編譯 / 牛一龍
設(shè)計(jì) / 趙昊然
在汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展歷程中,曾有一個(gè)廣為流傳的說(shuō)法——“電車(chē)不過(guò)長(zhǎng)城”。
2009年“十城千輛”計(jì)劃啟動(dòng)時(shí),由于當(dāng)時(shí)新能源汽車(chē)技術(shù)的限制,特別是在低溫環(huán)境下電池續(xù)航衰減、性能不穩(wěn)定等問(wèn)題突出,使得業(yè)界普遍認(rèn)為長(zhǎng)城以北的高寒地區(qū)不適合推廣新能源汽車(chē)。
中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心有限公司資深首席專(zhuān)家、總師辦副主任黃永和清晰記得:863專(zhuān)家組的領(lǐng)導(dǎo)提出一個(gè)原則——好多人說(shuō)這是一個(gè)笑話但不是笑話——是真的,叫電車(chē)不過(guò)長(zhǎng)城,就是長(zhǎng)城以北地區(qū)在做“十城千輛”申報(bào)時(shí)別申報(bào)了。
時(shí)光荏苒,16年過(guò)去,如今“電車(chē)已過(guò)山海關(guān)”,新能源汽車(chē)不僅在北方高寒地區(qū)逐漸站穩(wěn)腳跟,在高原地區(qū)也日益普及,成為汽車(chē)市場(chǎng)中不可忽視的力量。
新能源汽車(chē)在北方地區(qū)發(fā)展的最大阻礙,便是低溫環(huán)境對(duì)車(chē)輛性能的影響,其中續(xù)航衰減問(wèn)題尤為突出。過(guò)去,低溫下電池活性降低,導(dǎo)致續(xù)航大幅縮水,使得消費(fèi)者對(duì)新能源汽車(chē)望而卻步。如今,車(chē)企在熱管理系統(tǒng)、電池技術(shù)等方面取得重大突破。
東風(fēng)汽車(chē)研發(fā)總院院長(zhǎng)楊彥鼎提及即將上市的東風(fēng)納米06時(shí)充滿(mǎn)信心。這款對(duì)手可能是“比亞迪元UP”“五菱繽果PLUS”等熱門(mén)車(chē)型的東風(fēng)小型純電動(dòng)SUV,首次搭載東風(fēng)汽車(chē)自研的第三代“智焓”熱管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)旨在破解純電車(chē)在低溫環(huán)境下續(xù)航衰減的“痛點(diǎn)”,在-7℃環(huán)境下,車(chē)輛續(xù)航保持率能達(dá)到68%;在漠河-40℃極寒條件下,車(chē)輛仍然能夠一鍵啟動(dòng),提升了北方冬季出行的保障感。
不僅是東風(fēng),吉利極氪2024年12月27日舉辦的極氪冬征技術(shù)發(fā)布會(huì)上,首發(fā)“征服低溫四大發(fā)明”、“征服冰雪三大駕控技術(shù)”。其推出800V第二代金磚電池,采用全棧自研的第二代鋰離子加速技術(shù)等,低溫綜合阻抗降低36%,電導(dǎo)率提升40%。在-10℃環(huán)境中靜置12小時(shí)后,搭載該電池的極氪7X僅18分鐘就能從10%充至80%。同時(shí)發(fā)布的800V極寒液冷極充樁,單樁最大功率達(dá)到800kW,工作溫域-30℃~60℃,-30℃極寒環(huán)境下仍可實(shí)現(xiàn)充電“一秒一公里”。
據(jù)官方宣傳,其九源熱泵,通過(guò)4大廢熱熱源、2大余熱熱源以及3大輔熱熱源的深度交互,大幅減少熱源浪費(fèi),每分鐘可循環(huán)壓縮500升以上冷媒,實(shí)現(xiàn)-40℃~50℃的行業(yè)最寬工作溫域,有效減少制熱用電,延長(zhǎng)續(xù)航里程。而芯片廢熱,其回收功率可達(dá)1700瓦,相當(dāng)于每小時(shí)省1.7度電,省下來(lái)的電可以多跑10公里。
這些技術(shù)的突破,讓極氪做到電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力性能、續(xù)航補(bǔ)能、能耗表現(xiàn)“低溫如常溫”,打破了“電車(chē)不過(guò)山海關(guān)”的偏見(jiàn)。
2025年1月,深藍(lán)S05的全球首創(chuàng)寬溫域微核高頻脈沖加熱技術(shù)起到了關(guān)鍵作用,極寒狀態(tài)下(-30℃),一分鐘加熱“金鐘罩”電池4℃,實(shí)現(xiàn)了電池在低溫條件下的保電和高效放電的能力,更快地為空調(diào)提供暖風(fēng),讓車(chē)內(nèi)溫度迅速上升。支持3C快充技術(shù),實(shí)現(xiàn)從30%~80%的充電,時(shí)間僅需15分鐘,這對(duì)于冬季出行來(lái)說(shuō)是一個(gè)福音。
