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纯电动车冬季使用手册 过寒冬不再靠一身正气

当听到同事们讨论起各自家乡立冬的一些传统习俗之时,才恍然发现已经立冬了,作为一名此前在江南、华北生活过,现在定居华南的小伙子,正与小伙伴们一同穿着短袖七分裤开着冷气而被@雨丝调侃“一点立冬的样子都没有”,午饭后,得空关注一下北方的天气,在微博上搜索“东北”系统自动联想到的第一条便是“东北的天到底有多冷”。

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北方的严寒我体验过四年,江南的湿冷那则是儿时的记忆,个人觉得是比较难捱,但同时又心存冬天里那份独特的温暖,北方的暖气以及冬日是非常之喜爱。而说起冬季用车小常识,身边的朋友基本都略知一二,而较与燃油车大有不同的纯电动车型来说,冬季用车则会有一本单独成册的“宝典”,结合此前我们在多次在北方试车的经验,随着新能源车销量的持续攀升,提前了解和认识下新能源不同的用车注意事项也很有必要。

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纯电动车最为核心的就是“电”这个字了,而最容易让人联想到的就是电池了,因为大家在冬季寒冷环境中用手机的时候会有最直观的体会。续航衰减、充电效率、暖风耗电是三个对于电动车最敏感的话题而总是被大家反复说起,所以我们最先从这三方面切入。

锂电池在冬季有何变化?加温系统最重要

谈及目前客观存在的续航衰减状况,就得从源头锂电池说起,通常来说,目前市面上绝大多数的电动汽车、甚至是电子数码产品,使用的都是锂电池,对于华北东北以及西北的小伙伴,冬天零下十多二十多度似乎是家常便饭,在此温度下,电池与常温下的性能特征是不尽相同的。

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放电过程中,锂离子想要从负极来到正极需要克服的阻力有:1、从负极结构中扩散出来要克服负极 SEI 膜阻抗;2、沿着电解液扩散需要克服电解液传导阻抗;3、穿越正负极之间的隔膜,需要克服隔膜阻抗;4、从电解液进入正极,需要克服正极 SEI 膜和材料内部扩散阻抗。而克服这些阻力的动力有:1、正负极材料电势差;2、电解液中不同位置离子浓度的不同,即浓差驱动。

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锂电池放电过程原理图

进而转换为锂电池具体的变化(用通俗易懂的话)来说就是:宏观上,因为低温使得锂电池的可用容量变小了,同时内阻变大了;微观上,低温一方面降低了锂电池活性物质放电的势能,另一方面提高了系统放电阻力。可用电量减小,行驶里程必然会减少,而电池内阻的增加,又将一部分可用的电能直接转化成欧姆热浪费掉了。

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松下 NCR18650A 电池在不同温度下的剩余电量

现在,就温度影响补充说明一下,根据相关车企的实测报告:动力电池一般在低于 10°C 的环境里性能会开始受到影响,但影响不大。低于 0 °C 后会受到较为明显的影响,而再往下是 -20°C 为一个拐点,此时温度对电池放电性能的影响十分显著。

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那么,这么看严寒低温对于纯电动车的续航里程的影响确实不容忽视,但是否有解决方法呢?除了常规的电池热管理系统,纯电动车型配备的电加温系统就显得尤为重要了电加温系统可以对锂电池进行预热,以发挥其大部分功效。所以如果碰到车企将此项配置列为选配的话,其中电加温系统应该是必选的,否则遇到寒冷天气就会歇菜。此处要划重点:动力电池一般在低于 10°C 的环境里性能会开始受到影响,因此除非是海南省那种常年夏季的地区例外。根据不同车企会有不同的给电池加温的解决方案,例如现在比亚迪采用 PTC 水加热器系统,而威马采用柴油电加温系统。

充电效率的变化不容忽视 推荐日常使用交流慢充

刚刚剖析完冬季低温对电池组性能以及续航的影响,可以看作是与用车体验最为直接的“用电”这一环节,而同样十分重要的充电环节,对于纯电动车来说,也需要掌握一些 Tips。

基本上在北方入冬后,随着气温持续走低,以北京为例,目前夜间气温在 0 ℃左右,电动车车主可能会发现为何给车充电会出现充电效率下降的情况?这其实与我们前面提到的放电是一样的,低温同样也会对电池充电效率造成影响,尤其在大功率的直流快充时,你会发现电池充电速度除了要比常温状态下更慢,这些现象都是低温带来的电压效率降低而产生的。

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根据以往经验,在 1 月份的北京,夜间将车辆停放在 -10℃ 的室外静置 10 个小时后,在清晨采用直流快充给车辆充电,所用时间是常温状态下的一倍左右。所以,这就提醒大家如果第二天一早儿需要用车,还需提前规划好充电时间,不然在室外严冬环境中期待快充补电并不太靠谱。

