純電動汽車的核心所在當屬是電池,車輛的行駛里程、供給功能等都與電池息息相關,但如此強大的電池也有脆弱的一面,那就是怕冷。每當到冬季時,電動車車主們就會時時刻刻擔心續航下降太快,甚至有不少車主會選擇穿上冬裝,帶着手套駕車,這都是為了通過不開空調來達到省電的目的,正因如此,網上也將電動車戲稱為“電動爹”。
相信不少人都經歷過手機在冬天時電量消耗過快的情況,純電汽車的電池也是一樣的道理。而發生這一現象的主要原因就是氣温的變化與鋰電池之間產生的化學反應。
鋰電池內部是由正極、負極,以及在正負極之間的電解液所組成的。電池放電的時候是負極通過化學反應析出鋰離子,通過電介質運動穿過電解液到正極,這時正極處於富鋰態,負極處於貧鋰態,在鋰離子運動的過程中就會產生所謂的電流。當温度變低時,電池中的電解液會變的粘稠,電池中的內阻會增加,導致鋰離子的運動速度變慢,因此會影響電池性能和容量揮發。
不過當電池氣温回升時,電池的性能就會恢復正常。為了解決這一問題,來提高電動車車主的用車感受,各大廠家也使用不少辦法進行解決。
除了部分低端代步車之外,大多數新能源汽車都配備了液冷恆温電池技術。該技術主要是通過給電池包內增加温控傳感器和液體管道,如果温控傳感器發現過熱,液體管道就製冷降温。如果發現温度不夠,管道就加熱升温,確保動力電池在較為合適的温度工作。
為了更好的解決低温給電池帶來的影響,威馬的措施是搭載一台柴油加熱系統(工作方式類似熱水器),這台柴油加熱器和車身自帶的電加熱系統是共存的。
在0°C以上的寒冷天氣,只啓動電加熱來使得電池温度達到最佳工況。但只要温度低於0°C以下,柴油加熱系統就會啓動,通過燃燒柴油的方式來給電池進行加熱升温。
另外,值得一提的是,該柴油升温系統還能夠為車內的空調熱交換器提供熱量,把熱量導入乘員艙,從而減少PTC空調的能耗。
據瞭解,該系統在-7℃的環境中,車輛靜置13小時,空調温度開至最大,當車內温度達到21℃時,再將空調設置為温度23℃,以此標準下測得空調對電池的消耗量由14.53kWh下降至1.29kWh,而省下來的電量能夠為車輛提升100km左右的續航。
在燃油車裏,空調系統是依賴發動機的餘熱來進行供暖,但電動車沒有發動機,因此需要依賴電池進行供暖。而目前普遍大部分純電動車的暖氣普遍都是依靠PTC板產生的熱量來實現,它的工作原理就跟家裏的取暖器類似。雖然其結構簡單且制熱效果好,但它的能耗非常高,一般在純電動車上常見的PTC板最大功率可以達到5~6kw,在使用暖氣時非常耗電,進而明顯影響續航里程。
而熱泵空調的制熱方式則能夠很好的解決PTC板高能耗的問題。根據相關實驗測試顯示,熱泵的效能係數比PTC板高出2-3倍,在電動車上可以有效延長20%左右的續航里程。像特斯拉Model 3、特斯拉Model Y、奧迪 e-tron、榮威Marvel X、蔚來ES6、幾何C等車型都搭載了熱泵空調。
其實冬季續航下降後,對用户來説最大的痛點就是需要提高充電頻率,而目前大部分充電樁效率並不高,即使在使用了快充的情況下也要花費大量時間。
蔚來在此前就推出了一種靈活機動的加電方式,就像一個超級充電寶,能趕到用户身邊提供加電服務。通過App上一鍵下單,充電車就能夠主動上門,不僅方便還節約時間。除此之外,蔚來還有換電服務,該服務可以做三分鐘滿電,且每次換電都會做電池和整車電氣系統檢測,確保整車和電池始終處於最佳狀態。
另外,除了車企們在絞盡腦汁解決低温狀態下續航會大打折扣的問題,其實各位車主也能夠通過日常用車來避免純電動車在冬季續航減少的情況。(傳送門:純電動車冬季用車指南)
在現階段車企雖然面對冬季續航打折做出了各種措施,但能夠看出,都是通過外部加熱或者是降低空調能耗來解決,而這都只能治標不治本。
不過,據瞭解,目前有車企已經在着手研究固態電池,而固態電池採用固體電解質,能夠使電池工作温度更廣,並且固體電解質能量密度也更高,從而提供更長的續航里程。相信未來隨着技術愈發成熟,低温對電池造成的影響能夠根治。
(文/電車資源大木)
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