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冬天的续航到底去哪了?
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2020-12-27 13:39:00
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刚刚结束的电动邦第十五季“趴趴趴大赛”当中,我们看到了很多车主驾驶自己的爱车跑出来的真实冬季极限续航,同时也让我们更加关心这样一个问题,这也是所有对电动车感兴趣的人都很好奇的一个问题,那就是冬季的续航到底去哪了?今天,借着趴趴趴大赛结束的机会,邦老师在这里分享一下自己在23号的一次沙龙当中所获取的信息和知识,相信,这对于每一个电动车的爱好者理解低温续航问题的真相都会有不小帮助。

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北汽新能源“冬季续航到底哪去了”技术沙龙

12月23日,北汽新能源在三里屯ARCFOXSpace体验中心举办了一场“冬季续航到底去哪里了”的技术沟通活动,深入探讨新能源汽车行业动力电池及低温续航等相关技术发展。在这次沙龙当中,北汽新能源工程研究院副院长代康伟博士携三电团队与行业媒体和专家学者展开交流。

  • 冬季的续航到底跑哪去了?

这是第一个要回答的问题,代院长从原理上解释了动力电池在低温条件下动力电池的性能损失问题。“这与动力电池的工作原理紧密相关”,代康伟解释道,从技术的角度来说,动力电池是通过锂离子在电解液中转移和正负极中嵌入、脱嵌来实现充放电。低温状态下,电池正负极材料活性和内部电解液导电能力下降,内阻增大,工作电流就变小,对外表现为动力电池可用容量的衰减,也是续航里程打折扣原因之一。具体到数据层面,在EU5时期,北汽的技术可以做到动力电池在冬季低温条件下可用容量为理论容量的88%,而最新一代应用于ARCFOX极狐阿尔法T的电池技术将这一数据提升到了92%。

除了应用各种手段提升电池在冬季的可用容量之外,用各种手段为电池加温是目前解决电池冬季衰减的主要手段,比如PTC加热就是目前的通行方法。车端通过PTC加热系统来对电池冷却液进行加热,加热后的冷却液流入电池热管理管道,就像地暖一样对电池进行升温加热。然而,“地暖”升温速度还不够快。为了提升加热速率,减少用户等待时间,除了PTC加热方式外,北汽还在研究两项加温黑科技。

一是超低温冷启动。据介绍,这项技术原理是利用低温下电芯内阻增大的特性,因为电池的发热与电阻是成正比例关系的,因此内阻增大有利于电池的升温,所以北汽的新技术通过高频大电流脉冲充/放电实现快速加热效果。

二是全气候电池。该技术通过给电芯间镍片通电生热的方式,快速向电芯传热使其升温。今年1月,北汽新能源在黑龙江成功进行了低温测试,电池温度从-18℃到18℃仅用了300秒左右,这一核心关键技术方面处于世界领先水平,为新能源汽车突破严寒禁区奠定坚实的技术基础。

在提升动力电池低温性能方面,北汽的确在技术积累和研发投入上处于国内的领先地位。

代康伟

北汽新能源工程研究院副院长 代康伟

  • 取暖用电怎么省,四代技术提升快

冬季电动车续航消耗大的另外一大元凶就是驾驶舱取暖,空调技术的发展对于电动车冬季续航的提升来说至关重要,在这方面,代院长介绍了电动车空调发展的四代技术。

第一代:让驾驶舱热起来,解决驾乘人员的刚需,让驾驶舱的温度升起来。因为电动车没有内燃机这样一个大型的发热体,所以在冬季的驾驶舱采暖没有热源,必须依赖外部制热,经过研究,最终选取了PTC方案,迄今为止,这依然是当前电动车的主流制热方案。

第二代:综合热管理系统,这一代的热源依然以PTC加热为主,不过将整车的散热源进行了整合,热管理成为了系统,而不是单打独斗的个体。

第三代:热泵技术,这是当前电动车空调技术的热词,热泵几乎成了解决冬季驾驶舱取暖的神器。实现1KWH的电能消耗能够产生1.5-2KWH的等效热量,这方面的空气源热泵技术已经是比较成熟的,就和现在大部分家庭使用的冷暖一体空调一样。以阿尔法T的热泵空调为例,采暖效率达到1.3-2.0,节省了30-50%的空调能耗,相当于整车可以多出5-10%的行驶里程。

第四代:二氧化碳热泵,现有的热泵系统是有局限性的,一旦温度低于零下10°C,现有的热泵效率就会降低,还不如直接使用PTC加热技术有效。针对热泵的局限性,北汽研究院目前在研的二氧化碳热泵是很好的解决方案,也是公认的第四代车内取暖技术。CO2热泵在零下30°C依然可以有效工作,而且采暖效率比现有的热泵提升了30%以上,车辆续航可以在提升10%以上。目前这项技术已经开始实车测试,今年底,明年初的冬季,测试还将继续,力争尽早实现装车。

  • 冬季续航不想少 集群技术挖潜能

用各种手段提升动力电池在冬季的活性,这可以说是开源,采用新一代的热泵技术提升驾驶舱制热效率,这可以说是节流,想要解决冬季电动车的续航问题,无外乎这两条途径,在代院长的介绍中,我们了解到,北汽目前的技术储备已经开发出了一整套电动车的极寒技术群。驻车保温、远程充电保温、电池速加热、矩阵闪充、低温行车能量自适应、能量智能回收、超低温热泵空调系统等,利用物联网技术,通过多种智能终端、智能材料和智能自适应技术来综合提升冬季电动车整车续航和充放电能力。

邦点评

冬天电动车的续航能力和充放电能力是当前阻碍电动车进一步推广的一大障碍,北汽是我国新能源汽车最早的开发者之一,也是专注新能源产品的主机厂当中为数不多地处北方的厂商,对于电动车在冬季低温条件下的使用理应拥有更好的技术储备和切身体验,这一点不论从代院长介绍的新技术,还是在用户的真实口碑当中,都有所体现,希望通过像代院长这样的技术专家的努力,在寒冬腊月当中电动车用户可以无所顾忌的使用空调的日子可以早一天到来。

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