每年冬天,電動(dòng)車主都要遭受身體和心理的雙重打擊,一是在車?yán)锊桓议_空調(diào)暖風(fēng)被凍成狗,二是遭受汽油車主的群嘲。今年也不例外,即使很多純電動(dòng)車的續(xù)航已經(jīng)超過了600公里,車主依然不敢很任性的開空調(diào),因?yàn)槎祀妱?dòng)汽車?yán)m(xù)航縮水非常嚴(yán)重,有的車型甚至超過了50%。
中國(guó)大力發(fā)展電動(dòng)汽車已經(jīng)有10年時(shí)間了,“電動(dòng)爹”怕冷的問題依然沒有解決,取笑電動(dòng)汽車冬天續(xù)航衰減依然是電動(dòng)車黑們樂此不疲的娛樂方式。難道,“電動(dòng)爹”怕冷的問題真的就無解了嗎?
首先亮明觀點(diǎn),絕不是的。作為電動(dòng)汽車最堅(jiān)定的支持者,EV君堅(jiān)定認(rèn)為電動(dòng)汽車的低溫性能是完全可以提升到能夠滿足冬季正常使用要求的。
從過去10年的發(fā)展歷程來看,從磷酸鐵鋰電池到三元鋰電池,電池包的溫控從風(fēng)冷到液冷,電動(dòng)汽車的空調(diào)從PTC加熱到熱泵,電動(dòng)汽車的NEDC續(xù)航從200公里到600公里等等,都在不斷提升電動(dòng)汽車的低溫性能。
而技術(shù)進(jìn)步是沒有止境的,終有一天“電動(dòng)爹”將不再怕冷。雖然這需要一個(gè)過程,但并不意味著在這之前,我們什么事情都做不了。其實(shí)當(dāng)前還有很多措施可以不斷提高電動(dòng)汽車的低溫性能。而且,有些改變的效果是立竿見影的。
怕冷是電動(dòng)汽車的天性嗎?
怕冷是電動(dòng)汽車的天性嗎?在目前的電池技術(shù)水平下確實(shí)如此。
目前電動(dòng)汽車普遍使用的是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池,氣溫越低,電池中化學(xué)成分的活性就越低、電解液變得粘稠導(dǎo)電能力下降,電池內(nèi)阻變大,充放電功率都明顯降低。一些研究表明,在其他條件不變時(shí),當(dāng)氣溫降低到零下25℃時(shí),鋰電池的充電能力比零上5℃時(shí)下降超過80%,放電能力下降超過85%。
經(jīng)常開電動(dòng)汽車的用戶都有這種經(jīng)驗(yàn),冬天早上啟動(dòng)車輛時(shí),電池和車輛溫度都很低,如果同時(shí)啟動(dòng)空調(diào)暖風(fēng)、電池加熱、座椅加熱、方向盤加熱,再加上大燈、娛樂系統(tǒng)耗電,車輛處于滿負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),電耗會(huì)非常高,續(xù)航快速下降。待行駛一段時(shí)間后,電耗才能慢慢降下來。
低溫環(huán)境下電動(dòng)汽車的制動(dòng)能量回收的效率也會(huì)降低,也影響續(xù)航里程。為什么會(huì)這樣?主要是因?yàn)榈蜏叵码姵爻潆娦阅苁艿接绊?,為了保護(hù)電池,車輛選擇少回收制動(dòng)能量,或者不回收制動(dòng)能量。
有些電動(dòng)汽車的制動(dòng)回收效率比較高,可以為車輛貢獻(xiàn)10%-15%的續(xù)航里程,如果低溫下制動(dòng)能量回收受影響,對(duì)車輛續(xù)航的損失也是比較大的。
冬天充電也是個(gè)大問題。由于低溫充電容易發(fā)生負(fù)極析鋰,形成鋰枝晶后可能刺穿隔膜,嚴(yán)重影響電池壽命和安全。為了保護(hù)電池,車輛的電池管理系統(tǒng)BMS的控制策略會(huì)嚴(yán)格限制低溫條件下的電池工作邊界,也導(dǎo)致低溫下整車性能縮水。
電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航名不副實(shí) 用戶心理落差大
雖然由于電池的化學(xué)特性,電動(dòng)汽車冬季續(xù)航縮水是難以避免的,但導(dǎo)致用戶體驗(yàn)差、心理落差大的還有一個(gè)原因——汽車企業(yè)宣傳的續(xù)航與日常使用中的實(shí)際續(xù)航差距過大,嚴(yán)重的名不副實(shí),車主普遍有“上當(dāng)受騙”的感覺。
