【太平洋汽车网 技术频道】春节前,太平洋汽车网PCauto与皆电GeekNEV同事们开着6台新能源车跑了一趟“智驾千里”春运长途,在广州与武汉之间跑了一个来回,其中纯电车型在南方冬季的通畅高速巡航工况下,真实续航大约在NEDC标称续航值的50-60%之间。
若是北方媒体跑纯电续航测试,这个比例会更低一些。因而我们可以发现,新能源汽车的真实续航与外界温度的相关性非常强,夏季外界温度过热时,动力电池需要降温,车内需要开空调;冬季外界温度过低时,动力电池需要加热,车内需要开暖风。
2021年夏季,笔者写了一篇关于电池散热降温的文章:
今天,我们来看看电池加热的一些事一些情:
为何需要给电池保温
当前所有新能源车均装备了锂离子电池包,包括BEV纯电动、PEHV插混、REEV增程、HEV非插混、FCV氢燃料电池,而锂电池对温度非常敏感,特别娇气,温度太热太冷都不爽,它会立刻没有了理想,不好好充电/放电。
一般而言,锂离子电池的最佳工作温度在20℃左右,比如MEB平台的动力电池恒温就定在23℃。如果电芯温度因为外界降温而下降过多,电芯正极材料活性降低,电芯内部运动的锂离子数量下降,正负极材料中的带电离子扩散运动能力变差,电能传递速度降低,带电离子运动不顺畅,电池充放性能下降。低温不仅影响充放电的效率,还会因为低温析锂生成锂枝晶,影响电池的循环寿命甚至让电池提前报废。
从下图“SoC-电压”坐标图可见,极端低温-30℃与超低温-20℃下的放电曲线都非常陡峭,-30℃大约只有SoC 20-60%可用,-20℃大约只有SoC 15-80%可用,电压变化非常大。
由于电池充放电的化学反应会发热,所以在非极端低温环境中,工作了数十分钟后的电池,可以依靠自身发热来维持温和舒适的“体温”。可是,冷车启动状态下的动力电池,根本无法依靠自身发热来抵抗外界寒冬,这时候我们就要给电池设计保温措施。
当然,我国国土面积实在太大,天气预报三分钟都报不完的那种,这就给动力电池保温策略给出了不同的要求,也让我们形成了“南铁锂/北三元”的电池技术路线格局。上图那张图便是磷酸铁锂的电压曲线图,标称电压只有3.2V(其他动力锂电池是3.7V),且铁锂非常怕冷。
大家可以看看下方的一月平均气温分布图,我国东北、华北、高原地带毫无疑问是0℃以下低温,中原地带能维持在0℃左右,五岭以南一路向高。