比亞迪曾在2023年12月舉行的一次充電技術(shù)溝通會(huì)上表示,首創(chuàng)全場(chǎng)景智能脈沖自加熱技術(shù),在行業(yè)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了極低溫下冷車(chē)快充。以騰勢(shì)N7為例,在-30℃極寒條件下,電池加熱速率較傳統(tǒng)方案提升230%,電池滿(mǎn)充時(shí)間降低30%。
2024年底,中國(guó)汽車(chē)工程研究院股份有限公司在黑龍江紅河谷五大連池測(cè)試基地完成的近20輛主流新能源車(chē)型高寒測(cè)試結(jié)果顯示,在平均溫度為零下20攝氏度的高寒環(huán)境下,車(chē)型續(xù)航抗衰測(cè)試通過(guò)率超八成,充電效能測(cè)試通過(guò)率達(dá)六成。這表明,新能源汽車(chē)在高寒環(huán)境下的性能表現(xiàn)逐年向好,技術(shù)突破正在逐步化解低溫對(duì)新能源汽車(chē)的制約。
除了純電動(dòng)車(chē)在技術(shù)上的進(jìn)步,插混車(chē)型(PHEV)憑借自身特性,在北方及高原地區(qū)展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。其特性不僅可以有效緩解用戶(hù)的里程焦慮問(wèn)題,同時(shí)還不像純電那樣嚴(yán)重依賴(lài)于基礎(chǔ)設(shè)施,適合在我國(guó)的高原和高寒地區(qū)使用。
中汽中心統(tǒng)計(jì)顯示,2024年,黑龍江、新疆的PHEV總占比已經(jīng)超過(guò)了70%,這與高寒、高原有直接關(guān)系。在西北、北部、東北部等地域范圍廣、覆蓋低溫地區(qū)且基礎(chǔ)設(shè)施不均衡的地方,電動(dòng)化進(jìn)展雖慢,但PHEV的增長(zhǎng)率較高。原因在于PHEV在純電里程、電耗、油耗等方面的技術(shù)進(jìn)步水平快速上升,綜合優(yōu)勢(shì)更加明顯。
如今,PHEV純電行駛里程超過(guò)140公里的占比已經(jīng)達(dá)到36%,甚至有的企業(yè)在開(kāi)發(fā)新的400公里以上插電混車(chē)型。
在高原地區(qū),如西藏,新能源汽車(chē)的發(fā)展也呈現(xiàn)出良好態(tài)勢(shì)。高原缺氧環(huán)境對(duì)燃油車(chē)性能影響較大,而對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō),缺氧環(huán)境對(duì)動(dòng)力性能的影響幾乎可以忽略不計(jì)。由于運(yùn)輸成本高,西藏的油價(jià)比其他省份要高,而電費(fèi)遠(yuǎn)低于油費(fèi),這使新能源車(chē)的性?xún)r(jià)比大大提升。
西藏?fù)碛写罅克?、風(fēng)電、太陽(yáng)能等清潔能源資源,大部分地區(qū)年日照時(shí)間在2000小時(shí)以上,適合光伏發(fā)電,為新能源車(chē)發(fā)展提供了優(yōu)勢(shì)。博主“露營(yíng)哥”記錄他駕駛新能源車(chē)從深圳到珠峰大本營(yíng)的旅程:全程4340公里,系統(tǒng)規(guī)劃補(bǔ)電14次,實(shí)際補(bǔ)電12次。
據(jù)西藏自治區(qū)人民政府發(fā)布,2019年以來(lái),區(qū)住建廳累計(jì)建設(shè)新能源充電設(shè)施144個(gè);2023年起,區(qū)經(jīng)信廳統(tǒng)籌推動(dòng)國(guó)道318沿線西藏段和拉林高速公路的充電樁建設(shè),現(xiàn)已建成18個(gè)點(diǎn)位。目前,國(guó)道318線西藏段(含主城區(qū)、重點(diǎn)區(qū)域及沿線)已建設(shè)充電點(diǎn)位80多個(gè),初步滿(mǎn)足了新能源汽車(chē)充電需求。
該區(qū)出臺(tái)的《關(guān)于加快推動(dòng)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)》明確提出,力爭(zhēng)到2025年末初步建成布局均衡、適度超前的充電基礎(chǔ)設(shè)施體系。其中,國(guó)道318線芒康至定日珠峰大本營(yíng)將建設(shè)充電樁117個(gè)、充電車(chē)位226個(gè)。
