電動車主的冬季“噩夢”低溫爲何成續航“殺手”?

(原標題:21深度|電動車主的冬季“噩夢”)

“我剛提車兩週多,目前續航大概在280km左右。說實話對這續航有點小失望,雖然知道冬天續航會縮水,但怎麼也得到350(km)吧。”12月21日,北京的比亞迪漢EV車主先生對21世紀經濟報道記者表示。

由於電動車牌指標即將到期,楊先生11月購買了一輛比亞迪漢EV中配版車型,NEDC工況標準續航里程爲550公里。“這幾年電動車的技術提升了,但是沒想到還是會有里程焦慮。”楊先生說。

家住北京市海淀區的特斯拉Model 3車主肖先生告訴記者,在夏天一週充一次電就能夠滿足通勤,而現在一週至少得充兩次電,對此非常困擾。

由於沒有地下停車位,肖先生平時車輛停放在室外。“在零下的情況下,前一天晚上續航顯示還剩200公里,第二天一早去開車就顯示只有170公里了,30公里就不見了。沒有充電樁,沒有室內的車位,開電動車實在心累。”

電動車的冬季續航縮水對於電動車主帶來不少困擾。除了私家車的通勤障礙外,電動出租車司機的收入也受到了一些影響

一位北京市的出租車司機告訴21世紀經濟報道記者:“不開空調,有的乘客會有意見。開了空調,一天可能就只能開個200公里。我們喜歡跑遠距離大單,賺得多,但現在有時候距離太遠了,沒辦法只能拒載。”

冬天似乎是電動車主的“噩夢”。儘管近幾年電動車的續航能力大幅提升,但冬季續航大幅縮水的難題仍然存在,部分電動車的續航里程甚至直接砍半。

“北方冬季續航縮水是所有電動車都面對的問題,能夠有NEDC里程的六折就已經不錯了。黃河以北地區的消費者,購買電動車的時候需要謹慎考慮,最好家裡有室內的固定車位和充電樁。”有汽車行業人士對21世紀經濟報道記者表示。

低溫爲何成續航“殺手”?

“20度左右是電動車最理想的工作溫度。簡單來說,環境溫度越低,續航縮水的也就越多。”有汽車行業人士對21世紀經濟報道記者表示。

低溫爲何會成爲電動車續航的“殺手”?12月23日,北汽新能源研究院副院長代康偉告訴21世紀經濟報道記者,冬季電動車續航衰減主要受動力電池特性、空調和轉動系阻力三個因素影響。

“電池作爲一個化學產品,化學反應其實都跟溫度有關。”代康偉表示。簡單來看,手機電池電量在冬天不耐用,純電動車同樣如此,這是鋰離子電池本身就存在的特徵。

在低溫狀態下,電池內部的一些電解液會變得更加黏稠,包括鋰離子遷移的速率、材料本身的導電性都會進一步變差,使得電池活性降低,從而影響電池性能和容量揮發,對外表現爲動力電池可用容量的衰減。

這也是爲什麼停了一晚的電動車續航里程會下降的原因。

例如,前一天停車的時候,儀表盤顯示的續航是在室外溫度、電池溫度與狀況等當下綜合情況下折算出能夠行駛的距離。但是,如果在室外零下的溫度下停放一晚之後,十幾個小時的擱置會讓電池變得非常的冷,在這個時刻電池的活性很低,續航自然也就會明顯的下降,有時候甚至會直接減少好幾十公里。

此外,冬季隨着氣溫下降,汽車的傳動系統阻力會產生變化。由於冬季空氣密度增大,導致整車的風阻和輪胎阻力都會加大,並且傳動系統裡的潤滑油脂在氣溫降低後,效率也會發生變化,所以電動汽車在冬天用同樣的動力行駛,消耗的電量會比其他季節更多。

值得注意的是,空調是電動汽車在冬季的“電老虎”,這與車輛的空調能量來源有關。

“在冬天的時候,燃油車的熱源來自於發動機的預熱。發動機的轉化效率到動力上只有40%,剩下的60%熱量的轉換足以滿足我們乘員取暖的需求。但是電動車沒有了發動機的預熱,所有的加熱需要能量源。”代康偉說。

據代康偉介紹,減少空調系統能耗是電動車企業一直在努力提升的技術方向,電動汽車已經歷了早期的“電加熱絲”和水暖加熱器,到目前的熱泵系統,以將制熱所需的損耗降到更低。她透露,以北汽新能源ARCFOX αT爲例,採用熱泵系統,車輛電耗可降低5-8個百分點。

