蔚來(lái)汽車 電池網(wǎng)資料圖片
近日氣溫下降,新能源汽車?yán)m(xù)航性受到較大影響。北京一位電動(dòng)車車主張明(化名)告訴中國(guó)證券報(bào)記者,近期北京氣溫驟降至零下10度左右,其汽車?yán)m(xù)航里程明顯下降。如果打開空調(diào),續(xù)航里程會(huì)瞬間減少40公里。
業(yè)內(nèi)人士指出,電動(dòng)汽車冬季續(xù)航里程減少是整個(gè)行業(yè)面臨的難題,主要在于電池容量下降和開暖風(fēng)耗電過多所致,且磷酸鐵鋰電池受影響更大。
瞬間減少40公里
張明于2020年上半年買了一輛北京現(xiàn)代昂希諾電動(dòng)汽車,該車搭載寧德時(shí)代生產(chǎn)的三元鋰電池,NEDC續(xù)航里程為500公里。
“如果不遇到低溫天氣,新能源汽車的使用成本還是很有吸引力的?!睆埫鞅硎?,2020年4月購(gòu)車,截至12月該車行駛充電總費(fèi)用為1099元(經(jīng)常購(gòu)買充電套餐);行駛總里程為8435公里,每公里費(fèi)用約為0.13元。張明駕駛汽車通常采取ECO+模式,開空調(diào)較少。
不過,近來(lái)北京氣溫驟降,張明的汽車?yán)m(xù)航里程明顯下降。張明告訴中國(guó)證券報(bào)記者,在零下11度的環(huán)境下,其在北京晚高峰路段正常行駛8.4公里,空調(diào)設(shè)置為24度,駕駛模式為ECO+模式,但續(xù)航減少了17公里。根據(jù)行車APP,空調(diào)加熱耗電約為總耗電量的20%?!疤炖潆姵鼗钚越档停瑢?duì)汽車行駛里程影響確實(shí)較大?!睆埫髡f(shuō)。
吳凱(化名)是特斯拉Model 3車主。他告訴中國(guó)證券報(bào)記者,自己的特斯拉搭載三元鋰電池?!按呵飼r(shí)續(xù)航比較準(zhǔn),但入冬后,把空調(diào)開到最大,基本上續(xù)航乘以0.6?!绷硪晃惶厮估璏odel 3車主譚?。ɑ└嬖V中國(guó)證券報(bào)記者,從90%電量下降到19%,他的Model 3僅行駛了132公里?!岸熘荒苡糜谏舷掳嗤ㄇ?,根本不能出城?!弊T俊說(shuō)。
“低溫使得電池容量下降,同時(shí)暖風(fēng)耗電過多,導(dǎo)致續(xù)航里程降低?!北逼履茉醇夹g(shù)總監(jiān)兼工程研究院常務(wù)副院長(zhǎng)李玉軍告訴中國(guó)證券報(bào)記者。
磷酸鐵鋰“不抗凍”
冬季續(xù)航打折扣是整個(gè)行業(yè)面臨的難題。目前,動(dòng)力電池主要以三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池為主。三元鋰電池的能量密度通常更高,低溫性能更好,但本身不耐高溫,成本也相對(duì)較高;而磷酸鐵鋰電池在耐高溫、成本、循環(huán)壽命上有優(yōu)勢(shì),但低溫性能存在短板。
上汽通用五菱旗下的宏光mini EV是2020年的“網(wǎng)紅”車型。洛陽(yáng)一名宏光mini EV車主近日向中國(guó)證券報(bào)記者稱,入冬后,他的搭載磷酸鐵鋰電池宏光mini EV“只能跑70公里,活動(dòng)半徑縮小一半。該車標(biāo)的續(xù)航里程數(shù)是120公里?!?/p>
搭載磷酸鐵鋰刀片電池的比亞迪漢EV銷量居前。位于北京北五環(huán)外的一家比亞迪4S店銷售經(jīng)理向中國(guó)證券報(bào)記者表示,磷酸鐵鋰刀片電池安全性高,但冬季續(xù)航相對(duì)三元鋰電池確實(shí)要短一些,與電池活性下降有關(guān)?!霸撥囆投鹃_空調(diào)狀態(tài)下行駛,大概會(huì)縮短150公里?!?/p>
