任何汽車冬季都會出現續航里程下降的問題-燃油汽車同樣不例外

內容概述：

動力電池與溫度關係溫控系統與電耗關係燃油動力油耗升高原因解析

電動汽車冬季續航里程為何會降低？這個話題討論到2020年的冬季，基本可以放一放了；因為「電池組預熱系統」大幅降低了行駛中的車輛電耗，電池的溫控系統要比曾經先進很多，只不過小幅下降仍舊是存在的，這是無非克服的自然現象，與燃油動力汽車油耗升高的原因其實相同。

電池·溫度

汽車裝備的動力電池主要為兩種型別：

鎳鈷錳-三元鋰磷酸鐵鋰電池

所有型別的電池都叫做【化學電源】，因為充電是電流促進的化學反應，放電是反應過程中產生的電流。任何化學反應都有其特殊的溫度要求，鋰離子電池是在電解液的作用下，在正負極完成嵌入與脫嵌的動作；這種反應需要的理想溫度標準平均在25℃左右，此時的放電電壓是最理想的標準。

至於本質基本是溫度對極板的三維結構材料的約束能力產生了影響，對於鋰離子的傳輸程度與速率都會變差；而且負極的石墨材料擴散效能降低，鋰離子的電荷遷移阻抗會增大。

簡而言之，鋰離子的數量可以理解為恆定且不斷衰減，理想的執行溫度標準既不會提升“執行阻力”，也不會加強“執行效率”；但是在溫度降低後在鋰離子的“阻力變大”且“黏性變弱”，在負極到正極的流動過程中，雖然是以大基數鋰離子運動但是還不能產生足夠強的電流，遷移阻抗損耗了部分能力。

動力變差且轉化效率降低，這就必然會造成以高電耗狀態正常駕駛，耗電量的提升顯然會然續航里程下降，這與燃油汽車不無二致，那麼有沒有什麼方式可以解決呢？

緩解方式·預熱

電池因低溫會降低“轉化效率”而升高電耗，想要提升效率是不是為其加溫即可？

答案正是這樣，但是尷尬的問題在於電動汽車裝備的可不是內燃式熱機，而是不依靠燃燒產生動力的電動機。這種機器在執行中可以做到非常安靜，原因為既不用燃燒產生振動，定子轉子沒有物理接觸也沒有磨損振動；但同時也不會產生熱能而加熱防凍冷卻液，也就是說沒有“廢熱”可以利用。

燃油汽車的暖空調正是利用執行中必然會達到100℃左右的防凍冷卻液加溫，那麼沒有這一系統的電動汽車要怎麼辦呢？方式只能是通過電加熱防凍液，通過溶液流動為電池組加溫——電加熱的電耗會很高哦。

重點：PTC陶瓷電加熱系統是目前電動汽車的通用技術，原理是以電流在通過高電阻導體時，因電子碰撞摩擦產生熱能來提升溫度。這種加熱方式是挺費電，生活中很多常用電器都用電加熱技術。

空調-電輔熱電水壺熱得快油汀小太陽等等

如果使用過這些裝置的話，對於其耗電量總是有深刻印象的。汽車的電加熱模組沒有技術層面的區別，所以電耗也是會比較高的；那麼在夏季使用空調壓縮機的電耗會與燃油車油耗相當，但是冬季依靠電加熱而燃油車是“廢熱利用”，是不是就會凸顯出續航里程下降的程度過大了。

不過這種問題雖然存在，但也比不進行溫控，直接讓電池的效能下降更能有效的控制里程；但如果能有一種方式可以不消耗電池組電能，而是利用電網電量進行預測，問題就能基本解決了，預熱系統就是起到這一功能的系統。

在充電過程中電池組的電芯也需要理想的溫度標準，否則充電效率會很低甚至無法充電；所以智慧溫控系統會通過電網電流為防凍冷卻液加溫，同時可以維持電池組的理想溫度。（部分車輛需要通過APP遠端控制進行預熱）

