今年1-5月,中國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷均完成32.8萬輛,同比增長(zhǎng)122.9%和141.6%,市場(chǎng)規(guī)模正在不斷擴(kuò)大,產(chǎn)品力相比之前也有了大幅提高。但是不得不說,即便有有財(cái)政補(bǔ)貼、免搖號(hào)上綠牌、免購(gòu)置稅、不限行等一系列的優(yōu)惠政策,消費(fèi)者仍對(duì)新能源車有著諸多不滿意。
其中的核心問題,就出在了續(xù)航上,燃油車的發(fā)動(dòng)機(jī)排量、變速箱效率影響油耗,那么影響電動(dòng)車電耗的因素有哪些呢?今天,嘿電就透過現(xiàn)象看本質(zhì),看看究竟有哪些影響續(xù)航的內(nèi)在因素。
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電池容量很好理解,就好比燃油車的油箱,總電池包的容量越大,在相同電耗的情況下自然續(xù)航也就越強(qiáng)。那么很多人說了,為什么不把電池容量做得更大一些呢?答案很簡(jiǎn)單——貴!雖然目前電池的價(jià)格相比前些年已經(jīng)下降了很多,但是電池仍然是整車成本的一個(gè)大頭。以比亞迪秦EV為例,增大電池容量,做到500km以上的續(xù)航不難,但是如果這樣一臺(tái)車要30萬以上,你還會(huì)買嗎?
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鋰離子電池最適宜的工作溫度在25℃左右,鋰電池能夠承受的溫度范圍為-20℃到55℃,不同的工作溫度對(duì)鋰電池的性能影響很大,溫度過高或過低,都會(huì)對(duì)鋰電池的使用壽命產(chǎn)生不利影響。
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溫度過低
低溫會(huì)使電池內(nèi)部電解質(zhì)的活性降低,化學(xué)反應(yīng)的速率減慢,電解液的粘度與阻值顯著增加,減緩了鋰離子在正負(fù)電極間的脫嵌運(yùn)動(dòng),從而造成電池充電困難,功率降低,可用容量衰減。
溫度過高
當(dāng)電池溫度過高時(shí),電池充放電效率會(huì)降低,電池極板極化效應(yīng)加劇,老化速度也會(huì)加快,更會(huì)導(dǎo)致電池容量的不可逆衰減。
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(蔚來動(dòng)力電池散熱墊)
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在夏天和冬天,我們開車勢(shì)必會(huì)開啟空調(diào)。不同于燃油車的空調(diào),電動(dòng)車的空調(diào)很像家用空調(diào)的工作原理。夏天開啟制冷模式,電動(dòng)車的空調(diào)功率基本在1-2kW左右,對(duì)續(xù)航有影響不算太大。冬天就不一樣了,空調(diào)需要開啟輔助制熱,此時(shí)耗電量能達(dá)到制冷模式的2-3倍,再加上低溫使得電池容量衰減,冬天電動(dòng)車?yán)m(xù)航縮水也就不難理解了。
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隨著充放電次數(shù)的增加,鋰離子的極性變?nèi)酰辰Y(jié)劑的性能也會(huì)逐步下降,黏結(jié)強(qiáng)度降低,使得電極材料脫落。同時(shí)在充放電化學(xué)反過程中,電極材料氧化腐蝕應(yīng)也會(huì)讓會(huì)消耗掉一部分電解液,導(dǎo)致電解液缺乏,極片不能完全清潤(rùn)到電解液,從而使得電池的容量下降。當(dāng)然,這個(gè)過程進(jìn)行相當(dāng)緩慢,目前多數(shù)三元鋰電池已經(jīng)能夠做到2000次以上循環(huán)了,相比我們無法避免的,我們同樣需要注意下這兩件事。
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目前大量研究表明,長(zhǎng)期大倍率充放電會(huì)加快電池極板老化的速度,造成電池可用容量會(huì)下降,續(xù)航里程衰減。
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雖然目前BMS都對(duì)電池過度充電和過度放電有所保護(hù),但是我們還是需要小心不要發(fā)生這種情況。過度充電,會(huì)導(dǎo)致鋰離子在電池隔膜與負(fù)極之間沉積,隔膜阻塞使得電池內(nèi)阻增大,造成電池容量的不可逆衰減;過度放電,則會(huì)使鋰離子在電極表面沉積,阻礙了電解液的流動(dòng),降低了化學(xué)反應(yīng)的速率,造成容量不可逆衰減。
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除了電池,與發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)同樣會(huì)影響續(xù)航里程,目前主流的電動(dòng)汽車電機(jī)多以永磁同步電機(jī)為主,部分追求動(dòng)力的車型會(huì)使用感應(yīng)電機(jī)。
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目前國(guó)內(nèi)的新能源汽車?yán)绫葋喌锨?EV、宋 EV、吉利帝豪 EV、榮威 ERX5等大部分純電動(dòng)車都是搭載永磁同步電機(jī),永磁同步電機(jī)是在制造電機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)加入永磁體,使電機(jī)的性能得到進(jìn)一步的提升。它的高效率區(qū)域很寬,在負(fù)載比較低的工況下,耗電量也比較低。永磁同步電機(jī)不需要消耗蓄電池的電量來勵(lì)磁,節(jié)省了一部分電量,提升了電機(jī)的效率,減小了電路中電量的損耗。
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(永磁同步電機(jī))
與永磁電動(dòng)機(jī)相比,感應(yīng)電機(jī)不用去限制電機(jī)功率和過載時(shí)間,因此能在同等體積下實(shí)現(xiàn)更大的功率輸出。但是,由于需要額外消耗電流產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁場(chǎng),整體的效率會(huì)不如永磁電機(jī)。如果是相同功率的永磁電機(jī)和感應(yīng)電機(jī),使用永磁電機(jī)理論上能夠獲得更好的續(xù)航表現(xiàn)。
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(ES8交流異步電機(jī))
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