正常來(lái)說(shuō),四川,作為天府之國(guó),其實(shí)并不是傳統(tǒng)意義上“很冷”的地方,尤其是在成都平原,即使是12月初已經(jīng)正式入冬的情況下,日平均氣溫也不過(guò)在10攝氏度以下一點(diǎn)點(diǎn)來(lái)回徘徊。
但,就是這個(gè)平易近人的10攝氏度下,似乎純電動(dòng)的新能源車們就已經(jīng)高呼“冷得受不了”了。
一個(gè)例子,在之前筆者參加的某品牌純電動(dòng)車的活動(dòng)上,就有車主現(xiàn)場(chǎng)直接對(duì)工程師拋出了尖銳的問(wèn)題“為什么我這個(gè)標(biāo)稱續(xù)航400的車,這兩天開(kāi)暖風(fēng)跑,就只能跑100多了呢?”。
這個(gè)問(wèn)題,其實(shí)還非常普遍,并不是這一個(gè)品牌的車有如此現(xiàn)象,而是全面性的,下到售價(jià)幾萬(wàn)元的寶駿,上到頂配超百萬(wàn)的特斯拉P100D,似乎都有點(diǎn)“低溫不耐受”癥狀,一到冬季,續(xù)航表現(xiàn)堪稱“趴窩”。充電站也因?yàn)槿胝拒囕v更密集,直接排大隊(duì)。
這就很有意思了,四川的10攝氏度,比起北方大部分能下雪的地區(qū)來(lái)說(shuō),可以說(shuō)“溫暖”太多了,理論上來(lái)說(shuō),對(duì)低溫不耐受的動(dòng)力電池組,應(yīng)該扛得住四川的冬季,況且,當(dāng)下大部分電動(dòng)車已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電池組的液冷控制,完全具備電加熱保溫保續(xù)航的能力;那為何在北方續(xù)航被膝蓋斬的純電動(dòng)車們,在四川,也會(huì)是如此表現(xiàn)呢?
答案是“空調(diào)制熱功率極大”,這也是筆者在開(kāi)篇提及的活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng),工程師給車主的回答。
而這個(gè)答案,其實(shí)正是目前冬季電動(dòng)車最核心的痛點(diǎn),無(wú)解的那種。
當(dāng)然,在說(shuō)電動(dòng)車空調(diào)制熱的功耗以前,我們還是先來(lái)緬懷一下,作為未來(lái)“將被落后”的傳統(tǒng)燃油車,包括柴油與汽油車們,是如何取暖的。
首先,要感謝的是內(nèi)燃機(jī),也就是環(huán)保斗士們一直批評(píng)的那種機(jī)器;因?yàn)槟芰康霓D(zhuǎn)化效率低,也就是我們常說(shuō)的內(nèi)燃機(jī)熱效率,確實(shí)不如電動(dòng)機(jī),所以傳統(tǒng)燃油車們?cè)诠ぷ鲿r(shí)會(huì)額外產(chǎn)生“大量的熱”。
舉例來(lái)說(shuō),以目前業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的奇瑞渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),37.1%的熱效率算非常高的了,但是這也僅僅是37.1%的能量轉(zhuǎn)化在了曲軸上,而超過(guò)60%以上的能量,表現(xiàn)為了“看起來(lái)完全無(wú)用”的摩擦損耗和熱能。
注意,筆者用了引號(hào),說(shuō)明多余的熱能其實(shí)還是有用的;而事實(shí)上,目前幾乎所有的燃油車,都是液冷模式,在您需要開(kāi)空調(diào)取暖的時(shí)候,一部分的多余熱能會(huì)通過(guò)冷卻管路的傳遞,最終到達(dá)車廂內(nèi)。而這些熱能,并沒(méi)有來(lái)自于多余的油耗,它們僅僅是內(nèi)燃機(jī)“工作效率低下”的副產(chǎn)物。
換句話說(shuō),其實(shí)在需要開(kāi)暖風(fēng)的情況下,我們可以默認(rèn)為“內(nèi)燃機(jī)的能量使用率極高”,因?yàn)轭~外的熱能是利用起來(lái)了的。
但是在新能源的純電動(dòng)車身上,因?yàn)椤澳芰哭D(zhuǎn)化效率高”,就沒(méi)有這么多的“熱能副產(chǎn)物”了;因此,指望電動(dòng)車們使用與燃油車一樣的空調(diào)供暖模式就根本不可能。
那解決方案是什么?