電熱系統最費電的過程是加熱的階段，而達到高溫標準後的恆溫電耗就會低很多了；而且電池組的硬體保溫結構也已經挺不錯，行駛中的底盤氣流（風冷）只要導流設計合理，溫度也不會快速的下降。所以近期的電動汽車低溫續航都已經沒有曾經那麼誇張的衰減了，與燃油汽車下降的程度基本相同。

知識點：燃油汽車的暖空調系統雖然不會增加油耗，但是低溫環境中的空氣是會增加耗油量的。

因為這種機器裝備的是內燃式熱機，是依靠燃油燃燒後產生的熱能，通過機械結構轉化為機械能的發動機；但是熱能只有平均35%的比例可以轉化為機械能，剩餘部分會因冷卻、運動、進排氣等原因而損耗掉。（轉化為其他形態能量·無用功）

其中冷卻是比較大的損耗，任何低溫物體都會從高溫物體中吸收熱能；那麼在低溫的冬季中，執行的內燃機就會被吸收更多的能量，可以轉化為動力的部分當然會變少，在冷啟動加熱機體與防凍冷卻液的過程中程度會更大。其實結果說白了就是發動機扭矩會下降，扭矩×轉速÷9549×1.36＝馬力，馬力則車速降低；想要提升車速只有依靠拉昇轉速（做功頻率），而每次做功都要消耗燃油，油耗也就自然而然的升高了。

總結：電動汽車不適合溫度過高的環境，好在環境溫度不會太高所以不用擔心，燃油汽車則是溫度越高油耗越低。

至於低溫則會對所有發動機產生影響，這是無法解決的問題；至於寄希望於電池技術的突破也不現實，除非材料學領域有巨大的突破。不過最現實的問題解決方式是降低電池製造成本，以充足冗餘的裝機量即可克服續航焦慮的問題，目前也已經通過磷酸鐵鋰電池做到了。

天和MCN授權釋出

活兒哥今年一入冬就記錄自己的續航變化，然後發現其實冬季前5公里耗電非常高，後面就降下來了。

活兒哥問了工程師，大概總結了四個原因：

1.機械效能：所有機械都適用，就是低溫的時候機械阻力大，所以燃油車在冬季也要先熱車再開。

2.放電效能：低溫的時候，電池的放電量會降低，電池內阻會升高，但這不是衰減，電池放電過程中溫度就會升高，放電效能就會恢復。

3.充電效能：這裡主要是說在低溫情況下，動力回收的電充不進去，所以又少一部分。

4.空調。燃油發動機本身就是熱源，電動汽車的空調只能耗電，沒辦法。

所以現在大家把精力主要集中在電池保溫和熱泵空調上，這兩項技術本身其實是可以省很大一部分電的。

目前電動車幾乎都使用的鋰電池，鋰電池都屬於化學電池，鋰電池放電也是一個化學反應的過程，這個過程的化學原理就是負極通過化學反應析出鋰離子，通過電解質運動到正極，在這個過程中會產生電流，而低溫會降低電池內的化學反應速度，從而導致電池的實際工作電壓降低，電池的可用容量減小，里程就隨之下降。

電池採用的是鋰電池，手機採用的也是鋰電池。

和我們日常接觸最多的鋰電池是用於手機。鋰電池的特點舉幾個常見的例子就讓人明白:

蘋果手機到天冷就直接從50%電關機;

三星手機的爆炸事件;

中國產網紅手機的“為發燒而生”。

所以鋰電池過冷過熱都不行。

電動汽車冬季還要依靠電力取暖，需要為電池加溫、保溫，這些都是促使電動汽車冬季續航里程縮短的原因。中國產某品牌採用柴油預熱器為電池加溫，同時提供暖風，效果很理想。但是額外消耗了燃油，不符合節能環保的要求!

其他品牌的電動車也多采用同類的電池，都是利用電池的電化學反應獲取能量，因此都存在低溫效能的問題。而目前北汽新能源EX360產品選用了國際公認的最好的，具有較高安全性和低溫效能的三元鋰電池，同時配備了低溫充電預加熱功能，以保障客戶車輛具有良好的安全性和低溫效能。