近日,一場霸王級的寒潮席卷全國,令各地氣溫下降了10℃以上,同時也給電動汽車帶來了極為嚴峻的考驗。生活中的經(jīng)驗已經(jīng)告訴我們,在寒冷的環(huán)境中,手機等電子產(chǎn)品的電池使用時間會大打折扣,同樣采用鋰電池的電動汽車也面臨著相似的寰場J只壞緦絲梢院芊獎愕爻瀋系紓綞檔男嚼锍倘綣陸島芏啵禿蕓贍馨殉絲透影肼飛狹恕/p>
在寒冷天氣下,電動汽車的續(xù)航里程會下降不少,特斯拉也不例外。
近日席卷全國的霸王級寒潮對電動汽車是個很大的挑戰(zhàn)。
既然是小到手機、大到電動汽車都會出現(xiàn)的問題,那么其中的問題就是出在了鋰離子電池上。研究表明,氣溫從25℃下降到到-20℃,汽車動力電池所能釋放的電量會降低30%,同時充電所需的時間也會增加。為何會出現(xiàn)這種情況呢?該如何解決這個問題?帶著這些疑問,我們采訪了一位電池專家,清華大學深圳研究生院博士后賀艷兵。
誤區(qū):關于電量的兩點常識
首先,賀艷兵為我們解釋了兩個誤區(qū)。
第一是標稱電量≠實際可使用電量。車廠在電池初始容量的基礎上,會保留一部分容量。比如原來100,可能給你用的只有90甚至80。這部分保留容量首先是出于安全的目的,其次是為了保證電池的使用壽命,避免過充和過放。
第二是電表顯示充電電量≠實際充電電量。國內(nèi)普遍使用的家用電表精度不夠,再加上充電也有一個轉(zhuǎn)換效率的問題,因此實際充電電量難免與電表顯示數(shù)據(jù)存在差異。
電池有正負極之分,電子在正負極之間的流動產(chǎn)生了電流。
原因:電池內(nèi)化學反應變慢
為什么會出現(xiàn)這種情況呢?目前各行各業(yè)所用到的鋰電池都屬于化學電池,鋰電池放電也是一個化學反應的過程,其原理是負極通過化學反應析出鋰離子,通過電解質(zhì)運動到正極,在這個過程中會產(chǎn)生電流。而低溫會降低電池內(nèi)的化學反應速度,進而導致電池的實際工作電壓降低,電池的可用容量減小。
低溫對電池的影響已經(jīng)有很多人都領教過了,但我們需要注意的是,高溫也是電池的一大敵人。在電池溫度超過55℃-60℃時,負極材料和電解液都會受到影響,如果長期工作在高溫下,電池的壽命也將減少。
電池怎么選?
目前電動汽車所用的動力電池主要是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池,哪種電池在冬季的表現(xiàn)更好呢?
動力電池是電動汽車的核心。
電池專家賀艷兵解答道,鋰離子電池低溫性能的瓶頸主要是在于負極材料上。目前常見的電池負極材料是石墨,石墨在低溫下活性很低,化學反應的速度很慢。磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的正極材料不同,負極材料則都是石墨。所以雖然三元鋰電池受溫度的影響相對較小一些,但兩者的低溫性能基本是處于同一水平的。
比亞迪電動汽車采用磷酸鐵鋰電池,壽命長,安全性好,但能量密度低。
特斯拉采用的是松下提供的三元鋰電池,能量密度很高。
在其他幾個性能指標上,磷酸鐵鋰電池的壽命長,但是能量密度較低;三元鋰電池的主要優(yōu)勢就是能量密度較高。在安全性方面,兩者都會經(jīng)過穿刺、高溫、碰撞等多項試驗,安全性能肯定是達標的,不過隨著使用時間的增加,磷酸鐵鋰電池在安全性方面還是會有一些優(yōu)勢。
在冬季如何提升續(xù)航里程?
對于“在冬季如何提升續(xù)航里程”這個車主們最為關心的問題,賀艷兵表示,低溫環(huán)境下,電池的電量下降,是由于鋰電池的工作原理決定的,這也就注定了,目前實際上并沒有什么有效的方法來避免這一現(xiàn)象的發(fā)生。
車主所能做的,就是利用好閑暇時間多充電,同時養(yǎng)成良好的駕駛習慣,降低百公里耗電量。另外,由于沒有發(fā)動機,電動汽車需要靠電能來加熱空氣,其效率是很低的。相比起來,座椅加熱的耗電量會小很多。多用座椅加熱,少開暖風,也能增加不少續(xù)航里程。
未來的鋰電池將在負極材料上做文章,以提升低溫性能。
要從根本上解決電動汽車冬季續(xù)航的問題,還是得從電池著手,對其負極材料加以改進。目前的方案很多,比如在負極材料中加入石墨烯等等。相信在不久的將來,我們就能體驗到這些新產(chǎn)品。
編輯點評:電動汽車在寒冷環(huán)境中的續(xù)航里程確實是個問題,這個問題不僅影響了電動汽車的日常使用,也阻礙了電動汽車在北方寒冷地區(qū)的推廣。不過,我們也沒必要過度放大這個問題:一方面即便在正常溫度下,和傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車一樣,停放時間的長短(電子系統(tǒng)需要持續(xù)供電)和駕駛習慣的好壞也會影響電動汽車的電量;另一方面,即便是傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車,在低溫下也會出現(xiàn)油耗猛增、啟動困難、水溫低、潤滑不足等情況。我們相信,隨著電池技術的進步,在對抗寒冷環(huán)境這個問題上,電動汽車超越傳統(tǒng)汽車只是時間問題。
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挑戰(zhàn)凜冬 騰勢電動車冬季低溫續(xù)航測試
來源:愛卡汽車
作者:張璇
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