事實上,不只是特斯拉,江淮、比亞迪、長安等自主品牌車企的磷酸鐵鋰車型,也存在此類問題,電動汽車的冬季續(xù)航問題由來已久。

充電樁

充電樁  電池網(wǎng)資料圖片

今年的雙11當天,在北京亦莊特斯拉交付中心,一輛磷酸鐵鋰版國產(chǎn)特斯拉Model 3標準續(xù)航后驅升級版,被交付到了車主趙先生的手中。

此前,趙先生的江淮iev5已經(jīng)開了五年,170公里的續(xù)航里程一直限制著他的出行半徑。因此,趙先生下定決心要置換Model 3,緩解里程焦慮。

回想起最近幾個冬天,為了節(jié)省續(xù)航里程而不開暖風,在iev5車里瑟瑟發(fā)抖的情景,Model 3對于趙先生來說似乎是久旱逢甘霖,但車輛入冬后的表現(xiàn)卻讓他大失所望。

“都2020年了,特斯拉的三電又號稱最好,即使是磷酸鐵鋰版,平時上下班開也夠了。沒想到特斯拉的電控技術還是超乎我的想象,最近動不動就直接100公里憑空消失,剩余續(xù)航200公里以內(nèi)時,只要停車超過2小時,下次開必定只剩80到90公里?!壁w先生表示,“從提車至今,電池從來沒充滿過,最近這次充到77%就無法再充了。去找了特斯拉的售后,做了次電池平衡,一點用也沒有,還是200公里以內(nèi)必掉。”

事實上,不只是特斯拉,江淮、比亞迪、長安等自主品牌車企的磷酸鐵鋰車型,也存在此類問題,電動汽車的冬季續(xù)航問題由來已久。

01“怕冷”的磷酸鐵鋰

有一種溫度,叫電池想穿秋褲。

目前,國內(nèi)純電動汽車搭載的動力電池以三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池為主,二者的優(yōu)缺點都較為突出。

在相同體積的情況下,三元鋰電池的能量密度更高,低溫性能更好,但本身不耐高溫,成本也相對較高。而磷酸鐵鋰電池在耐高溫、成本、循環(huán)壽命上均有優(yōu)勢,但是在低溫性能上卻有不少短板。

“早上室外溫度-5度,在北京六環(huán)路跑了大概63km,速度大多在80-100,全程暖風。續(xù)航減少了97km,折扣率約為65%?!绷姿徼F鋰版Model 3車主馬先生表示。

由于低溫環(huán)境下,磷酸鐵鋰電池的材料活性降低,能夠發(fā)生移動的鋰離子數(shù)量減少,因此,磷酸鐵鋰車型在低溫下的充放電效率也受到了較大影響。

“鐵鋰版Model 3冬天穩(wěn)定性差,夏天不知道會不會好。”馬先生說,“目前還不是北京冬季最冷的時候,開三元鋰電池車型的人說堵車不費電,不知道是真是假。但磷酸鐵鋰的車型是真費電。我測了,目前行駛1900公里左右,從開始充滿420公里,到后期都是充滿400公里左右,今天充滿才360公里?!?/p>

針對此類問題,特斯拉方面表示,將會通過OTA進行優(yōu)化,同時為了顯示更接近真實值,建議車主將車輛軟件升級到2021.44.15或者更高的版本,還提供了校準續(xù)航里程的方法,然后將車輛電量使用至10%以下,關閉所有額外耗電功能,靜置3小時以上,將車輛充電至100%,保持電樁連接,再靜置休息一小時以上,這樣會幫助車輛完成電池組自平衡,更準確測算電量,但效果并不理想。

“有一天晚上,一宿掉了10%,也就是40公里左右。按滿電續(xù)航里程400公里來算,客服說校準方法是開到電量10%以下停放3小時,再充滿100%停放1小時。這個方法真是坑爹,所以建議還是買三元鋰電池的車型吧,最起碼有長時間測試,穩(wěn)定性較好。”馬先生說。

目前Model 3的在售車型中,國產(chǎn)版標準續(xù)航后驅升級版車型搭載的是寧德時代提供的磷酸鐵鋰電池,長續(xù)航后輪驅動版和Performance高性能全輪驅動版則搭載了松下提供的三元鋰電池。

“一般情況下,磷酸鐵鋰的低溫性能的確比三元和鈷酸鋰電池表現(xiàn)相對弱一些,目前提升的方面主要是依靠保溫設計和熱管理技術,還有很大的提升空間。蘋果手機電池在低溫性能方面也表現(xiàn)得不盡如人意,問題的關鍵還是在于電池技術與保溫措施的升級,需要產(chǎn)業(yè)鏈一起來優(yōu)化?!敝嘘P村新型電池技術創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長、電池百人會理事長于清教在接受創(chuàng)業(yè)邦記者采訪時表示。

