容量對摺,充電緩慢,純電動車噩夢般的冬天就要來了!

一場秋雨一場寒,在連續降溫的刺激下,北京的最低氣溫已經降到了個位數。每年的十月底、十一月初,北方同學們都在瑟瑟地等待著暖氣的到來。但是千萬不要以為就這樣結束了,氣溫降低,

續航縮水、充電變慢、冷啟動需要等電池預熱。這些令電車車主頭大的事情才剛剛開始,今天,嘿電就給大家一起盤點一下,電動車冬季裡的那些事兒。

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冬天,首當其衝的就是里程縮水,為什麼縮水,說白了,還是因為“電池”不爭氣。目前市面上的電動車,95%以上都是鋰電池。而對電池而言,它們也有“三大件”——正負極、電解液、隔膜,這三個傢伙可是非常嬌貴,溫度稍微有點不合適就不樂意了。溫度下降,正負極材料的活性就會降低,電解液的導電能力就會下降,析出的鋰離子結晶甚至可能會把隔膜刺穿導致電池短路。

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而反映到電池的實際參數上,低溫會導致鋰電池容量減小,內阻變大,影響有多大,我們帶大家好好分析分析。

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下圖是同一塊鋰電池在不同放電速度下的容量變化,可以看出,在20-40℃的溫度條件下,電池容量基本能保持在100%,溫度降到10℃,容量90%,溫度降到0度,容量80%。在0度以下,容量會隨溫度的迅速下降,如果在零下20℃時,鋰電池容量只有原本的50%。

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大家不要以為就這樣結束了,除了容量,內阻同樣會受到很大影響。任何一個電池容量下,電池內阻都在隨著溫度的降低而明顯升高,電量越低的電芯,內阻越大。而內阻越大,電池就需要耗費更多的電能去給內阻,效率也會隨之變低。總的來看,

溫度越低,鋰電池的放電效率也會降低。

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雖然現在電池的抗低溫性上已經有了提升,但是目前來看提升還是非常有限。可以說,只要還在使用鋰電池,低溫減少續航的事兒,暫時無解。

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除此之外,為了防止我們冬天在車裡被“凍傻”影響駕駛安全,空調還是必須得開的。這時候,電動車就不像燃油車了,人家內燃機本身就發熱,暖風直接從水箱吹過來了,但是電動車不行,目前電動車的暖風有PTC水暖、PTC風暖、熱泵(-5℃就罷工)三種形式。主流的的電動車能耗在15kW·h/100km,開一小時的暖風, 80km續航就沒了。

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冬季,電池除了開始時放電容量受影響,充電速度影響也是巨大。我們再給大家看一張充電速度和溫度的曲線圖。可以觀察到,-10℃下的充電效率只有15℃時候的85%,溫度再低一些效率下降更嚴重。

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效率這事兒還能忍受,大不了我多費點電吧,但是問題的關鍵,是充電的速度。充電的過程是電子從正極回到負極的過程,我們剛才也說了,溫度越低,正負極的活性也越低,電解質的導電性也越差,充電同樣適用,溫度越低,電子從正極到負極的速度也會越慢。下圖是我們曾經測試過的,比亞迪e6,在0℃的時候,40kW的快充頭,實際充電速度只有14kW。所以,如果你的電池不帶加熱系統,甭管你用的是什麼快充頭,大冬天通通變慢充。

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PTC,Positive Temperature Coefficient的縮寫,直譯是正溫度係數熱敏電阻。說白了就是一個發熱半導體,當溫度低於某個值時,這個電阻就會自動啟動給電池加溫。PTC的優點是設計簡單,造價便宜;但是它的比熱容小,而且能耗還很高,目前中低端的電動車都是使用的PTC預熱系統。

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其實應該叫他水循環系統,針對動力電池包做到夏季冷卻,冬季加熱。在冬季完成預熱後,效果的保持更持久。目前液冷系統是有效提升冬季續航里程和充電速度的方法。缺點當然就是,系統複雜,造價高昂了,一般10萬元以下的車很少看到使用液冷系統的。

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以前大家喜歡用長江區分南北方,但是嘿電認為,2018年買電動車,除了像廣州雲南海南這樣的省份,其他地區的消費者最好都要買帶液冷系統的電動車。畢竟,誰也保不齊當地會有突然降溫的時候。

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而至於東北、內蒙古、新疆這些地區,10月份就已經接近0度,最冷的時候能到-30℃,咱們就別考慮買純電動車了,試想一下到了冬天,續航400km的車直接變200km,每次上車先花5分鐘熱車,開車還不捨得開空調。這反而違背了買車的初衷,如果這些地區的同學們非常喜歡新能源,PHEV插電混動應該會更適合你。

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