《西藏自治區(qū)“十四五”綜合交通運(yùn)輸發(fā)展主要指標(biāo)》明確,“到2025年城市公交、出租汽車(chē)領(lǐng)域新能源汽車(chē)占比達(dá)到100%、15%?!?/p>
跡象表明,新能源汽車(chē)在高原地區(qū)的使用可行性和便利性不斷提高。
新能源汽車(chē)的心臟是電池、電機(jī)、電控這些核心部件,中國(guó)在這些關(guān)鍵領(lǐng)域正展現(xiàn)出強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)力,特別是在應(yīng)對(duì)北方高寒與高原地區(qū)的復(fù)雜環(huán)境時(shí),這些核心部件的技術(shù)優(yōu)勢(shì)愈發(fā)凸顯。
先看電池技術(shù),在低溫環(huán)境下,電池性能面臨嚴(yán)峻考驗(yàn),續(xù)航衰減、充電速度變慢等問(wèn)題曾是新能源汽車(chē)在北方地區(qū)推廣的“攔路虎”。如今,中國(guó)在電池技術(shù)上取得了顯著突破。
中科院大連化物所研制出第一代高比能超低溫特種鋰離子電池,能量密度達(dá)每千克260瓦時(shí),可在-60℃超低溫下穩(wěn)定運(yùn)行。該電池通過(guò)開(kāi)發(fā)新一代復(fù)合電解液,提升了低溫條件下離子電導(dǎo)率和界面性能,多層復(fù)合電極結(jié)構(gòu)結(jié)合新型半固態(tài)電解質(zhì)和改性活性材料,增加了電極和電極表面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和導(dǎo)電性,提升了電池在低溫條件下的循環(huán)性能和倍率性能。
不僅如此,4月21日,寧德時(shí)代推出全球首個(gè)大規(guī)模量產(chǎn)的鈉離子動(dòng)力電池品牌“鈉新”,其乘用車(chē)電池可在零下40℃環(huán)境下保持90%可用電量,即便電量?jī)H剩10%仍無(wú)動(dòng)力衰減,徹底打破傳統(tǒng)鋰電池在極寒條件下的性能瓶頸。實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)顯示,-40℃時(shí)鈉電池容量保持率比磷酸鐵鋰電池高出40%,從根本上解決了北方冬季電動(dòng)車(chē) “續(xù)航腰斬” 的用戶(hù)痛點(diǎn)。
4月17日,傳祺向往S9發(fā)布,其搭載的寧德時(shí)代驍遙超級(jí)增混電池,采用納米修飾電極材料,實(shí)現(xiàn)-40°C穩(wěn)定放電、-30°C正常充電,252公里CLTC純電續(xù)航,15分鐘即可從30%電量充電至80%。
更早時(shí)間,一些電池廠家發(fā)布低溫充電、低溫快充技術(shù)。
億緯鋰能在2025年展示大圓柱電池技術(shù),能做到零下30°C情況下10~80%SOC充電25分鐘,且有低內(nèi)阻技術(shù)、系統(tǒng)保溫技術(shù)和瞬態(tài)加熱技術(shù),低溫續(xù)航可提升20%。
2024年5月22日,常州鋰源發(fā)布正極材料新品鐵鋰1號(hào)快充王,通過(guò)表面修飾、摻雜等技術(shù),改善磷酸鐵鋰正極材料的晶體結(jié)構(gòu)和電子傳導(dǎo)性能,在零下20度的低溫環(huán)境中,放電容量保持率超過(guò)80%,常溫模電10C放電容量達(dá)130mAh/g,可廣泛應(yīng)用于高寒地區(qū)的啟動(dòng)電源、動(dòng)力電源系統(tǒng)及儲(chǔ)能系統(tǒng)。
2023年7月21日,鎮(zhèn)江海姆霍茲自主研發(fā)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)800V 10kW薄膜型水加熱器量產(chǎn)并交付海外客戶(hù)。該產(chǎn)品為新能源汽車(chē)提供駕駛室暖風(fēng)以及動(dòng)力電池冬季升溫所需要的“熱”,解決了新能源汽車(chē)電池低溫快充的痛點(diǎn)問(wèn)題。
這些來(lái)自電池方面的技術(shù)成果讓新能源汽車(chē)在北方嚴(yán)寒地區(qū)的使用更加可行。
在電機(jī)方面,2024年,中國(guó)電機(jī)技術(shù)迎來(lái)新突破。比亞迪發(fā)布“十二合一”,東風(fēng)發(fā)布“十合一”電機(jī),小米、華為等造車(chē)新勢(shì)力在轉(zhuǎn)速、功率密度、效率、嚴(yán)寒等方面表現(xiàn)超前,我國(guó)的電機(jī)和電動(dòng)汽車(chē)指標(biāo)在世界上處于領(lǐng)先地位。