有兩種,一是熱泵,二是PTC發(fā)熱。
前者的工作邏輯類似于搬運(yùn)工,把熱量從一邊搬運(yùn)到另一邊;優(yōu)點(diǎn)是能耗低,但缺點(diǎn)是成本高,且環(huán)境溫度越低,搬運(yùn)的效果越差,同時(shí)制熱的時(shí)間也太長(zhǎng),所以目前裝車量很少,不少車還是熱泵+PTC協(xié)同工作的模式。
而后者PTC加熱,則是目前最主流的純電動(dòng)車空調(diào)制熱的方式,其原理就是最傳統(tǒng)的電阻發(fā)熱,只是會(huì)根據(jù)溫度自動(dòng)變化功率,以降低能耗。
不過(guò),比起熱泵來(lái)說(shuō),PTC的功率真的非常大,尤其是在低溫環(huán)境下,其一旦滿負(fù)荷允許,消耗的“續(xù)航里程”真的是立竿見(jiàn)影。
我們以之前網(wǎng)絡(luò)上爭(zhēng)議頗多的蔚來(lái)ES8來(lái)說(shuō),因?yàn)檐嚧螅?米的車身,三排7座的空間,所以制熱需求更大,因此,其PTC功率比一般電動(dòng)轎車要大。數(shù)據(jù)說(shuō)話,ES8控制前排的暖風(fēng)PTC額定功率為5.5千瓦,控制后排的PTC額定功率為3.7千瓦。
也就是說(shuō),若ES8兩個(gè)PTC在額定功率工作為車內(nèi)加熱的狀態(tài)下,一個(gè)小時(shí)就要消耗9.2度電。
作為對(duì)比,ES8的最小的電池組容量是70度,在扣除相關(guān)損耗之后,整個(gè)電池組也不過(guò)只能支持兩個(gè)PTC發(fā)熱7個(gè)小時(shí)出頭。
而如果我們以PTC的耗電量來(lái)?yè)Q算續(xù)航里程,假設(shè)兩個(gè)PTC以非全負(fù)荷的7千瓦的平均功耗運(yùn)行,那么對(duì)于動(dòng)力電池容量為70度的ES8來(lái)說(shuō),一個(gè)小時(shí)就相當(dāng)于消耗了10%的電能,按照ES8綜合工況續(xù)航355公里來(lái)計(jì)算的話,開(kāi)一小時(shí)就少35.5公里NEDC續(xù)航里程。
這個(gè)續(xù)航里程的損耗,肉眼可見(jiàn)。
同時(shí),這個(gè)PTC的功耗還真降不下來(lái),以我國(guó)對(duì)于純電動(dòng)量產(chǎn)車的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來(lái)說(shuō)。有一條要求是,試驗(yàn)開(kāi)始20分鐘后,前擋風(fēng)主駕側(cè)主視野區(qū)域的80%需要完成除霜。這種標(biāo)準(zhǔn)下,PTC功率小于3千瓦可以說(shuō)是幾乎達(dá)不到要求的。
也就是說(shuō),PTC基本都是3千瓦起步。
那么,既然純電動(dòng)車冬季開(kāi)空調(diào)制熱如此不靠譜,那么在限行限購(gòu)區(qū)域的消費(fèi)者們?cè)撛趺崔k?
難道真的要防寒全靠抖?
在文章的最后,筆者提兩個(gè)小建議可以參考一下,一是可以看看威馬的邏輯,在威馬的熱管理系統(tǒng)2.0身上,他們通過(guò)一個(gè)容積9L的柴油油箱+柴油加熱器,實(shí)現(xiàn)了PTC與熱泵之外的第三種純電動(dòng)車取暖方式——燒油;不僅增加了極寒狀態(tài)下動(dòng)力電池的“溫度續(xù)航”,還直接解決了開(kāi)空調(diào)取暖的問(wèn)題。
而第二個(gè)建議,既然純電動(dòng)的威馬都知道“燒油”取暖了,為啥你不去買(mǎi)個(gè)插電式混動(dòng)或者增程式呢?亦或者是直接買(mǎi)燃油車,還更方便。
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