車企公布的NEDC續(xù)航數(shù)據(jù)是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18386-2017《電動(dòng)汽車能量消耗率和續(xù)駛里程試驗(yàn)方法》在國(guó)家認(rèn)可的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)測(cè)試得出的。但該標(biāo)準(zhǔn)“先天不足”,因?yàn)闇y(cè)試溫度是室溫條件,也就是20-30℃,而北方冬季氣溫普遍均在零度以下,2020年冬季北京的極端氣溫達(dá)到了零下18-19攝氏度。
此外,上述標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試也只包括NEDC工況和等速工況,車輛多數(shù)時(shí)間處于勻速行駛狀態(tài),沒有充分考慮市區(qū)堵車時(shí)車輛走走停停的情況,而且測(cè)試時(shí)空調(diào)、大燈、座椅加熱等負(fù)載都會(huì)關(guān)閉。與實(shí)際使用工況差距很大。
由于目前電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的測(cè)試溫度和測(cè)試工況都比用戶日常實(shí)際的用車條件更加簡(jiǎn)單、溫和,自然不能反映冬季正常使用條件下的續(xù)航能力。
根據(jù)很多電動(dòng)車主的使用經(jīng)驗(yàn),冬季氣溫低于零下時(shí),如果不開空調(diào)暖風(fēng),車輛實(shí)際續(xù)航大約縮水20%-30%,如果開空調(diào)暖風(fēng),縮水高達(dá)40%-50%,如果再加上高速行駛,續(xù)航損失的比例會(huì)更高。
那么有沒有更符合實(shí)際使用工況的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)呢?財(cái)政部、工信部等四部門此前聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》明確規(guī)定,我國(guó)將采用新的試驗(yàn)測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)來測(cè)試新能源汽車。其中,混合動(dòng)力汽車的測(cè)試方法將從NEDC切換為WLTC(全球輕型汽車測(cè)試循環(huán)),純電動(dòng)汽車的測(cè)試方法則采用CATC(中國(guó)汽車行駛工況)。
據(jù)了解,中國(guó)工況規(guī)定了高、低溫環(huán)境開啟制冷、暖風(fēng)狀態(tài)下能量消耗量和續(xù)駛里程試驗(yàn)方法,模擬30攝氏度和零下7 攝氏度車輛在道路上的運(yùn)行狀況。
毫無疑問,相比NEDC工況,用中國(guó)工況測(cè)試出來的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航將更加接近于用戶真實(shí)使用狀態(tài),也讓用戶對(duì)自己所購(gòu)買的電動(dòng)汽車的續(xù)航水平有更加合理的預(yù)期,從而減輕心理落差。
如何讓電動(dòng)汽車不怕冷?
雖然目前的電池技術(shù)還無法徹底解決電動(dòng)車冬季續(xù)航嚴(yán)重衰減的難題,但并不意味著我們什么都做不了,實(shí)際上有很多改善的措施。
首先,給電池加熱,也就是增加電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。比如在啟動(dòng)車輛后對(duì)電池進(jìn)行加熱、或者在停車狀態(tài)下插著充電槍對(duì)電池進(jìn)行保溫等等。這些方法有助于讓電池工作在最佳溫度區(qū)間,從而提升車輛低溫性能。
傳統(tǒng)的外部加熱方式目前主要的問題是加熱速度比較慢,加熱一分鐘電池溫度最高也只能升高0.5攝氏度左右。寧德時(shí)代目前正在開發(fā)一種電池內(nèi)部自加熱技術(shù),主要原理是對(duì)電池進(jìn)行大電流脈沖放電,利用電池自身內(nèi)阻對(duì)電池加熱。15分鐘之內(nèi)可將電池包從-25℃加熱到5℃,容量損失6%,放電能力提高7倍,充電能力提高5倍。這種加熱方案已經(jīng)完成電池模組和電池包層級(jí)的功能測(cè)試,正在開展產(chǎn)業(yè)化方案設(shè)計(jì)和推廣,并已與一汽、吉利等整車企業(yè)對(duì)接,預(yù)計(jì)今年可實(shí)現(xiàn)裝車應(yīng)用。
