純電動(dòng)車(chē)沒(méi)那么不堪 冬季實(shí)驗(yàn)室番外篇

續(xù)航/充電兩大疑問(wèn)

2021年1月3日，我們完成了第二季冬季實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試內(nèi)容:奧凌雪冰霜英雄冬季實(shí)驗(yàn)室第二季結(jié)束。在今天的故事里，我們講講那些冬天低溫用車(chē)的事情；冬天不敢高速跑，怕續(xù)航受不了，冬天也不敢開(kāi)暖風(fēng)，怕續(xù)航猛.....其實(shí)我們?cè)跍y(cè)試中發(fā)現(xiàn)的細(xì)節(jié)可以給純電動(dòng)車(chē)車(chē)主一些啟示，在冬天也沒(méi)那么可怕。

●為什么選擇崇禮進(jìn)行冬考？

在這個(gè)冬季實(shí)驗(yàn)室，我們來(lái)到了河北崇禮，這里的室外溫度在-17℃左右。相信大家對(duì)這個(gè)地名不會(huì)陌生，這里是2022年冬奧會(huì)的舉辦地。不幸的是，我們?cè)诙緶y(cè)試中沒(méi)有機(jī)會(huì)玩雪，所以我們只想象我們?cè)谙卵┑穆飞巷w行...有些朋友可能會(huì)想，既然是冬季實(shí)驗(yàn)室，為什么不選一個(gè)比較冷的地方呢？比如牙克石？漠河？

測(cè)試場(chǎng)地適宜性的一個(gè)重要指標(biāo)是環(huán)境溫度。試驗(yàn)期間，崇禮室外平均溫度在-17℃左右。需要注意的是，冬季實(shí)驗(yàn)室的初衷是“在低溫下還原真實(shí)的汽車(chē)場(chǎng)景”，而不是“極限測(cè)試”，所以-17℃對(duì)于純電動(dòng)車(chē)的汽車(chē)場(chǎng)景來(lái)說(shuō)已經(jīng)是比較低的溫度了。在北方，除了東北等地區(qū)，很少有接近-20℃的地區(qū)，所以崇禮測(cè)試可以大致代表低溫下的車(chē)輛環(huán)境。

●在低溫耐久試驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)......

高速工況下的續(xù)航是純電動(dòng)車(chē)的短板，城市低速工況是用戶(hù)常見(jiàn)的用車(chē)場(chǎng)景。同時(shí)，考慮到低溫環(huán)境，我們進(jìn)行了包括城際高速和城市低速在內(nèi)的續(xù)航測(cè)試。高速部分，我們以70公里/小時(shí)左右的平均速度編隊(duì)行駛約230公里，通過(guò)斷電比計(jì)算續(xù)航時(shí)間。在市區(qū)部分，我們編隊(duì)行駛約108公里，平均時(shí)速約30公里/小時(shí)，續(xù)航時(shí)間也是按斷電比計(jì)算的。

與低速運(yùn)行相比，純電動(dòng)汽車(chē)在高速行駛時(shí)一般能耗較高，續(xù)航衰減較快。先簡(jiǎn)單回顧一下高速部分的測(cè)試結(jié)果。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，9輛參賽車(chē)輛中有7輛實(shí)際高速續(xù)航超過(guò)300公里；。其中，以廣汽新能源AION LX（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）為例，根據(jù)每公里消耗的實(shí)際剩余續(xù)航里程，計(jì)算其續(xù)航里程達(dá)到448公里，實(shí)測(cè)續(xù)航里程與NEDC續(xù)航里程之比為69%。

一兩年前，純電動(dòng)汽車(chē)的NEDC續(xù)航里程達(dá)到了400公里，這是一個(gè)不錯(cuò)的數(shù)據(jù)。本次測(cè)試的9款車(chē)型中，超過(guò)500公里的NEDC續(xù)航里程成為主流水平，這也是基于整體續(xù)航能力的提升。在這次高速測(cè)試中，測(cè)得的平均續(xù)航成績(jī)達(dá)到了300多公里。這個(gè)數(shù)據(jù)可以證明，純電動(dòng)汽車(chē)也可以滿(mǎn)足我們?nèi)粘５拈L(zhǎng)途出行。