有研究表明,在相同的冬季低溫條件下,搭載三元鋰電池的車型的續(xù)航里程會降低25%,同等條件下的磷酸鐵鋰車型可能會達到35%多。即便是電控技術獨樹一幟的特斯拉,也不能例外。

然而,怕冷的不只是磷酸鐵鋰電池,續(xù)航里程標稱五六百公里的三元鋰電池車型,在低溫下的表現(xiàn)也不容樂觀。

02 “腰斬”的NEDC

有一種續(xù)航,是你永遠開不到的續(xù)航。

目前,在國內(nèi)上市的純電動汽車的續(xù)航里程測試標準為“新標歐洲循環(huán)測試”,全名為“New European Drivig Cycle”,即NEDC。

但在NEDC測試的過程中,空調、大燈、座椅加熱等應用都會關閉,且在測試過程中針對市區(qū)工況會以時速不超50km/h,平均時速在18.5km/h,測試時間會在195秒左右。在郊區(qū)工況則會模擬交通暢通的狀態(tài),時速最高120km/h,平均時速為62km/h,測試時間在400秒左右。

與現(xiàn)實中復雜的路況相比,NEDC的續(xù)航測試過于簡單,參考價值并不高。換言之,一輛NEDC續(xù)航300公里的電動汽車,由于堵車、頻繁加減速等影響,實際續(xù)航里程要打八折左右,真實續(xù)航里程約為200到240公里。

在于清教看來,目前電動汽車普遍續(xù)航里程為500km左右,基本能滿足城市日常通勤需求。今年還有幾款續(xù)航700km的車型推出,但NEDC續(xù)航太過理想化,也不太適合當下的技術和市場,NEDC工況下續(xù)航里程某種程度上“傷害”了消費者的認知。實際續(xù)航,特別是冬季續(xù)航,往往都要大打折扣,容易誤導消費者。

通過對車主的采訪,創(chuàng)業(yè)邦發(fā)現(xiàn),而在冬季低溫的考驗下,無論是磷酸鐵鋰電池還是三元鋰電池,其NEDC續(xù)航里程均被“腰斬”。電動汽車冬季續(xù)航面臨三大“殺手”,而空調暖風則是頭號“殺手”。

“榮威ERX5的NEDC標稱320公里,冬天充電只能充到280公里左右,由于電池包是風冷散熱,充電速度只有40-50A。電池容量只有48度,打開暖風后電耗至少百公里25度,全程暖風只能開150公里左右。”車主許先生告訴創(chuàng)業(yè)邦,“即使不開暖風,戴著棉帽、棉手套,穿上軍大衣,最多也就開260公里。開高速去郊游就更少了,只能開120公里左右。”

車主王先生表示,進入12月以來,NEDC續(xù)航510公里的廣汽AION S打開暖風,只能開200公里左右,不開暖風的續(xù)航里程也只有250公里。

此外,由于不少車主沒有地庫,也沒有慢充樁熱車,導致車輛啟動時必須用一部分續(xù)航為動力電池加熱,使其達到能夠正常工作的溫度。有些車主通勤距離較短,動力電池的溫度剛加熱到正常溫度,車輛已經(jīng)停車斷電,造成車輛百公里電耗較高,整體續(xù)航也大打折扣。

因此,車輛冷啟動和開短途也成為了冬季續(xù)航的另外兩大“殺手”。

“這車本身電池包容量就不大,只有58.8度電,夏天還可以一周充一次電。但冬天一開暖風,電耗至少百公里22度以上,車停在地面,開短途的電耗更高,早上零下幾度冷啟動車輛,光電池包預熱就要消耗不少續(xù)航,有時剛開出200米就用掉了5公里續(xù)航?!蓖跸壬嬖V創(chuàng)業(yè)邦。

“目前鐵鋰版Model 3在北京實跑240公里左右,上次充滿電續(xù)航顯示420公里,實際跑了241公里,還剩5%的電,耗電39度。全是市內(nèi)短途,每次啟動到停止不到4公里的居多。”車主張先生表示。

可以看出,寒冬之下,空調暖風、冷啟動和開短途這三大“殺手”,給電動汽車的冬季續(xù)航帶來了嚴峻挑戰(zhàn)。如何更好地解決冬季續(xù)航問題,成為了行業(yè)和各大車企的首要課題。

03 “悄悄”的進步

有一種進步,叫悄悄的。

從過去穿著軍大衣、戴著棉手套開車,到如今開著空調暖風開車,不知不覺間,純電動汽車的空調、電控以及動力電池等相關技術已經(jīng)取得了一定進步,而這樣的進步還在繼續(xù)。

