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就在入冬以來不同品牌不同價位的電動汽車都暴露出續航衰減的問題,BEIJING汽車(北汽新能源)技術研究院院長代康偉從電動汽車動力電池、熱管理系統、空調系統以及整車層面給出一個較為綜合解釋。

冬季的續航去哪裡了,這個問題受三個原因的困擾:

1、動力電池本身

熟悉電池的朋友大家可能都知道它是一個化學的產品。那麼涉及到化學的反映其實都跟溫度有關,溫度低的時候,包括很多媒體老師大家在日常使用手機的時候都有這種感覺,為什麼到了冬天電池的效能會非常差,都是由於溫度降低了之後我們的這個比如說電池裡面的一些電解液變得更加的黏稠,包括鋰離子遷移的速率,材料本身的導電性都會進一步變差,會帶來溫度降低了之後電池的活性會降低。它的效能包括它的容量可能發揮出來就會受一定的影響。

2、空調系統

空調系統其實在燃油車裡面尤其是大家在冬天的時候,它整個的一個熱源來自於發動機的預熱。其實發動機的轉化效率到動力上也只有40%,剩下的60%熱量的轉換足以滿足我們乘員取暖的需求。但是到了電動車領域以後沒有了發動機的預熱,所有的加熱需要有一個新的這種加熱源包括這種能量源來去解決。

那麼隨著這幾代,我記得08年那個時候最簡單的就是用了這樣的一個,就是通俗的話來講就是電加熱絲,透過和空調系統這樣的融合,把它催成這樣的熱量到了車內。那麼到了第二代可能我們會有些水暖的加熱器,第三代會有熱泵系統,第四代可能會有二氧化碳的熱泵系統的開發。它只是走在一個節能的路上,就是怎麼讓它的損耗降到更低。但是它本身的一個作為電動汽車,它的一個熱量的來源的加熱方式是來自於我們電動汽車上的動力電池。所以它這塊有一個很大的消耗是跟燃油車相比,我認為是一個很大很大的冬季續航跑不見的很大因素。

3、行駛阻力

電動汽車傳動系統內的潤滑油脂,與傳動效率都會有隨著低溫產生一些阻力。看著平常可能感受不到,但是其實我們冬天的空氣的密度和夏天的空氣的密度都是不一樣的。那麼到冬天的密度是增大的,如果車輛開起來的時候其實它整個的一個風阻會變得更大。那麼轉應到車上的消耗就是我們要克服這個阻力,能夠用同樣的動力來行駛,需要消耗的電量是更多的。可能不是由於電動化技術帶來的問題,它確實會由於我們在有限的。

BEIJING汽車(北汽新能源)從2009年成立以來,一直在電動汽車提升效率和降低能耗方面研發新的技術解決方案,並從車主的角度在實際用車層面考量。

在北京的冬天可能夜裡有零下5-10度這樣的情況,可能電池隨著這樣的一個十幾個小時的擱置它會變得更加的冷,在當時那個時刻由於它的電池的溫度是非常冷的,所以它的活性在早晨開啟,去上班的路上,它的溫度並沒有被釋放出來,或者是沒有被加熱起來。

目前行業裡已經沒有特別絕對的三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池了,在剛開始在電動汽車做電池能量,作為一個能量源去使用的時候,那個時候的三元材料和磷鋰材料確實存在很多效能上的差異。三元的材料它本身是鎳鈷錳,它其實是層狀的結構。但是磷酸鐵鋰它其實是一種八面體結構的形式,大家可以理解我的鋰離子在進行放電,正負極來回導通的過程中,它的通道是不太一樣的。層級可以想像出來這個離子遷移的時候非常容易。但是八面體在遷移的過程中,它的阻力包括它得一個活性,導電率其實本身是存在一些差異的。

這是本身兩個材料的區別,但是其實隨著這十年電動化技術的發展,很多相關的一些低溫的改善包括導電率的改善的技術,我認為很多電池的企業都在攻克。幾個方面,比如說怎麼樣去透過一些電解液的一些材料的配方的調整來去加快,就是在低溫下的這種電解液的黏稠度的改善,讓它的阻力不要太大。

比如說怎麼去在磷酸鐵鋰正極材料上進行碳的包覆,讓它的效能上更加通暢。怎麼樣能夠把它的通道進行一些有序的規劃包括它的一些通道的路徑的放大,能夠讓它的鋰離子在透過隔膜走到負極,其實這些都有利於去改善我們不管是三元還是磷酸鐵鋰低溫的活性特性的問題。這也是我們能看到。

其實我們這幾年來看,我們以電池為例,以三元為例,如果舉實驗室的例子,零下7度,我記得2018年電池保持率如果能到85%的活性已經非常棒了。但是到今年已經非常欣喜的看到零下7度活性已經可以釋放到92%,93%的保持率。看起來大概是這樣子幾個點的提升,但是其實裡面不僅是電解液,包括正極配方的改善,包括負極的遷移技術的進步,其實我認為都起了很大的作用。

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