多年以后，新能源汽車(chē)電池更“抗凍”了嗎

相比于汽車(chē)行業(yè)的“寒冬”，新能源車(chē)主們更擔(dān)心真實(shí)的冬天。

近日隨著氣溫的不斷降低，電動(dòng)車(chē)主似乎又要迎來(lái)一年一度的比慘大賽。每年冬天，電動(dòng)車(chē)的低溫里程衰減問(wèn)題都會(huì)給段子手們提供不少素材，包括但不限于半路沒(méi)電推車(chē)、穿羽絨服不開(kāi)暖風(fēng)、柴油救援、車(chē)內(nèi)電暖器等。

然而這么多年過(guò)去，新能源、新勢(shì)力在某種程度上講已經(jīng)不算“全新”了，從產(chǎn)品上看，主流車(chē)型的屏幕越來(lái)越大，車(chē)機(jī)越來(lái)越智能，續(xù)航越來(lái)越高——發(fā)展如斯，低溫狀態(tài)下的續(xù)航表現(xiàn)是否也已經(jīng)隨之精進(jìn)不成問(wèn)題，還是始終在拖新能源地后腿呢？

低溫：鋰電池天敵之一

電池衰減問(wèn)題不只出現(xiàn)在汽車(chē)上，很多人都有過(guò)這樣的體驗(yàn)：在寒風(fēng)凜冽的冬天玩手機(jī)，電量掉的飛快，一分鐘前看還剩百分之十五的電量，一分鐘后突然就自動(dòng)關(guān)機(jī)了。

一切都是因?yàn)榈蜏厮鶎?dǎo)致的電池活性降低。眾所周知，無(wú)論是磷酸鐵鋰電池還是三元鋰電池，其充放電的過(guò)程就是電池內(nèi)部電子轉(zhuǎn)移的過(guò)程。而在低溫環(huán)境下，電解液粘度增大，離子的轉(zhuǎn)移會(huì)受到更大阻力，大大降低充放電的效率（是的，低溫下充電也會(huì)受到影響），進(jìn)而影響到電池的容量和續(xù)航。

與此同時(shí)，空調(diào)暖風(fēng)制熱對(duì)電動(dòng)車(chē)來(lái)講也是個(gè)難題，和傳統(tǒng)燃油車(chē)可以利用發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量不同，電動(dòng)車(chē)的空調(diào)主要依靠動(dòng)力電池，巨大的消耗也會(huì)使續(xù)航里程進(jìn)一步縮短。這也是不少車(chē)主寧可挨凍也不愿開(kāi)空調(diào)的原因。

美國(guó)汽車(chē)協(xié)會(huì)（AAA）之前曾對(duì)數(shù)款電動(dòng)車(chē)進(jìn)行低溫測(cè)試，數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)溫度下降到約零下6攝氏度時(shí)，電動(dòng)車(chē)的平均行駛里程減少了41%。而我國(guó)前不久剛剛發(fā)布的新能源汽車(chē)評(píng)價(jià)規(guī)程中也涉及了電動(dòng)汽車(chē)低溫里程衰減的相關(guān)內(nèi)容，在其首次測(cè)評(píng)發(fā)現(xiàn)，同在WLTC工況下測(cè)試，4款車(chē)低溫行駛的續(xù)駛里程縮減幅度27%到51%。

在我國(guó)大多數(shù)地區(qū)，電動(dòng)汽車(chē)都要或多或少面臨低溫環(huán)境行駛的問(wèn)題，因此如何解決這一問(wèn)題成了重中之重。“進(jìn)軍東北”也成了一個(gè)危險(xiǎn)又誘人的夢(mèng)想。

新能源過(guò)冬方法論

最為簡(jiǎn)單粗暴的當(dāng)然是——增大電池容量。隨著電池在數(shù)量和能量密度上的不斷發(fā)展，如今電動(dòng)車(chē)的主流續(xù)航已從之前的200-300km升至400-500km，甚至不斷有600km+的產(chǎn)品出現(xiàn)。此舉相應(yīng)地也提升了車(chē)輛低溫續(xù)航能力，然而這個(gè)靠不斷堆料的方法顯然是治標(biāo)不治本。

