随着环境意识抬头与科技进展,在节约能源议题下,电动车产业发展蓬勃,各国政府也陆续拟定相关法规加速市场发展,同时也带动周边产业包括半导体电子元件或动力系统等。在新兴产业发展的同时,最不容忽视的就是可靠度验证,尤其车用产品关乎安全性,标准远高于一般商用可靠度的要求。 4月16日于南港展览馆登场的「2021电动车未来趋势研讨会暨论坛」,德凯宜特受邀分享可靠度领域的深厚经验,以及车用验证新思维,现场座无虚席,听众反应热烈。

德凯宜特资深技术经理陈旺助在演讲开头便准确指出现今电动车产业的痛点: 车厂常提出产品在十年内的可靠度达到99%的严苛要求,却从未说明该如何达到。陈旺助技术资深经理以Mercedes-Benz提出的「C.A.S.E.」全面性解决方案为例,涵盖 「Connected 联网科技」、「Autonomous 智能驾驭」、「Shared & Services 共享与服务」、「Electric 电能驱动」等四大领域,相较于传统汽车产业,涵盖多元化电子项目的电动车产业,成为市场上电子零件供应商欲跨入车用产业的机会。台湾现有产业链在电动车产业中占有很大的机会,包括零组件、MOSFET、IGBT等。
在车联网的部分,我们可以由现有的产业发展找到未来切入点,根据美国加州车辆管理局(加州DMV)2020年的资料(Note),从该年度放出无人车的数量以及驾驶多久会脱离自动驾驶的数据中可推测,当自动驾驶普及后,人类是否还会有购车的需求呢? 对于无人驾驶的技术,车辆上的网路通讯与讯号连接占有不容忽视的重要性,大量的资料传输将不只仰赖现有的CAN或CAN FD技术,未来所有数据传递都会需要高速网路传递,一毫秒的落差都可能导致意外发生,因此在通讯品质的要求非常高,台湾在这块产业的品质是属于前段班。

在电动车方面,车用电池的技术逐渐往高压发展,不仅能提供更大的动能,并且降低电流以解决热的问题以及线的粗细与重量,借以提升车整体性能。为节省空间,有零部件整合的趋势,包括onboard charger, DC/DC converter 甚至到traction inverter。但是并非所有车厂都认同这个概念,太多项目整合在一起也可能造成日后维修的复杂度与难度。

可靠度标准会随着不同市场有所调整,相较于商规与工规,车规对于Product Reliability Lifetime与Operating Conditions要求最高,由于车用的使用环境非常严苛,可靠度标准远高于一般商用,没办法直接套用一般商业用的可靠度思维。在商规的可靠度验证里,通常十项测试可以准备十个样品,以增加验证合格率。而车规的要求概念完全不同,是采有顺序性的「串型验证」,每串检测项目称为一个Leg,特别在寿命上的三大Leg中(包括温度循环测试、高温测试、高温高湿测试),样品需要按顺序性进行多项验证,也就是让样品承受累加的测试压力,以模拟汽车出厂十年甚至十五年后的可靠度。为避免在验证中对待测物造成过应力(over-stress),需事先了解产品的设计极限范围以及产品应用范围。例如车子使用环境多变,需要因应四季的户外温度与湿度变化,且电动车的寿命长度也需要考量进充电时间等。
德凯宜特透过与各国际大厂合作的经验累积中,希望推广的概念是「Close Loop for Quality Control」,在产品验证的过程中,从prototype到EVT、DVT、PVT/MP,一直到Field return的资料成为一个循环,最重要是将Field return回来的RMA data作分析比较。
 

 

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