中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心有限公司資深首席專(zhuān)家、總師辦副主任黃永和4月在日本交流時(shí)發(fā)現(xiàn),日本一個(gè)大公司開(kāi)發(fā)的三合一電機(jī)大概要到2027年才能量產(chǎn),而中國(guó)憑借龐大的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì),產(chǎn)品一旦研發(fā)出來(lái)就能迅速裝車(chē),加速了技術(shù)的應(yīng)用和迭代。
這種快速的技術(shù)應(yīng)用和市場(chǎng)反饋機(jī)制,使中國(guó)新能源汽車(chē)在核心部件技術(shù)的推動(dòng)下,能夠更好地適應(yīng)不同地區(qū)的使用環(huán)境,包括北方高寒和高原地區(qū)。
憑借電池、電機(jī)、電控等核心部件的技術(shù)進(jìn)步,新能源汽車(chē)在北方和高原地區(qū)的發(fā)展有突破。曾經(jīng)被視為“新能源禁地”的東北地區(qū),新能源汽車(chē)市場(chǎng)占比逐漸提升。
2024年5月,吉林省人民政府辦公廳關(guān)于印發(fā)《吉林省新能源和智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案的通知》,目標(biāo)為到2026年,全省新能源和智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局更加優(yōu)化,產(chǎn)業(yè)規(guī)模和競(jìng)爭(zhēng)力位居國(guó)內(nèi)前列。屆時(shí),吉林省省內(nèi)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量突破50萬(wàn)輛,其中自主品牌新能源汽車(chē)滲透率超過(guò)40%。新能源關(guān)鍵零部件本地配套率顯著提升,占比達(dá)到70%。公共領(lǐng)域車(chē)輛新能源提速更新替代,充換電服務(wù)便利性顯著提高。
根據(jù)易車(chē)整理的終端數(shù)據(jù),2024年,吉林省新能源乘用車(chē)(含純電、插混、增程)滲透率突破43%,遼寧省則為39%,新疆為38%,黑龍江為31%,西藏為19%。而鄂爾多斯的新能源乘用車(chē)滲透率高達(dá)58%,這個(gè)比率名列中國(guó)TOP20城市第13名。
寒區(qū)試車(chē)圣地黑河,每年吸引大量新能源汽車(chē)前來(lái)進(jìn)行寒區(qū)測(cè)試,2024年前來(lái)試車(chē)的新能源和傳統(tǒng)燃料車(chē)數(shù)量基本持平。
在內(nèi)蒙古錫林郭勒國(guó)家能源集團(tuán)的勝利能源露天礦區(qū),國(guó)內(nèi)首臺(tái)110噸級(jí)輕電混動(dòng)無(wú)人駕駛重型礦卡投入使用,其動(dòng)力系統(tǒng)由四個(gè)單堆氫燃料電反應(yīng)堆加上磷酸鐵鋰動(dòng)力電池組成,氫燃料電池在北方極寒和風(fēng)雪等極端氣候條件下可以持續(xù)提供熱量,滿(mǎn)足礦山每天20小時(shí)以上的高強(qiáng)度作業(yè)需求。
“電車(chē)已過(guò)山海關(guān)”,是中國(guó)新能源汽車(chē)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)品優(yōu)化以及市場(chǎng)拓展的一個(gè)新縮影。
從曾經(jīng)被認(rèn)為難以在高寒、高原地區(qū)發(fā)展,到如今市場(chǎng)占比不斷提升,新能源汽車(chē)正逐步實(shí)現(xiàn)全方位的市場(chǎng)覆蓋。隨著技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新和基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善,新能源汽車(chē)在北方和高原地區(qū)的發(fā)展前景將更加廣闊,有望進(jìn)一步改變這些地區(qū)的汽車(chē)消費(fèi)格局,推動(dòng)綠色出行理念的深入普及。
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