立冬之后,北京地區(qū)的最低氣溫已經降至了 0℃ 以下,隨著氣溫不斷下降的還有純電動車的續(xù)航里程,為了解決冬季續(xù)航的問題,威馬汽車推出了第二代電池熱管理系統(tǒng)。
為什么冬天電動車續(xù)航就崩了呢?
為了讓大家更好地理解威馬第二代電池熱管理系統(tǒng)是如何「對癥下藥」的,我先解釋一下電動車為什么到了冬天續(xù)航就崩了?
核心原因有三個:
第一,鋰離子電池電化學特性導致。
現(xiàn)階段的鋰電池,都是通過鋰離子正負極之間的移動實現(xiàn)儲能和放電,但在氣溫過低的環(huán)境下,電解液的活性下降,鋰離子從負極移動到正極的過程不夠順暢,就會導致電池的放電能力變差。
放電能力變差產生的最直接的現(xiàn)象就是電池放電容量變低,續(xù)航降低。在溫度低于 0℃ 后電池的實際可用容量大概只有 25℃ 下的 90% 不到。
低溫除了對電池放電容量有影響之外,對充電速度的影響也非常大。
低溫環(huán)境下使用大功率充電,會導致電池負極出現(xiàn)析鋰現(xiàn)象,不光會對電池造成不可逆的損傷,析出的鋰離子結晶還有可能刺穿正負極之間的隔膜,造成內短路,引發(fā)電池事故。
關于低溫對續(xù)航以及充電速度的影響,我們也曾做過視頻對比威馬 EX5 冬季到底可以跑多遠?| 車主到訪,大家可以參考一下。
第二,電池包加熱費電。
為了避免出現(xiàn)因氣溫過低,影響續(xù)航和快充效率,大部分電動車都給電池組配備了 PTC 電池加熱系統(tǒng)。原理很簡單,通過給電熱絲給冷卻液加熱,再通過遍布在電池組內部的管路,把熱量帶到電池組內,實現(xiàn)對電池組的加熱。
將電池組加熱至合適的工作溫度后,續(xù)航和充電速度自然就回來了,但是不可避免的是,為了給電池組加熱,勢必要先消耗一定的電能產生熱量,而這里消耗的電量只能是來自電池組。
第三,熱空調費電。
燃油車在冬季可以利用發(fā)動機燃燒產生的余熱,實現(xiàn)車內熱空調的需求,而電動車沒有熱源,想要實現(xiàn)熱空調只能通過電加熱,至于電加熱的空調有多費電,大家可以看看家里的小太陽,功率動輒就是 2000 - 3000 W,車用的熱空調功率只會更大。當一部分電量被空調消耗之后,留給用于驅動車輛的電量自然變少,所以續(xù)航降低了。
了解了以上三點原因后,我們可以明確一點,只要解決了熱源的問題,就可以在很大程度上解決了電動車冬季續(xù)航的問題,接下來我們來看看威馬是怎么做的。
威馬第二代電池熱管理系統(tǒng)什么來頭?
威馬這套熱管理系統(tǒng)的核心是通過柴油加熱系統(tǒng),把車輛上需要通過耗電實現(xiàn)的加熱環(huán)節(jié),轉換為燃燒柴油實現(xiàn),加熱的原理則與家里使用的燃氣熱水器相似。
二代電池包油電加溫系統(tǒng)與一代最核心的區(qū)別在于,二代可以將柴油產生的熱量直接導入乘員艙,降低空調消耗。
一代系統(tǒng)中,柴油產生的熱量只能供給電池包加熱,但是在實際使用過程中,耗費在電池加熱上的電量并不多,消耗在熱空調上的電量反而是大頭,而且空調的耗電量是與行駛時間成正比的,堵車越嚴重的環(huán)境下,平攤到每公里上的電耗就越高。
威馬在 -7℃ 的環(huán)境中將測試車輛靜置 13 小時后,將空調溫度開至最大,當車內溫度達到 21℃ 時,將空調設置為溫度 23℃ 的測試流程下,二代熱管理系統(tǒng)的放電量比一代多了 2%,同時空調消耗的電量減少 13.24 kWh,對威馬 EX5 來說相當于可以提升 100 km 的 NEDC 續(xù)航,從官方的測試結果來看,效果顯而易見,而我也越發(fā)期待對這套系統(tǒng)來一次冬季實測。
這一代的升級,威馬可謂是對癥下藥。
不過從官方公布的曲線圖來看,系統(tǒng)只有在 0℃ 以下才采用燃油加熱,0℃ 以上仍然是電加熱,這里我希望威馬的策略能夠做一些調整,在 10 攝氏度以下即可開啟燃油加熱,或者給車主選擇開啟燃油加熱的溫度節(jié)點。
當氣溫低于 10 ℃ 后,已經需要通過加熱才能讓電池組達到最佳工作溫度,車內的乘客對熱空調也已經產生了需求。而且對于消費者來說,既然選裝了這套燃油加熱系統(tǒng),就代表消費者愿意通過燒油代替耗電,想把更多的電量留給驅動車輛。
最后再說兩點準備買車的消費者的關系點:
第一, 油箱的容量是多少,加一次能用多久?
油箱容量 10 升,在每天使用 2 小時的情況下,大約 20 天需要補給一次燃油。
第二, 需要選裝嗎?
需要。
目前只有威馬 EX5 520 版本車型和即將在廣州車展上發(fā)布的威馬 EX6 車型可以選裝二代電池包油電加溫系統(tǒng),選裝價格 9800 元,相比一代的 8000 元,貴了 1800 元。
價格并不便宜,從官方的實測來看,效果是顯著的,威馬很大程度上提升了電動車在極寒天氣下的使用體驗,建議冬季氣溫低于 0℃ 的意向車主一定要選擇。
冬季氣溫在 0℃ 以上,可以接受一定程度續(xù)航衰減的用戶可以不用選裝,但是 2880 元的電池包加溫系統(tǒng)一定要選裝,即使是相對靠南的浙江、福建地區(qū),這可以顯著提升電動車的使用體驗。
冬季來了,你準備好了嗎?
特斯拉 Gigafactory 4 選址定格德國柏林、大眾集團投資過百億打造 MEB 純電動車專屬平臺、瑪莎拉蒂改造都靈工廠為適配生產純電動車,通過這些舉措不難看出,所有的車企都開始認定電動化的路線,轉型研發(fā)制造純電動車。
而電動車冬季續(xù)航問題是整個行業(yè)都面臨的問題,如果不能解決高寒地區(qū)電動車的續(xù)航問題,談何電動化大趨勢?當電動車完全取代燃油車的那天,一定是在全工況下的體驗都超過燃油車的時候。
傳統(tǒng)車企進場后,這也是他們要面臨的問題。且不說實現(xiàn)的方法,至少在效果上,威馬很大程度上提升了電動車在極寒天氣下的使用體驗,至于如何從根源上解決電動車冬季續(xù)航問題,我們期待更多車企給出的解決思路。
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