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董阳:纯电动汽车冬季续驶里程下降原因分析短途行驶下降更明显

发布于:2021-01-12 被浏览:3494次

这几天寒潮来袭,气温骤降,纯电动车续航里程大幅下降,引发网上大量吐槽。作为一个多年参与新能源汽车开发的从业者和纯电动汽车的实际使用者,笔者既有理论认知,也有亲身经历。本文试图对其主要原因和可能的改进方向进行粗略的分析。

首先,锂离子电池的可用容量,包括常用的三元锂电池和磷酸铁锂电池,在低温下会线性下降。当温度达到零下10度,会下降10~20%左右。一般来说,磷酸铁锂电池会比三元锂电池跌落更多。在电解液中添加不同的添加剂可以提高电池的低温性能。然而,电池的低温性能、高温性能和常温性能很难平衡,因此设计和制造企业需要平衡电池的主要工作条件。要解决这个问题,目前最重要的方法是采用液体加热和冷却的温度控制系统。但冷暖都需要能耗,所以纯电动汽车的续航里程在盛夏和严冬会有所下降。另外,早些年设计的电动车和目前一些低价电动车可能不采用温控系统,冬季续航里程下降更明显。

第二,与燃油车不同,夏季使用空调、冬季使用暖空气的纯电动汽车,行驶里程会明显缩短。夏天使用空调,无论是燃油车还是纯电动车,都会消耗更多的能量,缩短行驶里程。但由于燃油车油箱容量充足,用户感受不明显。冬天用暖空气,两者的区别会特别明显。这是因为冬季燃油车使用暖空气,使用发动机余热,对续航里程完全没有影响。目前纯电动汽车暖空气的主要技术路线是直接使用电加热,消耗大量能源。目前主要的改进方向是使用热泵空调。根据热力学原理,采用热泵空调采暖比电加热节能3/4。但是由于热泵空调还没有大规模生产,目前的成本还是比较高的。希望3~5年后,热泵空调可以广泛使用,降低成本。

第三,在相同的低温条件下,行驶里程在短距离内下降更明显。原因很简单,就是纯电动汽车在低温启动时,首先会消耗一部分能量来提高系统的温度。以笔者亲身经历为例,这几天早上在-5~10度的温度下,开前2公里电池的续航里程会减少10公里以上。2公里后,这种急剧下降会逐渐缓解。总体来说,我现在用的纯电动车冬天的续航里程会降低40%左右。

第四,目前市场上纯电动汽车的行驶里程是根据NEDC工况得出的,无论是燃油车还是电动汽车,都比实际行驶工况高出10~15%。这会加重用户对冬季不真实的练习场的感受。未来WLTC将在世界范围内推广,中国将采用中国的工况,原理相同,纠正虚假的高里程。希望未来所有纯电动汽车厂商在标注续航里程时都采用WLTC或中国。不仅要标明最长的行驶里程,还要标明夏季有空调、冬季有暖风情况下的行驶里程。也建议政府相关部门在进入纯电动汽车市场时加强这方面的审批。

用电动车代替燃油车,不是简单的动力系统转换。与燃油汽车相比,电动汽车确实有很多优点,如节能减排、使用成本低、维护方便、驾驶凉爽等。但是他们也存在一些问题,比如充电不如加油方便,加深了对安全事故发生规律的认识,冬夏两季行驶里程明显减少。需要我们整个行业共同努力,认真学习,掌握各种工况和使用条件下的规律性变化。还需要加强与用户的沟通,让用户在任何情况下都能很好的使用电动车。作者大胆预测,三年后,中价位及以上纯电动汽车的续航里程在冬季可以缩短20%左右,而低价纯电动汽车的续航里程可能会减少更多,但会有准确的预测和提示。