另外，除了續(xù)航表現(xiàn)，很多朋友認(rèn)為隨著純電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航時(shí)間的縮短和電量的減少，車(chē)輛的實(shí)際斷電比例會(huì)越來(lái)越大，這也是“里程焦慮”的重要原因之一。其實(shí)從實(shí)測(cè)結(jié)果來(lái)看，這種情況并不明顯。續(xù)航測(cè)試曲線(xiàn)顯示，9款車(chē)型的曲線(xiàn)相對(duì)線(xiàn)性，沒(méi)有明顯的“異常續(xù)航衰減”。因此，對(duì)于車(chē)主來(lái)說(shuō)，我們大概不用太緊張。即使冬天用車(chē)，也可以一定程度上以續(xù)航作為參考，只是提前規(guī)劃好充電。

●為什么純電動(dòng)汽車(chē)低溫充放電效率低？

車(chē)輛的續(xù)航能力與排放效率不無(wú)關(guān)系。所謂充電效率低也很容易理解，最直觀的表現(xiàn)就是充電速度慢。很多朋友都知道這些現(xiàn)象，但這究竟是為什么呢？是車(chē)輛本身嗎？

原因可以總結(jié)為:在低溫下，鋰離子電池的活性較低。鋰離子充電/放電過(guò)程是鋰離子在陽(yáng)極和陰極之間移動(dòng)的過(guò)程。在充電過(guò)程中，鋰離子通過(guò)電解質(zhì)從陽(yáng)極移動(dòng)到陰極，并嵌入碳層結(jié)構(gòu)中。在放電過(guò)程中，鋰離子從陰極碳層脫嵌并返回陽(yáng)極。在低溫下，鋰離子電池中的反應(yīng)速率變慢，換句話(huà)說(shuō)，鋰離子的流動(dòng)性變差，最終導(dǎo)致充放電效率降低。

其實(shí)低溫對(duì)電池的影響不僅僅體現(xiàn)在純電動(dòng)汽車(chē)上，在手機(jī)上也有體現(xiàn)，這是大家比較熟悉的情況。相比常溫環(huán)境，手機(jī)在冬季戶(hù)外環(huán)境下的續(xù)航表現(xiàn)也會(huì)更差，甚至iPhone的低溫保護(hù)設(shè)置會(huì)直接禁止用戶(hù)在低溫下使用手機(jī)，所以這些都是鋰離子電池的特性造成的，而不是某款車(chē)的“鍋”。但是車(chē)企能聽(tīng)到用戶(hù)的訴求，所以很多純電動(dòng)車(chē)都配備了動(dòng)力電池預(yù)熱系統(tǒng)，來(lái)改善動(dòng)力電池組的工作環(huán)境。

純電動(dòng)車(chē)空調(diào)有多費(fèi)電

●動(dòng)力電池預(yù)熱系統(tǒng)是什么意思？

“預(yù)熱”，顧名思義就是提前加熱。電池預(yù)熱系統(tǒng)有多受歡迎？參加冬季測(cè)試的9款車(chē)型涵蓋了16.95-44.8萬(wàn)元的價(jià)格區(qū)間，9款車(chē)型均配備了電池預(yù)熱系統(tǒng)。其中，威馬EX5（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）還配備了功能強(qiáng)大的“插電式”——柴油加熱系統(tǒng)，其優(yōu)勢(shì)直接體現(xiàn)在測(cè)試結(jié)果上。

我們?nèi)粘Ｓ密?chē)時(shí)很難發(fā)現(xiàn)，也幾乎沒(méi)有人時(shí)刻關(guān)注充電率、電池溫度等數(shù)據(jù)的變化，所以我們很容易意識(shí)不到預(yù)熱系統(tǒng)的效果。但在冬季實(shí)驗(yàn)室，我們使用專(zhuān)業(yè)設(shè)備采集相關(guān)數(shù)據(jù)，可以直觀地看到車(chē)輛充電過(guò)程中幾個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的變化，反映了電池預(yù)熱系統(tǒng)的工作邏輯和實(shí)際效果。

