冬天车不好开,这是燃油车和新能源汽车的通病,而相比燃油车受到机油、气门、电瓶等多方因素的影响外,在新能源汽车上主要就是电池,具体则体现在续航里程上。
那么,为什么寒冷天气会影响电动汽车的续航里程?
从电池本身而言,温度对电池性能有着显著的影响,温度越低,电池中的化学反应就会越慢,而电池内阻则会升高。因此,锂电池在低温下性能明显退化。
此外,车内人员在冬季会开启空调等加热功能。而于传统燃油车采用发动机产生的“废热”不同,新能源汽车都收依靠电池来产生热量,以至于影响驾驶续航。
虽然这种影响并非完全不可逆,随着温度的升高,车辆续航能力会有所恢复,但也会对电池容量、寿命造成损耗。
至于低温对新能源汽车的影响有多大?冬天如何使用车辆才更科学?美国有相关公司为此进行了数据收集和分析。
电池健康和数据公司Recurrent曾收集了来自 10000 辆电动汽车提供的超过350万个数据点,和在实验室条件下不同,这些数据都是来自于真实车主对真实使用情况,以此来分析低温对电动汽车行驶里程的影响。
在综合考量了气候、地形、行驶模式等实际变量差异后,该公司取样的18款新能源汽车在冰点温度下的行驶里程比理想条件下平均缩水30%。
在所有车型中,2019-2020 年款捷豹 I-PACE SUV 和 2022 年款现代 Ioniq 5 SUV 受寒冷天气的影响最小,在低温条件下,它们各自的EPA预计行驶里程仅减少了3%。
I-PACE 很早就采用了热泵技术来控制车内温度,而不是依赖高压电池。而Ioniq 5 在国际市场上发布时也标配了热泵。在美国,该车仅在全轮驱动配置中首次采用热泵技术。此外,它还配备了冬季设置,可在停车时为电池保温,还配备了 "雪地模式",可在恶劣天气下增加轮胎牵引力并调整制动和操控。
这两款电动汽车在正常天气下的续航里程也超过了最初的计算值,其中Ioniq 5比预计续航里程超出了 13%。
奥迪 e-tron在低温下的表现也比较出色,续航损耗只有16%。e-tron是奥迪的首款纯电动汽车,2019年发布之时,奥迪就针对低温环境对其规格进行调整。此外,e-tron配备热泵系统,可从电机中回收多达 3 千瓦的废热。不过值得注意的是,由于半导体短缺,2023 Q4 e-tron 没有配备热泵。
相比之下,BMW i3(2017-18款)的表现则逊色得多。该车的续航里程一直被外界诟病,在2019年前热泵还是选配,导致其在冬季的续航能力更差。不过目前该系列也标配了热泵,且采用了更大的电池组。
作为北美新能源市场的霸主,Recurrent 对多达 4375 辆 Model Y、4576 辆 Model 3 和 249 辆 Model X 的数据进行了计算。
特斯拉的热管理似乎相当出色。Model 3、Model Y 和 Model X 在冬季平均各损失 24% 的续航里程。该品牌在 2021 年推出了获得专利的热泵,其中似乎采用了 "超级歧管 "和 "八通阀 "等多项创新技术,以提高热泵的效率。电池预调节等功能也有助于降低冬季的续航里程损失。
上文中反复提到了热泵的重要性。
目前,电动汽车使用的加热系统主要有两种,一是电阻式加热器,这就像传统的散热器或空间加热器,会从电池中消耗4-8千瓦的电能。
二就是热泵。热泵并不直接消耗电力来产生热能,而是利用空气中普遍存在的低温热源,通过压缩制冷剂的方式将它们提高到足够高的温度以供暖。
数据显示,当温度接近0华氏度(约-17.7摄氏度)时,热泵对电阻式加热器的领先优势就会缩小。例如,在32华氏度(0摄氏度)时,电阻式加热器的续航损失可能为25%,即 50 英里(约80公里),而热泵的续航损失低至5.9%,即 11 英里(约18公里),续航损失相差五倍。
因此,如果一年中大部分都处在相对低温状态下,选择一款配备热泵的新能源汽车还是非常有必要的。Recurrent还给车主列出了一些其他有助于减少损耗的tips,比如让车辆在仍在充电时进行“预热”,目前大部分车辆都可以实现通过手机app提前启动车辆。此外,如果条件允许,尽量将最大充电设置为 70% 或 80%。
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