“61%的電從車庫出來,開了75公里,暖風開24度,掉電25%,室外溫度零下5攝氏度,基本折合下來,零下5度可以續(xù)航300公里,溫度零下4、5度左右,基本能耗是百公里22度電?!眮碜院邶埥R齊哈爾的漢EV四驅高性能版旗艦型車主劉先生表示。

得益于電池技術的進步,進入冬季后,在氣溫較低的東北地區(qū),純電動汽車的冬季續(xù)航里程得到了大幅提升。

比亞迪漢EV扎實的續(xù)航表現(xiàn),與其搭載的刀片電池有著莫大關系。

據(jù)統(tǒng)計,2019年1-9月,東三省新能源汽車銷量榜上,比亞迪唐EV名列榜首,其搭載了比亞迪自研的三元鋰電池,NEDC續(xù)航里程達500公里。

另外,近年來,一些車企開始在搭載三元鋰電池的車型上采用熱泵空調、柴油加熱等方式,試圖緩解冬季續(xù)航里程問題,并取得了一定成果。

此前,有媒體曾將搭載傳統(tǒng)PTC空調和熱泵空調的兩輛純電動汽車,在設定相同暖風溫度和風量的情況下,搭載熱泵空調的車型續(xù)航消耗僅為搭載PTC空調車型的一半。

有機構曾預測,在新能源汽車空調市場方面,以2020年熱泵系統(tǒng)10%的替代率計算,則有超過16億的市場空間,2025年30%滲透率市場空間將近150億元。另外在家用方面地源、水源、空氣源熱泵的市場空間更大,但電動汽車用熱泵對于汽車零部件企業(yè)是一個全新的增量市場,可為提前布局的企業(yè)提供更多增長的確定性。

盡管市場前景廣闊,但較高的成本是制約熱泵空調普及的最大障礙。有數(shù)據(jù)顯示,熱泵空調的單車價值3300元左右,比傳統(tǒng)PTC空調高出1000元。

此外,威馬EX5的“柴油電池加熱系統(tǒng)”對于低溫地區(qū)的消費者來說很實用,能夠有效保證車輛的純電續(xù)航,其使用成本也不高。但是有觀點認為,加了柴油的威馬車型已經(jīng)違背了純電動車的造車理念,對于環(huán)保和能耗都較為不利。

“從一些車企提供的數(shù)據(jù)來看,熱泵空調確實能節(jié)省不少電量,但其成本相對高,并且效率低。柴油加熱方式目前應用的車型不多,電動汽車加裝柴油系統(tǒng)來加熱,是莫大的諷刺。我們什么時候能真正站在消費者、客戶角度解決問題,才算真正強大了?!庇谇褰谈嬖V創(chuàng)業(yè)邦。

在車企針對冬季續(xù)航不斷推出新技術的同時,一些行業(yè)標準的制定也將為消費者提供更多參考。

2019年11月,“中國工況”開發(fā)應用技術研究會議在南京正式召開,會議確定,純電動汽車將率先采用中國工況(CATC),2025年之后,所有車型都將采用CATC工況標準。

中汽中心汽車標準化研究所四室主任鄭天雷透露,對于純電動汽車,CATC將刪除等速法,而增加高低溫下開啟空調的試驗規(guī)程,其中低溫溫度設置為(-7±3)℃,高溫溫度設置為(30±2)℃,從而更客觀、真實評價純電動汽車能耗和續(xù)航里程。

“中國工況目前還不是強制標準,續(xù)航里程去水分,更利于提升消費者的信任度,同時也倒逼企業(yè),更加用心去提升產(chǎn)品性能,加速淘汰落后產(chǎn)能。2015年以來,中國新能源汽車產(chǎn)銷量和保有量已連續(xù)五年全球居首,也將是未來新能源汽車最有潛力的增量市場,盡早實現(xiàn)中國工況的導入,也將推動新能源汽車滲透率的提速?!庇谇褰瘫硎?。

寫在最后

今年11月,磷酸鐵鋰電池的市場占有率達到44%,已無限接近三元鋰電池。未來,動力電池的市場格局又將發(fā)生怎樣的變化?

“不同的動力電池技術路線將長期并存,不同的應用場景,對于各種性能平衡點的考量標準不一樣,還是得看市場需求。”

正如于清教所說,同樣“怕冷”的磷酸鐵鋰和三元鋰電池,就像硬幣的正反面,無法相互消滅,只能在長期發(fā)展中不斷進步。

(本文系創(chuàng)業(yè)邦采訪本網(wǎng)創(chuàng)始人于清教的相關文章,本網(wǎng)轉載目的在于分享其中觀點。)

[責任編輯:趙卓然]

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