3月已然是春暖花開的季節，但上個冬季的寒冷我們還記憶猶新，尤其是電動車車主。電動車怕冷，這大家都知道，很多媒體也對比測試過冬季和夏季的續航，結構都相差很大，可是背後原因卻沒怎麼說清楚。

多數人會把電動車冬季續航衰減的問題歸到車內取暖上，確實這是個原因。燃油車可以利用發動機多餘的熱量來供給車內，而電動車必須要耗費一定的能量來給車內供暖，結果就是續航降低。我的Model 3不開暖空調比開暖空調，續航多大概20%左右，而且上海並不是一個寒冷的城市，相信隨著緯度的增加，這個比值也會越來越大。

不過，這並非冬季續航衰減的全部原因，與鋰電池的特性亦有很大關係。之前的文章也曾介紹過鋰電池的結構，它是一層一層的，主要由正極、負極、隔膜和電解液組成。充電時，鋰離子從正極脫嵌，經過電解質嵌入負極，負極處於富鋰狀態；放電時則相反。可以把鋰離子理解成勤勞的工人，負極是他們的住所，正極是工作的工廠。充電時工人們從工廠回到家裡休息；放電時則從家裡前往工廠工作。

寒冷溫度對充、放電都有很大的影響。先說放電工況，北方的朋友應該都有這樣的經驗，手機明明是充滿電了，但是放在口袋裡凍了一陣子，結果就沒電關機了，原因主要是氣溫對電解質的影響。

電解質可以想象成電子移動的解質，就好比水中的魚兒。而低溫把電解液凍住，如此電子的移動就會變的很困難，電池的內阻就會增加。當內阻增加到一定值的時候，電池內的電壓就會降低到保護電壓，自然手機就關機了。

電動汽車雖說很少聽聞被凍的趴窩，但其電池的原理和手機電池差不多，只不過電動車會有一套電池熱管理系統，為的就是讓電池在正常溫度下工作。面對低溫、寒冷的環境，電池管理晶片會為電池加溫，這部分能量必然也來自電池本身，那麼續航自然就會降低。

也有廠商想出了別的辦法，比如說威馬汽車，它可以選裝一個柴油輔助包，這東西的作用就是在冬天為電池加熱，以保證電池良好的工作環境。從純電動車的角度說，這是個好辦法，但從汽車的角度說，這又有些荒唐，也說明純電動車距離合格的交通工具還有很長的路。

另外，低溫還會影響鋰離子從負極（石墨層）移動到電解液中的速度，這同樣會影響電池的效能和車輛的續航里程。這個過程比較複雜，一兩句話說不太清楚，這裡就不展開了。

再說低溫對於充電的影響。前面說過，電池充電鋰離子會在外部電壓的作用下從正極流向負極。但在低溫環境下，從正極出來的鋰離子並沒有都來到負極，中途有不少鋰離子“迷了路”。而且充電速率越高，迷路、丟失的鋰離子就越多，它們是呈線性關係的。

假如在同等低溫環境下，以1C的速率充電，會有10%的鋰離子丟失，那麼用2C的速率充電就會有20%的鋰離子丟失。（C是C-rate的簡寫，代表充放電倍率，數字越大充電越快。比如1C就是一個小時把電池充滿，2C就是半個小時把電池充滿）

鋰離子丟失的越多，相應的電池容量就越低。如果丟失的20%的鋰離子，從前100kWh的電池，現在就變成了80kWh。

為了解決這個問題，方法有二，要麼給電池加溫、要麼大幅度降低充電速率（比如降到百分之一C）。後者基本被否決了，能量補給速度慢，本身就是電動車的致命弱點，再大幅降低基本就失去了實用價值。

廠商的保護措施都是在充電前給電池加熱（當然這也會耗費電池的能量），或者在充電初期利用外部電源加熱電池，等電池溫度上來後在給電池充電。特斯拉在用車載導航到超充站時，都會跳出一條資訊“正在給電池加熱”，原因就是如此。

回到鋰離子走丟的問題上來，這些丟失的鋰離子會聚集在電池負極變成金屬鋰，這種現象也叫做析鋰。雖然說多數鋰金屬會在後面充放電過程中，變成鋰離子，但也會有少量的金屬鋰變不回鋰離子，這會造成電池效能永久性衰退。

箭頭處白色的物質就是析出的鋰金屬

另外多說一句，有觀點說析鋰現象影響電池的安全性，因為析出的鋰金屬可能會刺穿電池導致短路。不過，我查看了相關的研究論文，主流科學界並沒有這種說法，鋰金屬非常脆弱，不足以刺穿電池。

總體來說，現階段北方城市對於電動車依舊很不友好。什麼時候能徹底解決冬季電動車續航衰減的問題，現在還看不到希望。或許固態電池會有所改善，因為它的“電解液”本身就變成了固態了，所以也就不存在低溫被凍住的情況。

可是還是有很多問題沒有解決，所以說威馬柴油輔助包真是一個比較徹底的解決方案，因為它讓人和車都變得暖和起來。倘如大家都效仿此法，那麼所謂的電動車環保就真的成為一個大大的笑話。