冬天来了,又到了新能源汽车接受考验的时刻。
本文引用地址:每到冬季,充电慢、启动动力不足、剩余里程突然下降、空调使用快速降低续航里程等烦心事儿就开始困扰新能源车主,让用车体验大大降低。
以前,电车是少数先锋人士的尝鲜儿之物,这样的烦恼有点“曲高和寡”,多数车主并不感同身受。但如今,新能源汽车已经进入寻常百姓家,接近25%的渗透率,意味着越来越多车主将陷入电动车“怕冷”的焦虑中。
近日,中国消费者协会发布新能源电动汽车使用消费提示,提示新能源电动汽车车主:选车时多角度考量、用车时养成好习惯、开车时操作要妥当、用好充电桩、核验好凭证。然而,光靠消费者在使用层面的“御寒”显然是不够的,汽车企业如何从技术层面提高电动汽车的“过冬”能力呢?
多家车企,为过冬做准备
新能源汽车最大的敌人不是燃油车,而是冬天。前不久,东北的一场大雪,再次让新能源汽车上了热搜。寒冷的天气不仅导致了大面积的排队充换电情况,甚至换电电池都被冻住了,只能用热风把冰吹化才能取出电池,令人哭笑不得。
冬天开电车难,各大车企也绞尽脑汁寻找应对策略。近日,多家车企尝试通过的方式,为车主缓解冬季用车之痛。
特斯拉在11月初进行的2022.36.6版本更新中,新增了能量回收制动、驾驶室过热保护、动态制动灯等功能,这其中最引人瞩目的便是特斯拉开启了“能量回收制动受限时启用制动”。冬天到来,电池在温度过低或者近充满电状态时,能量回收制动受限,这样一来会与日常的驾驶状态不同,容易导致驾驶员对车辆的误判。软件升级后,特斯拉可以模拟动能回收制动,松开加速踏板后,车辆会自动实施常规制动,确保行车安全。有车主反馈,“明显感受到刹车动能回收增强了”。
比亚迪汉的四驱版针对冬季特殊天气频发状况,新增了dTCS(分布式牵引力控制系统)功能。dTCS是专门为新能源汽车打造的驱动力控制系统,帮助车辆在各种工况下均尽可能获得最佳牵引力,用以保证车辆在冰、雪等各种复杂路面均获得最佳附着力,从而大大降低轮胎打滑的可能性。
极氪001升级至OS 3.2版本,则可体验到“Eco-Heat”双效制暖模式,在外部环境5~15摄氏度的条件下,开启自动空调,每小时节省0.6度电,先除湿后制暖,缓解挡风玻璃起雾。普通制暖模式PTC加热器独立工作耗能比较高,“Eco-Heat”双效制暖模式的优势是PTC加热器和内冷凝器协同双效发热制暖,能降低PTC发热及电耗,并且废热通过内冷凝器回收贡献热量。
11月30日,零跑C11开启了第五轮,V1.02.60版本中新增了省电模式,该模式会针对最大能量回收、空调节能模式进行相关调节,同样是为了冬季用车省电而推出的。
乘联会秘书长崔东树认为,车企们通过OTA的改进,涉及到能量回收、热管理和制动等多个方面,既考虑到冬季的用车安全,也关注着车辆续航能力的提升,是针对外部环境变化的有效调整,能强化车主在寒冷天气的用车体验,也体现了电动汽车在智能化方面的显著优势。
电池系统性能决定汽车抗寒能力
事实上,相比于新能源汽车推广初期,随着技术的更新和续航里程的提升,如今的冬季用车体验已经得到了显著的提升,但离消费者的心理预期仍有距离,续航缩短、充电慢是最核心矛盾。清研华科新能源研究院高级分析师张抗抗指出,OTA升级固然有效,但更多时候可以看作是在“打补丁”,“事实上,电动汽车在冬季表现如何,出厂时已决定了大部分”。
张抗抗认为,目前,三种情形下冬季用电车痛点比较明显。一是单日行驶里程较长的网约车主,原本充电一次够用一天,但冬季续航里程缩水严重,开不了几圈就得找地方充电,“趴活”时不舍得开空调,也不敢接送远距离的乘客;二是家里不方便安装充电桩的车主,由于冬季全社会的充电需求增加,在公共充电桩可能要承受等待时间长的痛苦;三是部分车型冬季续航里程不准,可能导致车辆半路抛锚。要解决上述问题,首先就是要加大力度开发适用于冬季的动力电池。
