純電動車冬季續(xù)航為何減半?看這一篇就夠了!
【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】隨著新一輪寒潮天氣來襲,對于大多數(shù)電動汽車用戶而言,不光是續(xù)航里程的大幅衰減,開暖風(fēng)也成為了一種奢侈行為。新能源汽車在冬季續(xù)航降低的問題,已經(jīng)成為了社會性話題,也是影響電動車在北方地區(qū)滲透率的重要原因。而在此前中汽測評CCRT的直播活動,中汽中心的專家就電動汽車的低溫續(xù)航進(jìn)行了測評解讀,以及對減少續(xù)航焦慮給出了有效建議。
首先由中汽中心工程院新能源汽車能耗優(yōu)化項(xiàng)目經(jīng)理 楊天,帶來關(guān)于「續(xù)航里程影響因素」的專業(yè)解讀。從續(xù)航里程影響因素的樹形圖中看出,主要包括電池可用能量、百公里電耗以及來自外部影響等三個方面。
盡可能的提升電池可用能量,降低百公里的行駛能耗和附件能耗,以及減少外部影響,才能大幅提升電動汽車的續(xù)航里程。
中汽中心檢測認(rèn)證事業(yè)部高級工程師 孫龍,則帶來了CCRT關(guān)于電動汽車?yán)m(xù)航測評的流程和方法?;镜臏y試流程包括車輛的預(yù)處理,在一個特定的環(huán)境艙中浸車,使車輛各個部件的溫度保持一致,以維持在穩(wěn)定的狀態(tài)。
然后進(jìn)行的是目標(biāo)工況的跟蹤,在運(yùn)行的過程中測量車輛的電流、電壓以及車速,而低溫續(xù)航的測試過程中,空調(diào)則開啟在制熱、外循環(huán)和吹腳模式,并保持在20-22攝氏度。此外,如果車內(nèi)溫度首次達(dá)到目標(biāo)溫度的時間高于15分鐘時,每增加1分鐘扣2分,最多扣10分。
最后以低溫續(xù)駛里程相對常溫續(xù)駛里程,從而得出低溫續(xù)駛里程的下降率。
同時從CCRT電動汽車?yán)m(xù)駛里程測評結(jié)果中看出,這6款測試車型的低溫續(xù)駛里程平均下降率為39%,其中哪吒U PRO 500的下降率最高,從550km的常溫續(xù)航里程下降到317km的低溫續(xù)航里程,下降率為42.4%;比亞迪漢EV的下降率最低,從629km的常溫續(xù)航里程下降到435km的低溫續(xù)航里程,下降率為30.9%。
從CCRT測評的電動汽車?yán)m(xù)航里程中可知,目前電動汽車的常溫續(xù)航里程能力有了明顯的提升,基本處于450km以上。但是低溫續(xù)航里程下降率仍處在35%以上的水平,其依舊是電動車在日常使用中的痛點(diǎn)問題。
低溫續(xù)航里程縮減的主要原因包括空調(diào)功耗、電池衰減以及機(jī)械損失。其中在低溫狀態(tài)下空調(diào)的制熱需求功率一般大于城市工況的需求,功率在3kW以上;在典型工況下,某車型的PTC加熱器能耗占比更是達(dá)到了28.7%。
電池受溫度的影響包括可用容量、最大允許放電功率、最大允許充電功率和電池內(nèi)部單體的一致性。低溫環(huán)境下電池內(nèi)阻升高、效率下降,導(dǎo)致電池的容量下降;最大允許充電功率受限,過大的充電功率會增加發(fā)生析鋰的風(fēng)險,導(dǎo)致電池發(fā)生短路。
電池最大允許放電功率也會降低,車輛的的動力性能也會變差。此外,電池的熱管理方案也會影響單體電池的均勻性,溫度最低的電芯決定電池的整體性能。
機(jī)械損失同樣是續(xù)航里程縮減較大的一個原因,由于低溫導(dǎo)致輪胎橡膠變硬、氣壓降低,輪胎的滾動阻力變大;潤滑油的黏度變大,車輛中的滾動軸承拖滯阻力增加;空氣密度增加,空氣阻力也會增加。
