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善用可靠度验证数据 掌握电动车庞大商机

德凯宜特工程处处长李博凡。

与传统的燃油车相较,电动车的车体运行不但没有排放问题,而且也更容易与智能科技结合,因此在环保与智能化两大议题下,电动车近年来深受汽车与科技两大产业关注。不过德凯宜特工程处处长李博凡指出,相较于传统燃油车,在自动驾驶以及车联网趋势下,电动车的可靠度验证势必更加严苛,才能进一步保障用车者与行人的安全。

要验证电动车可靠度,必须先定义电动车。李博凡指出,电动车广泛的定义是由电力驱动的车辆,目前可分为纯电动汽车、油电混合电动车、充电式油电混合电动车与燃料电池电动车等四大类,而电动车与传统燃油车最大的差异,在于电池、电机与电控等三大关键技术。

至于电动车部件须关注的国际性可靠度验证规范,ECE欧洲经济委员会的UN ECE R100.2分别针对其振动、机械冲击、挤压、温度冲击/循环、耐火性、外部短路、过充、过放、过温有严格规范;IPC TM-650 2.6.25则是针对PCB,需确认是否有CAF的风险;国际汽车电子协会(AEC)侧重于离散元件、离散光电元件、多芯片模块和被动元件测试;至于国际标准协会的ISO-16750-1~5,则包含了总则、电气负载、机械应力负载、环境气候负载与化学成分负载。

对于「可靠度验证」,李博凡表示,厂商通常在产品设计初期,以不同的「环境应力」验证产品动态与静态的耐受水平,目的是提高产品质量与降低市场客退的风险。其中动态试验,是在试验过程中,产品通电并执行特定功能,一般建议让产品处于全载状态;静态试验过程则是产品采不通电状态,并于试验前后执行目检与电测。

李博凡进一步指出,由于车辆与人身安全息息相关,因此电动车可靠度验证相较于过往传统燃油车辆以及资通讯产品的传统验证方式,将采用更加严谨且更长时间的作法,才能找出失效现象及原因。言下之意,其面临的验证挑战将会更多也会更加艰钜。然而,在验证项目顺序性与样品数定义方面,国际法规已参考各大车厂的作法,归类可能发生的应力种类并采分条并行的方式以降低总体验证时程;在高强度验证方面,由于汽车所处环境更加复杂、严苛,对车用部件的强度验证必然有更高的标准;寿命测试方面,已由过往的「寿命预估」走向「寿命实测」,不同于过去用软件快速预估产品寿命,目前电动车零组件尚须辅以高温加速模型以及高温高湿加速模型来实测产品寿命。这些都是电动车零组件供应商需特别注意的验证事项。

李博凡最后强调,在电动车领域,厂商欲抢得先机,就必须高度重视数据。开启成功大门的口令在于,善用可靠度验证数据,研发人员对其产品执行设计验证或制程分析改良,不仅能缩短产品上市时间(Time-to-Market),更能提高产品质量,降低客退率,如此一来,方能掌握电动车庞大商机。简言之,「掌握数据,你就可以得到全世界!」


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