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纯电动车冬季续航为何减半?看这一篇就够了!

2021-12-27 16:07:43 作者:崖雍

  【太平洋汽车网 技术频道】随着新一轮寒潮天气来袭,对于大多数电动汽车用户而言,不光是续航里程的大幅衰减,开暖风也成为了一种奢侈行为。新能源汽车在冬季续航降低的问题,已经成为了社会性话题,也是影响电动车在北方地区渗透率的重要原因。而在此前中汽测评CCRT的直播活动,中汽中心的专家就电动汽车的低温续航进行了测评解读,以及对减少续航焦虑给出了有效建议。

电动车续航「虚标」了吗?中汽中心给你答案

续航里程的影响因素有哪些?

  首先由中汽中心工程院新能源汽车能耗优化项目经理 杨天,带来关于「续航里程影响因素」的专业解读。从续航里程影响因素的树形图中看出,主要包括电池可用能量、百公里电耗以及来自外部影响等三个方面。

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  尽可能的提升电池可用能量,降低百公里的行驶能耗和附件能耗,以及减少外部影响,才能大幅提升电动汽车的续航里程。

电动车续航测评方法

  中汽中心检测认证事业部高级工程师 孙龙,则带来了CCRT关于电动汽车续航测评的流程和方法。基本的测试流程包括车辆的预处理,在一个特定的环境舱中浸车,使车辆各个部件的温度保持一致,以维持在稳定的状态。

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  然后进行的是目标工况的跟踪,在运行的过程中测量车辆的电流、电压以及车速,而低温续航的测试过程中,空调则开启在制热、外循环和吹脚模式,并保持在20-22摄氏度。此外,如果车内温度首次达到目标温度的时间高于15分钟时,每增加1分钟扣2分,最多扣10分。

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  最后以低温续驶里程相对常温续驶里程,从而得出低温续驶里程的下降率。

低温续航下降率较高 仍是痛点问题

  同时从CCRT电动汽车续驶里程测评结果中看出,这6款测试车型的低温续驶里程平均下降率为39%,其中哪吒U PRO 500的下降率最高,从550km的常温续航里程下降到317km的低温续航里程,下降率为42.4%;比亚迪EV的下降率最低,从629km的常温续航里程下降到435km的低温续航里程,下降率为30.9%。

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  从CCRT测评的电动汽车续航里程中可知,目前电动汽车的常温续航里程能力有了明显的提升,基本处于450km以上。但是低温续航里程下降率仍处在35%以上的水平,其依旧是电动车在日常使用中的痛点问题。

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低温续航里程缩减的原因

  低温续航里程缩减的主要原因包括空调功耗、电池衰减以及机械损失。其中在低温状态下空调的制热需求功率一般大于城市工况的需求,功率在3kW以上;在典型工况下,某车型的PTC加热器能耗占比更是达到了28.7%。

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  电池受温度的影响包括可用容量、最大允许放电功率、最大允许充电功率和电池内部单体的一致性。低温环境下电池内阻升高、效率下降,导致电池的容量下降;最大允许充电功率受限,过大的充电功率会增加发生析锂的风险,导致电池发生短路。

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  电池最大允许放电功率也会降低,车辆的的动力性能也会变差。此外,电池的热管理方案也会影响单体电池的均匀性,温度最低的电芯决定电池的整体性能。

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  机械损失同样是续航里程缩减较大的一个原因,由于低温导致轮胎橡胶变硬、气压降低,轮胎的滚动阻力变大;润滑油的黏度变大,车辆中的滚动轴承拖滞阻力增加;空气密度增加,空气阻力也会增加。

低温续航控制技术

  低温中续航控制技术中,不同的车企多应用的技术方案不同,导致下降率也有较大的差异,其中包括热能回收技术、空调技术以及电池加热控制技术。其中热管理也分为并联模式和串联模式,并联模式则是将电池和电机的热管理进行分开,串联模式则通过一个四通阀,灵活的根据温度条件在串、并联之间进行切换。

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  由于电动汽车内部没有一个高温热源,所以优化电池的热管理构型,则主要利用电机的余热给电池包加热,其难点在于控制策略的设置以及热管理内部的温度不存在明显波动,再配合热泵技术,热能回收的效益会更加明显。

  再一个就是使用热泵空调,其效率为PTC的2.5倍以上;加上在条件允许的情况下使用内循环模式,可以有效的减小制热功率,提升续航里程。

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  最后是电池加热控制技术,与外部加热相比,内部加热的速度和速率更高,但是内部加热的控制机理会相对比较复杂,包括加热时机的选择,也会影响电池的可能容量。

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  此外,杨天也针对低温条件下如何提升续航的问题,给车企提出了一些建议。首先是车企得具备多学科耦合的仿真能力,合理管控零部件的技术参数;其次是有效利用各回路的优势,以及工况覆盖的全面性,避免出现空档的路图;最后是充分了解用户的出行习惯,逐步的积累用户的出行数据,优化控制策略,提升用户的体验。

如何判断电动车是否「虚标」?

  CCRT还针对电动汽车续驶里程估计准确度方面,开发了特定的数学模型,采集「仪表显示剩余续驶里程和实际剩余续驶里程」之后,得出的确定系数进行比对,从而计算出相应的数值。

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  CCRT电动汽车测试的车型中,常温下估计准确度表现较为优异,平均准确度达92%;低温估计准确度则不太理想,平均估计准确度仅为66%。

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用户如何提升冬季续航?

  针对低温续航里程缩减的问题,专家们也给用户提出了几点建议。电池方面,尽可能的避免电池的温度过低,可通过电池预加热功能以及充电插枪的功能进行保温;空调的挡位尽量降低,多使用座椅和方向盘加热进行取暖,可有效降低功耗。

  行驶阻力部分,车主需要多留意车辆胎压的变化,使胎压保持在合里的范围,提升车辆的行驶效率;驾驶方面可以使用ECO经济模式,以及强动能回收模式,行驶的过程中避免激进的驾驶习惯,可以合理的降低功耗。

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  此外,中汽中心的专家也针对网友提出的问题,进行了答复。

  Q:为什么CCRT低温下的续航里程测试,选择在零下7摄氏度?

  A:首先华北地区冬季的平均气温大约在零下7度左右,尽可能的保证测试的条件与用户实际的使用环境相符,才能真实的表现出车辆的状态。

  Q:直流快充会损害电池吗?

  A:快充相比于慢充对电池包的损害,或多或少都会大一些,但是对于目前相对成熟的电池管理系统而言,会把这些损害控制在有限的范围之内,所以快充的次数肯定会满足车辆的全生命使用周期。但是从电池的角度来说,浅充浅放确实是最好的一种补能方式。

全文总结

  此次活动让用户可以深度了解电动车冬季续航衰减的主要原因,并通过已经发布的6款热门电动车进行数据比对,从而给出减少续航焦虑的一些有效建议。这才是用户通过权威的机构最希望获得的内容,而不仅仅是发布几个成绩而已。

  (文:太平洋汽车网 崖雍)

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