低溫中續(xù)航控制技術(shù)中,不同的車企多應(yīng)用的技術(shù)方案不同,導(dǎo)致下降率也有較大的差異,其中包括熱能回收技術(shù)、空調(diào)技術(shù)以及電池加熱控制技術(shù)。其中熱管理也分為并聯(lián)模式和串聯(lián)模式,并聯(lián)模式則是將電池和電機(jī)的熱管理進(jìn)行分開,串聯(lián)模式則通過一個四通閥,靈活的根據(jù)溫度條件在串、并聯(lián)之間進(jìn)行切換。
由于電動汽車內(nèi)部沒有一個高溫?zé)嵩矗詢?yōu)化電池的熱管理構(gòu)型,則主要利用電機(jī)的余熱給電池包加熱,其難點(diǎn)在于控制策略的設(shè)置以及熱管理內(nèi)部的溫度不存在明顯波動,再配合熱泵技術(shù),熱能回收的效益會更加明顯。
再一個就是使用熱泵空調(diào),其效率為PTC的2.5倍以上;加上在條件允許的情況下使用內(nèi)循環(huán)模式,可以有效的減小制熱功率,提升續(xù)航里程。
最后是電池加熱控制技術(shù),與外部加熱相比,內(nèi)部加熱的速度和速率更高,但是內(nèi)部加熱的控制機(jī)理會相對比較復(fù)雜,包括加熱時機(jī)的選擇,也會影響電池的可能容量。
此外,楊天也針對低溫條件下如何提升續(xù)航的問題,給車企提出了一些建議。首先是車企得具備多學(xué)科耦合的仿真能力,合理管控零部件的技術(shù)參數(shù);其次是有效利用各回路的優(yōu)勢,以及工況覆蓋的全面性,避免出現(xiàn)空檔的路圖;最后是充分了解用戶的出行習(xí)慣,逐步的積累用戶的出行數(shù)據(jù),優(yōu)化控制策略,提升用戶的體驗(yàn)。
CCRT還針對電動汽車?yán)m(xù)駛里程估計(jì)準(zhǔn)確度方面,開發(fā)了特定的數(shù)學(xué)模型,采集「儀表顯示剩余續(xù)駛里程和實(shí)際剩余續(xù)駛里程」之后,得出的確定系數(shù)進(jìn)行比對,從而計(jì)算出相應(yīng)的數(shù)值。
CCRT電動汽車測試的車型中,常溫下估計(jì)準(zhǔn)確度表現(xiàn)較為優(yōu)異,平均準(zhǔn)確度達(dá)92%;低溫估計(jì)準(zhǔn)確度則不太理想,平均估計(jì)準(zhǔn)確度僅為66%。
針對低溫續(xù)航里程縮減的問題,專家們也給用戶提出了幾點(diǎn)建議。電池方面,盡可能的避免電池的溫度過低,可通過電池預(yù)加熱功能以及充電插槍的功能進(jìn)行保溫;空調(diào)的擋位盡量降低,多使用座椅和方向盤加熱進(jìn)行取暖,可有效降低功耗。
行駛阻力部分,車主需要多留意車輛胎壓的變化,使胎壓保持在合里的范圍,提升車輛的行駛效率;駕駛方面可以使用ECO經(jīng)濟(jì)模式,以及強(qiáng)動能回收模式,行駛的過程中避免激進(jìn)的駕駛習(xí)慣,可以合理的降低功耗。
此外,中汽中心的專家也針對網(wǎng)友提出的問題,進(jìn)行了答復(fù)。
Q:為什么CCRT低溫下的續(xù)航里程測試,選擇在零下7攝氏度?
A:首先華北地區(qū)冬季的平均氣溫大約在零下7度左右,盡可能的保證測試的條件與用戶實(shí)際的使用環(huán)境相符,才能真實(shí)的表現(xiàn)出車輛的狀態(tài)。
Q:直流快充會損害電池嗎?
A:快充相比于慢充對電池包的損害,或多或少都會大一些,但是對于目前相對成熟的電池管理系統(tǒng)而言,會把這些損害控制在有限的范圍之內(nèi),所以快充的次數(shù)肯定會滿足車輛的全生命使用周期。但是從電池的角度來說,淺充淺放確實(shí)是最好的一種補(bǔ)能方式。
此次活動讓用戶可以深度了解電動車冬季續(xù)航衰減的主要原因,并通過已經(jīng)發(fā)布的6款熱門電動車進(jìn)行數(shù)據(jù)比對,從而給出減少續(xù)航焦慮的一些有效建議。這才是用戶通過權(quán)威的機(jī)構(gòu)最希望獲得的內(nèi)容,而不僅僅是發(fā)布幾個成績而已。
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