從充電數(shù)據(jù)的曲線(xiàn)圖中我們可以清楚地發(fā)現(xiàn)，充電樁的輸出電流和動(dòng)力電池的輸入電流隨著電池溫度的升高而攀升，這是預(yù)熱系統(tǒng)的作用。此外，數(shù)據(jù)顯示，電池加熱到15℃-25℃后，預(yù)熱系統(tǒng)基本停止工作，這也意味著部分車(chē)型預(yù)熱系統(tǒng)的工作邏輯是先對(duì)電池進(jìn)行加熱，然后電池逐漸進(jìn)入更好的充電狀態(tài)。當(dāng)然充電后期電流低的原因是已經(jīng)進(jìn)入涓流狀態(tài)，這是正常的。

從圖中可以看出，得益于搭載威馬EX5的柴油加熱系統(tǒng)，該車(chē)迅速進(jìn)入大功率充電階段。最終，威馬EX5在33分鐘內(nèi)完成了冷車(chē)30%到80%的快充。在熱車(chē)充電階段，威馬EX5僅用了46分鐘就將電量從35%充到了100%。馬尾EX5電池組容量為69kWh，作為參考，比亞迪宋Pro EV電池組容量為71kWh，而宋Pro（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策） EV冷車(chē)從30%充到80%需要44分鐘，熱車(chē)從30%充到100%需要1小時(shí)17分鐘。

威馬EX5之所以能在冷車(chē)充電測(cè)試中脫穎而出，很大程度上得益于熱管理2.0系統(tǒng)。熱管理系統(tǒng)由作為熱源的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)組成。柴油機(jī)除了為空調(diào)節(jié)提供熱源外，還起到加熱動(dòng)力電池的作用，從而達(dá)到預(yù)熱效果。

即使是燃油車(chē)，冷車(chē)啟動(dòng)后“預(yù)熱”也需要幾分鐘，而純電動(dòng)車(chē)則是“預(yù)熱電池”。因此，如果純電動(dòng)汽車(chē)在冬季閑置超過(guò)幾天，最好盡量將車(chē)輛停放在地下車(chē)庫(kù)，這也是對(duì)動(dòng)力電池的一種保護(hù)。此外，電池預(yù)熱系統(tǒng)是否配備也可能是我們選車(chē)的參考因素之一。畢竟冬天有效。

●冬季充電建議

我們也和大家分享一些冬季充電和找充電站的建議。從30%到80%的充電是快速充電階段。當(dāng)電荷低于30%或高于80%時(shí)，電荷可能處于涓流狀態(tài)。在低溫環(huán)境下，這一特征更加明顯。從充電功率曲線(xiàn)可以看出，大部分車(chē)型在電量達(dá)到80%后充電功率開(kāi)始快速下降，由于冷車(chē)充電功率較低，涓流現(xiàn)象更加明顯。

其實(shí)在日常用車(chē)中，我們建議你在30%到80%的電量階段充電。不建議電池充滿(mǎn)電以保護(hù)電池。如果沒(méi)有長(zhǎng)途駕駛需求，也可以盡量避免涓流充電，節(jié)省時(shí)間。冬天在城市用車(chē)的時(shí)候，我們還是推薦的。但依靠50%的電量，車(chē)輛續(xù)航里程有限，車(chē)主可能需要增加充電頻率，但好在快充階段花費(fèi)的時(shí)間不長(zhǎng)，可以接受。

對(duì)于找充電站，目前很多充電地圖應(yīng)用都可以查詢(xún)周邊設(shè)施。如果可能的話(huà)，絕對(duì)建議你找一個(gè)附近有餐廳、商場(chǎng)等場(chǎng)所的充電站。因?yàn)榈蜏叵鲁潆姽β实?，可能需要你更多的時(shí)間充電。不如利用這段時(shí)間找一個(gè)溫暖的地方休息和玩樂(lè)。

●冷車(chē)和暖風(fēng)要多少電費(fèi)？

除了續(xù)航和充電，純電動(dòng)車(chē)車(chē)主的另一個(gè)痛點(diǎn)肯定是冬天開(kāi)暖風(fēng)，所以怕耗能寧愿穿棉襖.....不知道有沒(méi)有純電用戶(hù)愿意把暖風(fēng)開(kāi)到30℃和最大風(fēng)量；在冬季實(shí)驗(yàn)室，我們用這種“極其奢侈”的方式測(cè)試了9輛車(chē)的制熱性能和能耗。

