменений в процессе производства с элементами не произошло. У нас также есть системы контроля качества, которые отслеживают «феномен», происходящий с элементами и ячейками до и после их сжатия.

Я: Что вы подразумеваете под сжатием?

Тим Греве: Мы буквально прессуем их вместе. Мы заполняем пространство между элементами высокотехнологичным раствором. Затем мы соединяем их все вместе в процессе сборке модуля ячейки. Каждая ячейка находится под определенным проверенным давлением в течение всего своего жизненного цикла для горячего и холодного состояния. Даже несмотря на весь мониторинг, который мы проделываем в процессе производства, неопределенный негативный «феномен», происходящий после такого процесса сжатия может повлиять на параметры ячейки спустя достаточно большое количество времени после ее производства.

Я: Когда Вы говорите «феномен», Вы имеете в виду, что какой-то химический процесс понижает способность элементов ячейки удерживать определенное напряжение?

Тим Греве: Да. Таким образом, понижая первоначальный запас хода в 238 миль до 155 миль, как произошло у Вас.

Я: Это Вы о том, что случилось во второй раз. В первый раз, когда система обнаружила проблему, программа сказала «остановись» и просто остановила меня. Но во второй раз система просто пересчитала запас хода на индикаторе?

Тим Греве: Именно так. Теперь благодаря превентивному подходу с использованием сервиса OnStar существует адаптивное изменение запаса хода для электромобиля. Таким образом, буквально Ваша статья на ресурсе InsideEV была написана как раз в то время, когда система уже получила необходимые данные от Вашего электромобиля и запустила процесс для возможности оперативного устранения данной неполадки у дилера.

Я: Вы уверены, что кто-то еще через месяц не столкнется с такой же проблемой и не скажет: — «Эй, почему Вы не уведомили меня?»

Тим Греве: Очень уверен. И я не просто говорю это. Вы единственный, кого я знаю по второму раунду с таком проблемой.

Я: Была несколько отзывных компаний и специальные сервисные уведомления для дилеров. Я не пропустил ни одну из них?

Тим Греве: Нет. Мы хотим быть уверенными, но так же мы хотим быть скромными, потому что это новаторские вещи. Мы наблюдаем за Вашим электромобилем с системой OnStar, чтобы отслеживать Вашу ситуацию далее. Мы были одними из первых, кто начал выпускать электромобили с большим запасом хода. Мы делаем дополнительную прогностическую работу, чтобы убедиться, что все происходит так, как мы ожидаем. Мы были очень расстроены Вашей первой проблемой и сразу же сделали все возможное, чтобы минимизировать количество клиентов, которые могли бы попасть в аналогичную ситуацию, что было бы просто ужасно. В период с августа 2017 года по май 2018 года мы пытались решить проблему как можно оперативнее, чтобы нейтрализовать дальнейшие такие случаи с электромобилями и прекратить эффект снежного кома по этому вопросу.

Я: Вы говорите, что отчасти и моя проблема в 2017 году привела к разработке новой версии программного обеспечения и отзывной компании для всех Chevrolet Bolt?

Тим Греве: Верно.

Я: И все же, можете ли Вы более подробно рассказать о различиях между тем, что произошло у меня в первом и втором случаях?

Тим Греве: Для создания элемента батареи нужно выполнить сотни операций. Вы берете алюминий. Вы берете медь. Вы наслаиваете на катодном материале никель, марганец и кобальт, а затем наносите графит на анод. Потом у Вас есть нечто, называемое «разделителем», который не дает этим электродам соприкасаться друг с другом. И затем Вы должны поместить много таких пластин параллельно, потихоньку компонуя элементы ячейки. Между августом 2017 года и январем 2019 года были различные трудноуловимые производственные проблемы, из-за которых возникала проблема потери мощности электромобиля до истечения срока службы батарей. Не совсем точно говорить, что это были одинаковые проблемы или разные. Они были едва различимы для тестового оборудования. Обе проблемы приводили к потере мощности, но по очень разным причинам. Это потребует длинных технических объяснений, выходящих за рамки этого разговора.

Я: То есть, Вы нашли место, где возникала проблема?

Тим Греве: Мы точно знаем, что произошло. Применение инструментов, графиков обслуживания и тому подобные очень сложные вещи. Это была лучшая практика с компанией LG Chem. Это был наш лучший опыт с предыдущими версиями батарей. Нам нужно было сделать некоторые вещи по-другому. Не обязательно лучше, просто по-другому.

Я: Вы имеете в виду процесс упаковки?

Тим Греве: Процесс производства. Лабораторных цех по сборке аккумуляторных батарей похожа на газетный печатный станок. Вы начинаете с этих огромных рулонов бумаги. В нашем случае это медь, а затем она проходит через эту машину для нанесения покрытия, а затем Вы спрессовываете ее. Затем Вы нагреваете и режете. А затем Вы складываете отрезанные элементы в газеты, и на некоторых из этих этапов процесса есть очень сложные и малозаметные вещи, которые по-разному могут влиять на элементы ячейки, вплоть до деградацию ее свойств через продолжительное время.

Я: Вы внесли какие-либо изменения в этот процесс?

Тим Греве: На 100 процентов. Мы не только решили проблему, но и провели дополнительный мониторинг, чтобы убедиться, что она никогда не повторится. В каждом случае мы работаем напрямую с нашей системой поставок. Мы исправляем это там и добавляем там возможность мониторинга после исправления.

Я: А подобная проблема может произойти еще где-то в одной из других вышеозвученных сотен операций? И как вы делаете этот дополнительный мониторинг, а также улучшаете эти операции?

Тим Греве: Это было связано с графиками технического обслуживания и мониторинга. Мы не просто проштудировали только одну операцию, которая была основной причиной проблемы с Вашей ячейкой. Мы изучили влияние этой проблемы для всех других подобных операций и мы улучшили их, а также увеличили мониторинг этих операций.

Я: Эти исправления произошли только после проблем в 2017 году или после более позднего случая?

Тим Греве: Мы сделали несколько улучшений в 2017 и 2018 годах. Но этого было недостаточно. Например, сейчас по нашим данным, ячейки в Вашей новой батарее 2019 года просто суперплотные, по сравнению с версией 2017 года. Это и будет доказательством того, что мы наконец-то прибили эту штуку. Но мы собираемся продолжить мониторинг с системой OnStar, чтобы убедиться, что это правда.

Я: Проблему в 2017 году испытали около 100 человек. Может ли у одного или нескольких из этих 100 человек во второй раз проявится аналогичная неисправность, как у меня?

Тим Греве: Мы обнаружили только одного. Ты особенный.

От переводчика:
Про техобслуживание электромобилей.
Так выглядит список сервисных позиций для обслуживания электрического Chevrolet Bolt. Как видим, кроме проверки колес и замены воздушного фильтра делать практически ничего не нужно, на протяжении огромного ресурса пробега в 240 000 км.

А вот список сервисных позиций для обслуживания Chevrolet Malibu.