事實上,近幾年除了提升電動車的續航能力之外,車企也花了不少精力來降低電池在低溫下的效率縮減。例如,採用熱泵系統、電池系統的熱管理設計等。

儘管電動車的技術實力已經有了明顯進步,但是在動力電池材料本身並沒有巨大變革的情況下,在生產端和設計段,電動車低溫續航縮水是客觀存在的問題。

對於北方電動車車主而言,在冬季要麼多充電,要麼就必須在各個方面上去節約。需要指出的是,由於充電次數過多,會影響動力電池的使用壽命。因此,在使用端節約用電,是北方電動車車主需要考慮的問題。

有汽車行業專家告訴21世紀經濟報道記者,最簡單的做法是,在冬天儘量將車子停在室內車庫,而不是室外。同時,每天用完車就及時充電,儘量避免在低溫下長時間靜置。此外,在冬季,車輛應緩慢加速,保持勻速行駛,儘量避免猛加速、急給油門,導致車輛頻繁大功率的放電。

值得注意的是,不少電動車車主發現,在冬季車輛不僅耗電增加,充電也會變慢。

“可選擇在電動車停止行駛,電池尚有餘溫時及時充電,從而使充電效率增加。如果是自有充電樁,若充完電還插着充電槍,其實有一定的保溫作用。”代康偉說。

事實上,除了續航縮水之外,有不少車主在接受21世紀經濟報道記者採訪時,表示出對於電動車二手車殘值的擔憂。

“在北方開電動車,電池使用壽命更短,電池的狀況肯定也會不如南方的車,本來二手車殘值就低,現在北方的車可能還要打個折。買電動車一定要慎重,現在如果重新選車,我可能會選一輛車電分離的車,對車輛殘值的焦慮可能會降低。”一位北京的電動車車主對21世紀經濟報道記者表示。

北三元、南磷酸鐵鋰?

今年,隨着比亞迪推出刀片電池以及國產特斯拉Model 3採用寧德時代的磷酸鐵鋰電池,讓純電動乘用車的電池技術路線重新受到關注。

搭載磷酸鐵鋰電池,能夠降低電動車的成本,但是,磷酸鐵鋰電池的冬季續航能力也引發了新的爭議,無論是上汽通用五菱Mini EV、比亞迪漢EV還是磷酸鐵鋰電池版特斯拉Model 3,低溫情況下續航縮水都較爲嚴重。

有不少特斯拉Model 3車主表示磷酸鐵鋰版本的電動車續航縮水更加明顯。不少汽車行業媒體的測評數據顯示,與三元鋰版本相比,磷酸鐵鋰的特斯拉Model3在低溫下續航明顯降低。

“磷酸鐵鋰電池低溫續航表現不如三元鋰,是由本身材料的差異決定的。三元材料是鎳鈷錳,它是層狀的結構。但是磷酸鐵鋰是一種八面體結構的形式。鋰離子在放電,正負極來回導通過程中,二者的通道是不太一樣的。層級結構,離子遷移的時候非常容易。但是,八面體在遷移的過程中,阻力更大、活性變低,導電率存在一些差異。”有汽車行業專家對記者表示。

值得注意的是,在冬季,磷酸鐵鋰電池在充電過程中還存在充電慢、充不滿電的問題。12月25日,特斯拉客戶官微發佈消息顯示:通過軟件升級,優化了磷酸鐵鋰車型沿途預熱功能。當使用大屏幕導航至超級充電站/第三方直流充電站時,行駛過程中車輛會提前加熱電池。在開始充電前,讓電池達到接近鋰電子活性的理想溫度,以提升充電效率,充電速度也會提升。

觀點認爲,有觀點認爲,相比之下,在北方選擇搭載三元鋰電池的電動車,更加合適。

“磷酸鐵鋰在冬季續航上的折損,以五菱宏光Mini EV爲例,消費者的心理預期就是低價格爲導向的,更能接受。但這些價格在20萬+的車型,從消費心理需求上來看,是有一定的落差的。我個人覺得,以黃河爲分界線,北方大型車輛(B級以上整備質量更高)更適合使用三元電芯,磷酸鐵鋰電池會給用戶帶來一些挑戰,很容易在冬天心理崩潰。”汽車行業專家朱玉龍最後表示。