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寒潮之下 电动汽车续航“虚”了?

广州街头采访纯电动汽车冬季电池衰减视频实录。

  “#2021首次寒潮来袭#,多地气温之低或为历史同期少见……”近两天各地老百姓被推送了一波“寒冷预报”。不仅黑龙江、吉林、辽宁冷,北京、天津冷,江苏等地最低气温也逼近-10 ℃,就是广州,预报从7日起将迎来最难受的“湿冷模式”。每逢寒潮,众多开纯电动汽车的司机率先表示“扛不住”——在动辄零下的北方自不必说了,在寒冷冬天里,纯电动汽车的电池的衰减可达50%以上;即便是在广州,忍不住打开暖气的“电车”司机们也直呼——电在狂“掉”!冬季对纯电动汽车不太友好。每逢天气寒冷,不少纯电动汽车的车主就颇为苦恼:究竟买的是纯电动车,还是纯电“冻”车?车天下记者趁着2020年年底的一波小寒潮来临做了一次实地调查,看看“电车”在冬季的续航情况到底如何?“电车”又该如何防冻?

  文/图 广州日报全媒体记者 邓莉 陈馨

  【街头调查】

  温度掉到个位数,广州“电车”能扛住吗?

  电池受冻寿命衰减,冬天续航骤降,这样的用车场景,常在北方地区的冬天遇到。随着寒潮南下,广州触目惊心的个位数温度也不由让人“瑟瑟发抖”:在广州用纯电动汽车“扛”得住吗?

  一般市民:

  “跟手机电池一样扛得住吧?”

  “应该不会有影响吧,广州一般才冷几天。”面对记者的问题,无论对纯电动汽车是否有深入了解,大部分市民认为:广州不够“冻”,冻的时间也不够长,如果在广州都有影响,北方怎么办?就算是对纯电动汽车“毫无兴趣”的市民,也拿手机电池类比做相应的“推理”。但降温对纯电动汽车的影响到底有多大,还是由有“切身体验”的“电车”司机说了算。尤其是那些经常在路上跑,拥有长时间驾驶里程的网约车司机们。

  “电车”司机:

  10℃气温是“分界线”

  在2020年的最后一天,寒潮来的次日,全媒体记者来到海珠区琶洲附近的一个大型充电站,彼时正值午饭时间,站内三十多个充电桩大部分已被“占位”,众多滴滴、如祺、曹操、T3等平台的网约车师傅,以及不乏特斯拉、蔚来等纯电动汽车私家车主利用充电的几十分钟闲暇时光,吃饭、午睡或闲聊。当被问起广州近期骤降的温度对纯电动汽车的影响时,多数司机都表示“没太大区别”。“平常变化不算太大,但冷一点充电时间就会变长一点。”一位腾势纯电动司机指着正在充电的汽车说道,“夏天充满需要四五十分钟,在冬天则需要一小时。”

  但也有部分司机告诉记者,根据驾驶经验,温度一旦降到10℃左右,就会对电池续航存在一定程度的影响。“10℃以下,上车不开暖风,双腿都不像是自己的了。”一位怕冻的司机说,“去年初有几天挺冷,我记得充满电显示续航还有300KM。开了十几分钟暖风,掉到了160KM。”

  对于疯狂“掉电”的原因,一位曹操网约车司机表示,冬天对暖气需求高,所以在开暖气的情况下,电池容易衰减。充电站内,多位Aion S司机指出,“跟开燃油车一样,如果暖气开久了,就会比较费电,大概续航降低10%~15%左右,也就是少二三十公里吧。”

  【总结】 开暖气是电动车最大的续航“杀手”

  通过对普通市民与网约车司机的街访后,可以看到,普通人对纯电动汽车冬季使用情况共识与分歧并存——天气寒冷肯定会让纯电动汽车续航“扛”不起,但具体到个别车型,因技术差异,也会有所出入。而且与北方相比,在广州常年跑车的“电车”司机们只有一个愿望:温度不要掉到10℃以下就行。太冷就要开暖气了。没错!暖风就是最大的续航“杀手”。又一次寒潮即将来临,万一电动车猛“掉电”,网约车还方不方便出行呢?“只能去电站多充一次电。”师傅们纷纷表示。随着广州近年积极布局充电基础设施,市区随处可见的充电桩,还是给了电车司机们很多“安全感”。

  【业内解读】电池温控技术进步,续航在南方较为可控

  冬季新能源汽车“续航缩水”是行业内普遍的难题。到底什么温度才会对纯电动汽车续航造成明显影响?冬天用车应该注意些什么呢?记者采访了部分新能源汽车品牌的工作人员。

  蔚来中心广州珠江新城店店长邱斌恒指出一个“共识”:南方城市冬天气温大多处于0℃~10℃,纯电动汽车续航基本不会有影响。哪吒新能源汽车体验中心的施先生表示,北方动辄-10℃的气温,对纯电动汽车的影响非常大,在广州这样的南方地区,冬季续航衰减幅度也在可接受范围内。“从广东的车主使用情况来看,在2020年年初低温时也没有接到过类似电池‘掉电’超过50%以上的情况。”

  在业内人士看来,如果只是把衰减的“锅”甩给锂电池的原因也是不公平的,因为这涉及电池包的设计。威马汽车的工程师告诉记者,电动车上是有温控系统的,它能将电池的工作温度维持在10℃以上,此时不管是磷酸铁锂电池还是三元锂电池,容量几乎都不会衰减。邱斌恒也印证了此说法,“目前业内最新推出的纯电动汽车已经有很成熟的温控系统,可以将电池一直维持在15℃~25℃的温度之间。”

  以上“共识”虽与大众的认知基本吻合,但是,部分车主在广州冬天感受到的“掉电”又该如何解释?

