Det utviklende risikolandskapet for elbiler

Med en jevnt økende etterspørsel etter elbiler – Det internasjonale energibyrået forventer 14 millioner solgte biler innen utgangen av 2023, en økning på 35 % fra året før – vil også hastigheten som industrien er pålagt å levere elbilsalg øke. Etter hvert som masseskalering av litiumionbatterier når sitt høydepunkt, vil tilbakekallings- og garantiproblemer som følger med denne raske snuoperasjonen til markedet, sannsynligvis ha en oppadgående trend. Tilbakekallinger av batterielektriske kjøretøy (BEV) har økt med 533 % mellom 2018 og 2023. 

Både bilprodusenter og bransjefolk må utarbeide en plan for å håndtere uunngåelige fremtidige tilbakekallinger. Enten det gjelder å skalere ressurser eller kapasitet til å utføre service på kjøretøyene – løsningene vil ikke være i nærheten av de som historisk sett har vært avhengige av for kjøretøy med forbrenningsmotor (ICE). 

Elbil-tilbakekallingslandskapet

Ifølge World Economic Forum passerte det globale salget av elbiler 10 millioner for første gang i 2022, med en økning på 55 % fra år til år. Som et resultat var 1 av 7 biler kjøpt i 2022 en elbil, sammenlignet med 1 av 70 biler kjøpt i 2017, bare fem år tidligere. 

Ifølge Goldman Sachs Research forventes salget av elbiler å øke til rundt 73 millioner enheter innen 2040, og vokse til 61 % av det totale bilsalget på verdensbasis. I mange utviklede land forventes salget av elbiler å utgjøre mer enn 80 % av alt salg. Arbeidet med å raskt skalere batteriteknologi kan føre til betydelige utfordringer: mangel på arbeidskraft og materialer, forsinkelser i byggingen av gigafabrikker for å produsere batterier i stor skala og konkurranse om ressurser i forsyningskjeden, blant annet.

Tidlige brukere av elbiler kan ha vært mer tilgivende når det gjelder support, service og teknologirelaterte problemer. Nå som elbiler skaleres inn i det bredere markedet, ser det ut til at vanlige kunder ser annerledes på det. En global bilforbrukerstudie fra Deloitte i 2023 fant at rimelighet, rekkeviddeangst og batterisikkerhet alle er viktige kjøpsbeslutninger. Men produktkvalitet er nummer én.

Produkttilbakekallinger har økt i takt med salget. Ifølge data innhentet fra amerikanske og europeiske regulatorer har elbiler hatt 875 unike tilbakekallingshendelser de siste fem årene. 103 av disse hendelsene, eller 12 %, tilskrives batterier. Andre problemkategorier inkluderer væskelekkasjer, brannrisiko ved lading, kortslutning og selvlading. 

Risiko for termisk runaway

Når en tilbakekalling skjer, må den underliggende årsaken og feilmekanismen identifiseres for å gå videre til neste trinn: korrigerende tiltak. De mest alvorlige av slike hendelser er de som ender med brann – vanligvis på grunn av termisk runaway , en plutselig energisk frigjøring av varme og energi fra batteriet på en ukontrollert måte inntil det tar fyr.

De fleste underliggende årsakene er enten mekaniske (for eksempel et krasjscenario der cellen knuses eller deformeres), elektriske (som følge av elektrisk misbruk/overlading) eller termiske (når en batteripakke ikke kjøles ned eller varmes opp tilstrekkelig). Alle tre fører til en intern kortslutning i cellen, som bygger opp varme og utløser ukontrollerte reaksjoner som forårsaker brann, eksplosjon og andre farer. 

Noen feiltilstander vil oppstå tidligere i et kjøretøys levetid, mens andre – for eksempel et bilulykkesscenario – vil oppstå sporadisk. Ettersom komponenter i aldrende kjøretøy har en økt feilrate, vil en del oppstå på grunn av slitasje. Celledesign og ulike kjemiske sammensetninger vil også påvirke de sannsynlige årsakene til termisk runaway. 

Angst for rekkevidde for elbiler

Rekkeviddeangst er den utbredte bekymringen for at en elbil ikke vil ha nok batterilading til å nå destinasjonen, slik at passasjerene blir strandet. Dette gjelder også for en elbils levetid – hvis kjøretøyet i utgangspunktet markedsføres med en rekkevidde på 400 000 kilometer, er den verdien pålitelig for kjøretøyets levetid og garantiperiode? 

Rekkevidde er en av mange kritiske barrierer – inkludert prisgunstighet og bekymringer om batterisikkerhet – for adopsjon av elbiler, ifølge Deloittes globale forbrukerstudie av biler fra 2023. Studien fant at produktkvalitet var den viktigste faktoren som styrer forbrukernes kjøpsbeslutninger – mer enn merkevarekjennskap/image, pris eller til og med generell ytelse (inkludert batteriets rekkevidde). Virkningen tilbakekallinger kan ha på forbrukernes oppfatning er en avgjørende faktor for bilprodusenter. Det krever forberedelser og beredskap for tilbakekalling på forhånd, og en plan for å redusere omdømmeskade når en produktrelatert hendelse inntreffer. 

For å være ærlig er det vanskelig for originalutstyrsprodusenter (OEM-er) å forutsi rekkevidden nøyaktig, fordi elbilbatterier og kjøretøyets utgangseffekt varierer svært avhengig av gjeldende forhold og hvordan batteriet drives. Utetemperatur og generelt klima, kjørestil, kjøretøyets last og andre forhold spiller en avgjørende rolle. 

På forbrukersiden er hurtiglading en kjent mekanisme for å bryte ned battericellen raskere. Kraften i daglige analyser på kjøretøy-for-kjøretøy-basis, og å lære forbrukerne hvordan batterier fungerer, hvordan de brytes ned og hvordan man kan maksimere langsiktig ytelse, er nøkkelen til å balansere rekkeviddeprognoser og forbrukerforventninger. 

Avansert feilforebygging

Etter å ha identifisert den underliggende årsaken og startet korrigerende tiltak, hvordan kan vi forhindre at en feil oppstår igjen? Enten det er nødvendig med en redesign eller å konsultere produsenten, må det iverksettes tiltak for å få et trygt produkt tilbake på gatene.

Å sørge for at en elbils første design og konstruksjon er så robust som mulig løser ikke alle problemer. Men etter hvert som adopsjonen og bruken av elbiler øker globalt, vil også datasettene OEM-er ha til rådighet for å undersøke, analysere og bruke for å ta bedre informerte beslutninger. De mest lovende strategiene for feilforebygging ligger i å fordøye de store datasettene som hvert kjøretøy gir. 

Elbiler inneholder komplekse trådløse interne nettverk som ofte er koblet tilbake til OEM-produsentene, noe som muliggjør proaktiv diagnostisering av kjøretøyfeil via telematikk og muligheten til å fikse problemer eksternt trådløst. Det muliggjør også kontinuerlig sporing av batteriytelse gjennom data av høy kvalitet. De fleste innstillinger kan justeres eksternt for å finjustere kjøretøyets ytelse. Hvis et kjøretøy for eksempel har en påvist feil synlig i dataene sine, kan en OEM justere visse innstillinger for å forbedre påliteligheten. 

Noen av disse konseptene ble tidligere delt i et 45-minutters webinar: Elektrifisering og det utviklende risikolandskapet .