不過,不論是哪種加熱方式,電池的熱管理技術(shù)存在一個(gè)平衡性的問題,因?yàn)榧訜犭姵氐哪芰縼碜杂陔姵乇旧?,所以需要更大的電池包來增加電池容量供加熱電池使用,需求車企在車輛成本與性能之間做好平衡。
采用熱泵空調(diào)的電動(dòng)汽車越來越多
其次,采用熱泵空調(diào)??照{(diào)暖風(fēng)是冬季影響續(xù)航的主要因素之一,傳統(tǒng)的PTC加熱方式太耗電,功率一般都有3-4kW,開空調(diào)一小時(shí)就要消耗3-4度電。如果采用熱泵空調(diào),產(chǎn)生同樣多的熱量所需耗電量至少會(huì)減少50%以上。
但熱泵空調(diào)也并非完美,比如它的制熱效率比較低,也就是說熱得慢,尤其是外界氣溫非常低的情況下。另外,熱泵空調(diào)的成本也比較高。但從提升電動(dòng)汽車低溫性能的角度來說,熱泵制熱毫無疑問要優(yōu)于PTC加熱。
當(dāng)然,以上只是一些改善性措施,最根本的仍然是加快研發(fā)性能更好的動(dòng)力電池,比如半固態(tài)電池和全固態(tài)電池。這方面也有值得期待的好消息,比如蔚來的半固態(tài)電池明年底將量產(chǎn)裝車。
冬天如何更好的使用電動(dòng)汽車?
必須要承認(rèn)的是,在電池技術(shù)進(jìn)一步成熟之前,電動(dòng)汽車冬季續(xù)航縮水的問題無法從根本上解決,但車主在冬季用車時(shí)仍然有一些可以改善的措施,同時(shí),也有一些問題需要注意。
首先是一些雖然會(huì)降低舒適性、但可以避免續(xù)航嚴(yán)重縮水的方法。比如,剛剛啟動(dòng)車輛時(shí),不要全負(fù)載運(yùn)行,可以先開啟座椅加熱和方向盤加熱,也能減輕寒意。待車輛行駛一段時(shí)間,電池溫度上升、放電性能恢復(fù)后,再開啟空調(diào)暖風(fēng)加熱座艙。
為了應(yīng)對(duì)低溫下充電速度慢、或者充不進(jìn)電,最好是每次行車結(jié)束后,趁著電池溫度還比較高就馬上充電,會(huì)比涼車時(shí)充電效率更高。
其次,有些用車習(xí)慣也需要改變。比如外界氣溫較低時(shí),電動(dòng)汽車的制動(dòng)能量回收功能會(huì)受到影響,尤其是車輛剛剛啟動(dòng)行駛時(shí)。這時(shí)候松開加速踏板后,車輛制動(dòng)效果很較差或者根本不會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)力,這時(shí)候就要非常注意控制車速,否則容易發(fā)生追尾等安全事故。
另外,還有一些措施可以避開純電動(dòng)車的性能短板,比如網(wǎng)約車公司和平臺(tái)盡可能地向市場(chǎng)投放插電式混合動(dòng)力車型或者增程式電動(dòng)車,或者是支持換電的純電動(dòng)車。
實(shí)際上,對(duì)于冬季寒冷的北方地區(qū)來說,推廣插電式混合動(dòng)力汽車是非常不錯(cuò)的選擇。所以,最后我們也再次呼吁北京放開對(duì)插電式混動(dòng)車輛的限制,從廣大人民群眾的實(shí)際利益出發(fā),讓插電式混動(dòng)車輛享有和純電動(dòng)車一樣的政策。
文章推薦
探索沃爾沃XC60:豪華SUV中的安全典范 傳祺gs4霧燈在哪開 傳祺gs4倒車燈型號(hào) 比亞迪元用什么機(jī)油好 gs4空調(diào)濾芯怎么換 gs4自動(dòng)空調(diào)怎么用 傳祺gs4水箱在哪里 廣汽gs4傳祺換車門 傳祺gs4儀表盤圖標(biāo) 傳祺gs4雨刷怎么用最新文章
探索沃爾沃XC60:豪華SUV中的安全典范 傳祺gs4霧燈在哪開 傳祺gs4倒車燈型號(hào) 比亞迪元用什么機(jī)油好 gs4空調(diào)濾芯怎么換 gs4自動(dòng)空調(diào)怎么用 傳祺gs4水箱在哪里 廣汽gs4傳祺換車門 傳祺gs4儀表盤圖標(biāo) 傳祺gs4雨刷怎么用