暖空氣大功率運(yùn)行30分鐘后，試驗(yàn)車(chē)輛的耗電量一般不超過(guò)6千瓦時(shí)，大部分車(chē)輛的溫升在25-30℃左右。如果回到真實(shí)的汽車(chē)場(chǎng)景，車(chē)內(nèi)的溫度足以滿(mǎn)足大多數(shù)用戶(hù)的需求，即使我們不需要這么高的溫度，那么對(duì)于能耗來(lái)說(shuō)，如果不是長(zhǎng)跑，其實(shí)也是可以接受的。

目前大部分純電動(dòng)車(chē)都配備了遠(yuǎn)程啟動(dòng)空調(diào)節(jié)功能。如果冬天需要用車(chē)，根據(jù)我們的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，只需要提前20分鐘左右開(kāi)啟空調(diào)節(jié)，因?yàn)榍?0分鐘左右有最大的溫度范圍，同時(shí)可以達(dá)到一個(gè)相對(duì)合適的溫度。另外，如果你的車(chē)可以遠(yuǎn)程開(kāi)啟座椅加熱，我們推薦你使用這個(gè)功能，因?yàn)橄啾瓤?，座椅加熱的能耗?huì)更低。

另外，目前純電動(dòng)汽車(chē)的空調(diào)節(jié)可以分為兩種:PTC和熱泵。我們來(lái)看看這兩種空調(diào)控有什么區(qū)別，效果差異是否明顯。PTC空調(diào)制的原理很容易理解。這種空調(diào)制的熱源是PTC熱敏電阻，其實(shí)類(lèi)似于“快速發(fā)熱”。這種空調(diào)制的特點(diǎn)是發(fā)熱能力強(qiáng)，功耗大。比如今年冬天實(shí)驗(yàn)室的比亞迪宋Pro EV、幾何A等車(chē)都使用PTC/[/k0。

熱泵/比如本次冬季測(cè)試，廣汽新能源AION LX的熱泵空調(diào)制能力一般，30分鐘內(nèi)溫度僅上升25℃，而其他搭載PTC空調(diào)制的車(chē)輛在同等條件下會(huì)上升到30℃甚至40℃以上。

●冬季行車(chē)安全

最后，就是燃油車(chē)和純電動(dòng)車(chē)都會(huì)存在的駕駛安全問(wèn)題。與夏季高溫相比，低溫會(huì)使輪胎紋理變硬，降低輪胎附著力，是影響冬季行車(chē)安全的一大因素。此外，冬季路面容易結(jié)冰濕滑，進(jìn)而降低輪胎與路面的摩擦力，容易導(dǎo)致車(chē)輛失控。

根據(jù)純電動(dòng)汽車(chē)的特點(diǎn)，電機(jī)可以從0r/min輸出最大扭矩。如果路況較差，相比燃油車(chē)，純電動(dòng)汽車(chē)更容易打滑，這一點(diǎn)在冬季多雪的路面上尤為明顯。因此，對(duì)于純電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，濕滑路面的起步和提速一定要穩(wěn)，但不能快。最常見(jiàn)的場(chǎng)景是紅綠燈開(kāi)始的時(shí)候，或者車(chē)輛轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，等等。

總結(jié):

對(duì)于純電動(dòng)汽車(chē)的冬季用車(chē)，冬季實(shí)驗(yàn)室基本涵蓋了大部分使用場(chǎng)景，如高速續(xù)航、低速續(xù)航、空調(diào)節(jié)、充電等。從測(cè)試到實(shí)際冬季用車(chē)場(chǎng)景，目前主流純電動(dòng)汽車(chē)的性能都能令人滿(mǎn)意。如果有更好的充電條件，其實(shí)純電動(dòng)車(chē)在冬季也能給用戶(hù)帶來(lái)很好的用車(chē)體驗(yàn)。最后，凡事要把安全放在第一位，冬天開(kāi)車(chē)，謹(jǐn)防車(chē)輛打滑。

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