  【分析】

  不同电池“抗冻”能力不同

  目前国产的纯电动汽车大部分采用的是三元锂电池、磷酸铁锂电池。据专家介绍,冬天车辆电池续航变化不一,基本是不同的电池方案导致,如三元锂电池,受温度影响较小,磷酸铁锂电池受影响较大。“一些较早研发的车型,电池还不够先进。”业内研究表明,在-20℃条件下,磷酸铁锂电池的放电容量只能达到常温的54.9%,镍钴锰三元锂电池也只可达到常温的70.1%。当气温低至-30℃时,电池差不多会失去正常充放电的能力。

  温控和供热最耗电

  更多情况下,车辆续航是被电池的温控系统和供热系统所用掉的。但施先生表示,在广州的冬天,“驾驶时打开暖气或冷气,大概也就‘缩水’1.5成,这和汽油车情况差不多。”中汽协《2020年新能源汽车消费者满意度调研报告》中指出,在低温环境下,纯电动汽车并不是电池真的没电了,而是有电却不能正常释放出来。另一方面,冬季用车有大比例的额外电能消耗,北方冰雪天车辆行驶阻力变大等都会造成电动汽车能耗升高,续航下降。

  充电效率和“虚电”有区别

  中汽协调查指出,在冬天低温充电时长、高温充电速率是“电车”司机们最不满意的两点。当温度下降时,电动汽车司机将面临更长的充电时间。电池在零下“凉透透”的情况下,平时五十分钟的充电时间会延长至近2个小时。此外,在记者调查时有司机指出充电站存在“虚电”问题。“去国网正规充电站充电一小时,车辆可以跑300km;如果去了其他社会性的充电站充一小时,车辆只能跑250km左右。尤其在低温的冬天续航差别最明显。”一位车主说。

  【“抗冻”TIPS】

  电动车过冬的正确姿势

  对于纯电动汽车如何“过冬”,解决低温续航和充电难题,业内人士“对症下药”给出了如下建议:

  首先,爱车保暖。停车时选择温度较高的地下停车场,往往可以提升10%左右的电量。目前很多纯电动车都自带“防寒保暖”装备,即配备电池预热系统或“驻车保温”功能,通过慢慢加热对电池进行保温,从而达到减少损耗的目的。在寒冷天气,配备有预热系统的车辆,建议先将其打开。

  其次,充电预加热。家里有充电桩的车主,可以把充电桩先插上通电,让电池处于运作状态下,同样也能起到保温作用。在冬季充电时,可让电池升温,提升锂离子活性,一般仅需10分钟,充电功率提升70%,大幅增强低温环境下的充电效率。

  有技巧地打开暖风。如果车辆既不配备预热系统,家里也没有充电桩,怎么办?业内人士指出,“这类车主上车后,尽量不要一下将暖气开得非常大,让温度慢慢提升,适度调整,减少损耗。”在使用空调暖风时,建议保持恒温状态,并开启内循环。

  【技术升级】

  解决冬季“续航缩水”

  车企研发黑科技

  虽然纯电动汽车冬季续航问题对在广州开车的司机影响小,但对私家车主逢年过节开着纯电动汽车到粤北地区,甚至出省到更冷的地方去影响却很大,行走在寒冷的路上要温度还是要续航也是两难问题。邱斌恒指出,当前新能源汽车业内早已有了技术上的解决方式。“如业内一些比较新的纯电动车型已经用到了‘热泵管理系统’,不是用电池的电去供热,而是通过吸收空气中的热量来维持车内温度,大概能减少15%左右的电量浪费。”

  记者留意到,当前为解决冬季“续航缩水”的问题,新能源整车厂也是“八仙过海各显神通”,将方向聚焦在电池加热技术路径上。

  一种是大多数车企都在采用的PTC加热系统,这种方式类似于给电池装上了“地暖”,结构简单且成本比较低,但是需要消耗电量来供热,同样牺牲了一部分续航。还有以威马为代表的PTC+柴油加温系统,该系统所需的能量消耗主要来自柴油,低温环境下见效更快,更有保障,但是一定程度上违背了电动车节能环保的初心;部分车企已经推出两项黑科技——超低温冷启动+全气候电池,通过给电芯间镍片通电生热的方式,快速向电芯传热使其升温。还有一种则是以特斯拉为代表的电机堵转技术,其工作原理是把电机绕组当作加热电阻使用,配合电机产生的废热给电池组加热。但是当温度在-10℃~10℃之间的时候,仍需采用PTC辅助加热。

  中汽协调查指出,随着电池进步,未来新能源汽车将无惧零下40℃严寒,并且能够保持与常温状态下几乎相同的续驶里程。

 
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