在實(shí)際行駛過程中,低溫對(duì)比亞迪漢EV的續(xù)航影響更大?!氨本┳罱芏嗵於荚诹阆?0度左右,我上下班單程15公里,一周要充一次電?!苯召?gòu)買了比亞迪漢EV的鄧女士說(shuō),最近一次充滿電后,該車一共行駛185公里,耗電81%(即490公里理論續(xù)航里程)?!笆S嗬m(xù)航19%不敢再開了。”鄧女士說(shuō)。這是在空調(diào)設(shè)置為24度,駕駛模式為ECO環(huán)境下的實(shí)際續(xù)航里程,相比宣稱的該車型605公里續(xù)航相差較大。
研究表明,通常三元鋰電池低溫使用下限值-30℃,低溫放電性能好;磷酸鐵鋰低溫使用下限值-20℃,且低溫環(huán)境下放電性能差。在相同的低溫條件下,三元鋰電池衰減不到15%,而磷酸鐵鋰電池衰減高達(dá)30%以上。此外,低溫條件下磷酸鐵鋰電池對(duì)剩余電量的監(jiān)控更困難。
伊維經(jīng)濟(jì)研究院研究部總經(jīng)理吳輝向中國(guó)證券報(bào)記者表示,不看好磷酸鐵鋰電池在乘用車領(lǐng)域的應(yīng)用,低溫性能差及能量密度低。“這是磷酸鐵鋰電池兩個(gè)致命弱點(diǎn),且屬于短期無(wú)法解決的問題?!眳禽x說(shuō),不少磷酸鐵鋰電池公司在積極開發(fā)抗低溫性能的磷酸鐵鋰材料,但難度很大。
提升技術(shù)改善性能
使用空調(diào)也是電動(dòng)汽車冬季耗電增加的一個(gè)重要原因。
中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長(zhǎng)、電池百人會(huì)理事長(zhǎng)于清教對(duì)中國(guó)證券報(bào)記者表示,燃油車采用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng),熱能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能牽引汽車行駛,轉(zhuǎn)換效率通常不會(huì)超過35%,其余熱能散發(fā)掉或者轉(zhuǎn)變?yōu)榕L(fēng),對(duì)油耗基本沒有影響。而電動(dòng)車采用鋰動(dòng)力電池驅(qū)動(dòng)。在低溫狀態(tài)下,正負(fù)極材料活性、電解液導(dǎo)電能力都會(huì)下降,電池內(nèi)阻增大,電流變小,導(dǎo)致電池容量衰減。同時(shí),電池給車輛熱泵供電,通過熱泵轉(zhuǎn)化為暖風(fēng),也需要消耗電池容量。
業(yè)內(nèi)人士表示,減少空調(diào)系統(tǒng)能耗是電動(dòng)車企業(yè)努力提升的技術(shù)方向。近年來(lái),車企花了不少精力提升電池在低溫情況下的使用效率。比如,從早期的“電加熱絲”和水暖加熱器,到目前的熱泵系統(tǒng)、電池系統(tǒng)的熱管理設(shè)計(jì)等。
吳輝告訴記者,行業(yè)正在研究低溫性能較好的電磁材料,但進(jìn)展較緩慢。
于清教認(rèn)為,鋰電池是發(fā)展最為成熟的電池技術(shù),未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間難以出現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)顛覆鋰電池的技術(shù)。電池企業(yè)要在技術(shù)和產(chǎn)品上多下功夫,包括采取保溫設(shè)計(jì)保證續(xù)航里程,對(duì)磷酸鐵鋰材料改性和摻雜,改善其低溫性能和導(dǎo)電性能。
對(duì)于續(xù)航縮水對(duì)二手電動(dòng)汽車殘值的影響,于清教指出,車電分離或能解決二手車殘值率低的問題,利用換電站更換電池來(lái)保障汽車的正常使用。