因此最根本的還是從溫度出發(fā)：既然低溫電池表現(xiàn)差，給它創(chuàng)造適合的溫度環(huán)境不就行了？于是電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)（BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，簡(jiǎn)稱(chēng)BMS）應(yīng)運(yùn)而生。

電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)是利用各種手段讓電池在工作時(shí)始終處于合適的溫度區(qū)間，從而減少溫度過(guò)低或過(guò)高給電池帶來(lái)的損耗或安全隱患。例如獨(dú)立的風(fēng)冷、液冷系統(tǒng)，PTC電加溫系統(tǒng)，電池低溫預(yù)熱技術(shù)等，當(dāng)然，這些技術(shù)也要消耗動(dòng)力電池的電量。

最近也有一些基于油電混合加熱的產(chǎn)品出現(xiàn)，例如威馬的第二代電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)便包含了外置的柴油加熱裝置，可以利用柴油產(chǎn)生的熱量維持電池的溫度，并“支援”駕駛艙內(nèi)的暖風(fēng)系統(tǒng)，從而為車(chē)輛增加100km左右的續(xù)航。理想ONE作為一款增程式電動(dòng)車(chē)也可以利用增程器的熱量為電池組和空調(diào)加熱。

除了對(duì)電池的單獨(dú)照顧，從整車(chē)角度考慮熱管理方案也有利于電池能量的利用效率。例如大陸集團(tuán)最近推出的熱管理方案將電池?zé)峁芾怼㈦姍C(jī)循環(huán)系統(tǒng)、空調(diào)熱泵與壓縮機(jī)等各個(gè)熱循環(huán)聯(lián)系在一起，進(jìn)行集成化管理，讓多余的熱量和動(dòng)能反向補(bǔ)償回整套系統(tǒng)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)多余熱量與動(dòng)能的二次利用。根據(jù)其數(shù)據(jù)顯示，在相同的-10°C低溫下，搭載這套系統(tǒng)的電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航能力能夠提高25%左右。

當(dāng)然，還可以從空調(diào)入手。許多車(chē)型例如廣汽新能源的Aion LX、榮威Marvel X等如今已配備了熱泵空調(diào)，雖然仍有諸如低溫狀態(tài)下制熱時(shí)間較長(zhǎng)等缺點(diǎn)，但與傳統(tǒng)的PTC空調(diào)制熱方案相比，熱泵空調(diào)的確能夠大大降低能耗。

以蔚來(lái)為代表的換電模式也是一種伴隨著爭(zhēng)議的迂回的解決方式?？紤]到出租車(chē)和共享汽車(chē)的使用場(chǎng)景，北汽新能源的換電站計(jì)劃也在實(shí)施中。相比電池、車(chē)身的技術(shù)，這種模式更多涉及到的是成本和運(yùn)營(yíng)模式。

雖然電池的相關(guān)參數(shù)隨著技術(shù)的發(fā)展不斷提升，但低溫環(huán)境仍是鋰電池?zé)o法克服的一個(gè)弱點(diǎn)。除了廠家安排的各種解決方案，用戶(hù)在不影響駕乘體驗(yàn)的前提下養(yǎng)成適合電動(dòng)車(chē)的用車(chē)習(xí)慣也能起到一定的作用。從新能源整體發(fā)展來(lái)看，而其他的技術(shù)路線也能對(duì)鋰電池汽車(chē)形成有效的補(bǔ)充。例如最近比較火的氫燃料電池汽車(chē)，便可以在低溫環(huán)境中正常行駛，續(xù)航基本不受影響。

無(wú)論在全球范圍還是在我國(guó)，市場(chǎng)環(huán)境、使用場(chǎng)景的差異性非常大，同一種標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不太能適用于所有情況，需要針對(duì)地域、使用習(xí)慣甚至季節(jié)溫度的差異來(lái)打造更加個(gè)性化的產(chǎn)品。也許在不久以后，我們真的能夠看到專(zhuān)門(mén)為冬季、為極寒地區(qū)而生的新能源汽車(chē)了。