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我们建议采用交流慢充是最好的解决办法,虽同样会受低温影响,但幅度会小很多,此外,其实无论在那个季节中,日常在给插电式混动车或纯电动车充电时,都更推荐大家使用交流慢充,这样能让电池的使用寿命相对来说更长一些,只是大家会觉得慢充太慢而着急,但如果有良好的充电条件和习惯,夜间充电还是可以做到的,而直流快充通常在遇到紧急情况和中长途旅行时偶尔使用。

其实,究其原因是冬天动力电池温度很低,造成电池活性衰减,充电速率下降。但电池效率受低温影响并非是不可解决的,目前很多车企也在通过对 BMS 电池管理系统的优化,来针对电池在不同环境下的效率提升,该项核心技术已经得到的长足的进步,值得肯定。

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帝豪 EV 带有 ITCS 电池智能温控管理系统里的智能温衡功能,在极寒条件下同样能正常快速充电

话说科技是第一生产力,有些配备 ITCS 电池智能温控管理系统里的智能温衡功能的车型,例如帝豪 EV 450 能实现动力电池低能耗的低温预热和高温冷却技术,因此在极端天气(-20℃)下,电池能量并没明显的衰减痕迹,同时还能大幅缩短充电时长。

空调不敢开暖风?其实有点多虑了

之前纯电动车在冬季开暖风一直都是被“键盘侠”吐槽的重点,还“笑称”每个电动车车主冬季都裹的像只熊,其实通过新出行在冬季真实的测试来看,对于现阶段的纯电动车来说,其实恒温的开启暖风对整体续航的影响并不算大,只要不是在电量偏低时,冬季大可放心的正常使用暖风来行驶。

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暖风对续航里程的影响值并没有网传的那么吓人,在一个合理的范围

如果续航里程并不是太充足,那么也能开启暖风开保暖,此时只要保持好车速,切忌大脚踩油门。而这里也必须要说明下,车速相比暖风更能影响整体的续航里程,毕竟暖风(电阻丝)的功率是固定的,只要调整到固定的挡位,所消耗的电量也是相同的,同时车内不冷便可关一会来节约电量,因此暖风的影响值只是跟开启的时间有关系。

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而且随着热泵空调的应用,此前的暖风焦虑症可以进一步缓解,因为这套系统的制冷效果仅需传统空调的三分之一能耗,制热效果仅需传统空调的二分之一能耗便能产生相同的效果。在同样的制热情况下,采用了热泵空调的车型行驶里程将会大大得到保证,包括大众、奥迪、雷诺、宝马等品牌均有采用,例如有宝马 i3 、奥迪 Q7 e-tron 等,国内目前有荣威 Ei5、荣威 MARVEL X 等车型。

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除了以上三大点外, 一些其他需要注意的用车习惯,接下来我们再为大家罗列一些:

1、碰到公关充电桩枪头遗落在地上的情况时,在充电前务必保证充电枪头的干燥和干净
2、冬季夜间尽量将爱车停放在地下车库,温度与环境都要好很多
3、当纯电动车在放置一夜后,第二天用车前最好还是“热”上 30 秒至 1 分钟,毕竟通电后让整个电路预热后,有利于延长车内配件的使用年限
4、善用动能回收系统,增加额外续航的同时可大幅提升在冰雪路面的安全性,毕竟雪地包括家用燃油车在内猛踩油门或刹车都很容易让车辆失去抓地力而侧滑
5、小心电四驱,电动车起步快的优势在下雪天可能需要多加注意,防止复杂路况上出现打滑和陷车状况
6、纯电动车也需要防冻液,入冬前还需检查一番

众所周知,燃油车主要是针对发动机系统进行保养,同时定期更换机油、机滤等。新能源汽车都是靠电机驱动,自然省略了机油、三滤、皮带等常规保养项,只需对电池组和电动机进行养护,保持其清洁。从常规保养项的区别可以看出,新能源汽车的保养比燃油车要简单省事。进入冬季,燃油车与纯电动车一样都需要进行一定的针对性常识操作,只是侧重点不同。

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除了以上内容,纯电动车在高速行驶续航表现对于空气阻力的大小更为敏感,一般来说,温度越低,空气阻力越大,所以进一步优化整车空气动力学的研发对于冬季用车也是十分重要的,值得高兴的是,随着各大车企对于新能源车型研发投入的增加以及相关技术的突破,整个新能源行业已经开始走向更为成熟的市场。

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新出行点评:

希望以上用车小百科能助您冬季用车一臂之力,燃油车在冬季只是利用了其时刻散发出大量废热而已,我们相信,随着电池技术的进步,在对抗寒冷环境这个问题上,电动汽车超越传统汽车只是时间问题。近年来,锂离子电池在能量密度,倍率性能等方面取得了极大的进步,从而逐渐占据了便携式电子设备的消费市场,并且被认为是最有希望成为电动汽车、混合动力汽车的首选电源体系,未来着实可期。


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