在这方面,新能源汽车和动力电池企业一直不停地在寻找应对方案,目前已经有了一些成果。
今年举办的北京冬奥会上,新能源大客车、中型客车和小客车已经可以稳稳地开入零下30摄氏度的极寒天气,这得益于全气候电池新能源汽车的诞生。据了解,全气候电池系统能量突破175瓦时/千克,能够在低温环境下,让电池利用仅剩的一点能量迅速给自身加热,解决电动汽车在冬季续航里程急剧下降、无法启动等诸多难题。
比亚迪研发的冷媒直接冷却加热式的电池热管理,减少能量传递环节,进一步提升能量利用效率。为解决热泵低温下性能差的痛点,比亚迪全新e平台 3.0的电动力总成主动产热技术,让热泵在零下-30℃的极端天气仍然能够正常工作,降低采暖能耗损失。据称,这一技术可确保低温续航里程提升20%。
广汽埃安弹匣电池全时管控的第五代电池管理系统,通过采用车规级最新一代电池管理系统芯片,可实现每秒10次全天候数据采集,相比前代系统提升100倍,以24小时全覆盖的全时巡逻模式,对电池状态进行监测,进一步管控电池系统本身的温度。面对严寒,弹匣电池以具备隔热的电池安全舱,帮助电池系统降低内阻,保持“体温”,进一步提升电动车电池的“抗冻性能”。
宁德时代则致力于推进性能更佳的钠离子电池在2023年实现产业化。
法规标准影响车企“续航策略”
当然,提升电动汽车续航能力的路径不止一条,张抗抗认为:仍有很大的优化空间。比如在制暖策略上,目前主流电动车主要是采用PTC加热,但单纯通过PTC热敏电阻制热,虽制热效果好却耗电量大,对电动车冬季续航影响大。相比之下,采用热泵系统的方案热效率更高,在冬季开空调暖风可以大大降低耗电量,有效减少续航缩减。
由于搭载热泵空调的成本更高,目前只有部分车型采用这一方案。而车企对电动汽车续航能力提升的努力,一方面是为了满足消费者的需求,另一方面则是为了满足法律规范的考核。
目前续驶里程的测试值多对应的是常温条件下的试验结果,实际使用中,不同区域、不同季节的环境温度和车辆状态显著不同,由此造成续驶里程测试结果与实际值产生差异。
2021年10月1日, CLTC测试标准开始实施,目前大多数新能源电车,所采取的续航宣传标准也都是CLTC标准。为进一步客观体现车辆在不同环境条件下的续驶里程情况,CLTC标准提出了高温和低温环境下的测试规程。此前已开展的30款车型试验结果显示,相比于常温条件下的续驶里程,低温条件下平均降低约40%。
张抗抗认为,CLTC标准的测试温度条件是比较适宜的25℃,虽然CLTC也有低温测试标准,却由于种种原因并未执行。“没有法规要求,企业投入的热情自然也就不足。如果法规这根‘指挥棒’能够调整角度,落实低温续航测试,车企在包括电池类型选择、是否采用热泵空调等研发关注点和投入上也会随之改变,这能从宏观上、也能从根本上解决电动汽车冬季续航能力下降的问题。”张抗抗说。
崔东树则认为,“电动车主夜里三点起床充电”、“寒冬充电排队几个小时”的新闻频繁见诸报端,这说明提升充电速度、保证低温环境下的快充性能,是提升冬季用车体验的关键所在。同时,车企也应拓展消费者对于新能源电动汽车使用认知,给予其方法和指引,便于消费者提早规划充电和用车方式,提升用车的心理安全感。
对此,中消协也提醒消费者,要多加关注新能源电动汽车的续航里程和充电条件,多角度考察对比不同品牌车型、确保购车后能够及时便捷充电。同时要养成良好的新能源电动汽车使用习惯,在启动、停车、充电、驾驶等操作中,要充分考虑新能源电动汽车电池特性。
虽然,如今新能源汽车冬季的一些使用痛点还未得到根治,但随着耐低温技术的进步,北方新能源车型的增多以及相关数据的积累日益完善,以及充换电配套设施的逐步完善,我们期待不久的将来,新能源汽车怕冷的“宿命”将被改写。