电动汽车冬季续航下降原因解析&省电攻略

问题:

  • 为何电动汽车冬季续航里程会缩水 , 有没有办法缓解呢?
相信这一问题是新能源汽车用户普遍关注 , 包括电动车用户也会很感兴趣的话题;因为不论是各类锂电池还是普通的铅酸电瓶 , 每到冬季都会出现容量的下降 。
这是个无法克服的问题 , 因为各类电池的本质都是「化学电源」;比如铅酸电瓶是依靠电解液(硫酸铅溶液)与极板活性物质进行反应 , 在反应过程中产生电流为电机供电 , 充电则是通过电网电流作用于正极 , 促进电解液从极板分解出铅来调整电解液浓度 。
(下图为锂电池充放电概念·可作参考)
电动汽车冬季续航下降原因解析&省电攻略文章插图
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但是在低温环境中电解液与负极隔膜的相容性变差(锂电池也有相同问题) , 温度降低会影响粘度或冻结 , 导电率是肯定会受到影响的 。 同时铅合金格栅内部的海绵纤维活性也会变差 , 活性物质脱离强度受限;这些因素都会造成放电容量的增加 , 续航里程也会随之缩短 。
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各类动力电池的理想运行温度为25℃ , 温度每下降1摄氏度 , 电池容量就有可能下降≤1‰;所以电瓶车冬季的续航会明显下降 , 燃油汽车的电瓶也容易亏电 。 而且在低于零度的环境中电瓶就很难有效充电了 , 这也是北方车辆不得不选择室内或地库充电的原因 。
至于电动汽车曾经的续航缩短问题比较突出 , 在「电池组预热系统」开始装备后 , 问题有很大程度的缩短 。
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硬件解决方式动力电池组预热系统基本成为标配 。
正如上文所述 , 电池充电也是有极限低温标准的 , 虽然主流的镍钴锰或磷酸铁锂电池的温度极限更高 , 但温度越低充电所需要的时间也会越长 , 电解液很难完成锂离子的脱嵌和嵌入 。
所以在充电之前就要把电池组加热到相对高的温度标准 , 以提高充电效率(缩短充电时间);那么既然能在充电过程中加热电池组 , 是不是能维持理想温度标准 , 或者在用车之前通过电网电流预热呢?
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答案显然是肯定的 , BMS电池组管理系统已经足够先进;在充电完成后的浮充阶段 , 电池组可以维持理想温度 。 而且在温度升高到正常标准后 , 恒温阶段的电耗并不会很高 , 且家用充电桩的电价很低 , 所以基本可以忽略 。
电动汽车的暖风系统多为「PTC陶瓷模块」 , 听起来感觉会有些高端 , 其实原因非常容易理解——电加热&水暖循环系统!
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原理:高电阻的模块通过大电流后会升温 , 这是电子碰撞的结果;升温后会用于加热防冻冷却液 , 水泵驱动防冻液在电池组和暖风水箱管路中流动 。 水箱被加热后再通过鼓风机把低温空气吹过水箱 , 空气吸热升温送入车内就是暖风了 。
汽车冬季续航下降的两大核心因素 , 其一是电池性能与温度的关系 , 其二就是PTC加热防冻冷却液的过程电耗太高 。 那么在充电过程中完成最高电耗的防冻液加热 , 随后的用车只是进行防冻液的恒温 , 暖风电耗是不是就能降低很多了呢?同时电池组也能维持高水平的工况 , 只是要养成随时挂上充电桩的习惯了 。
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