「低溫」電動車續航殺手,真的無解嗎?

AutoByte發表於2021-12-31

最近幾天,央視財經一篇關於「新能源車冬季充電頻繁,公共充電樁基本靠『搶』」的報導,再次在網路上引發對純電動汽車裡程焦慮的關注。

報導中指出,動力電池在低溫環境下活性下降,淨放電率降低,容量受到影響,需要增加充電的頻次。一位被採訪的兼職網約車司機表示,原本一天一充的車,在冬季變成了一天至少兩次。

「低溫」電動車續航殺手,真的無解嗎?

事實上,低溫至今仍是電動汽車續航的最大殺手。

美國汽車協會(AAA)曾在一份研究報告中提到,鋰離子電池的理想工作溫度大概在70°F(21°C)左右,過高或過低的溫度都會對其充放電效能、容量特性以及迴圈壽命造成影響。

換句話說,低溫不僅電池會使莫名其妙的掉電,充放電也功率也會下降,難以支撐電機正常執行。如果不主動降至安全功率,還要面臨熱失控的風險。

「低溫」電動車續航殺手,真的無解嗎?

目前,車企為了使電動車在低溫下也能正常工作,普遍透過電池熱管理系統保證其低溫效能,但電加熱的方式往往意味著耗電量大幅增加,直接影響續航里程。

除此之外,電動汽車在冬季還有另一大耗電裝置——空調,當前主流的PTC加熱器功率約6-8kW,意味著滿功率工作一小時就要消耗6-8度電。

面對這種問題,當前車企也在逐步換用熱泵空調,改善能耗。在這個過程中,特斯拉和比亞迪還將打通了座艙、電驅系統、動力電池等多域,讓熱泵在與外界空氣換熱的傳統方式外,還能夠在車內多域之間相互換熱,達到更高效調溫和節能的效果。

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最近,Auto Byte來到了遼寧瀋陽,對比亞迪首款搭載該套熱泵方案的海豚進行冬季測試。具體測試車型為補貼後售價10.88萬元的時尚版,採用70kW前置永磁同步電機、44.9kWh磷酸鐵鋰刀片電池,NEDC續航里程為405km。

溫度1至-4℃,續航達成率70.9%

測試路線選擇從二環旁的酒店出發,經機場高速進入四環,在沈遼路出口離開四環,經城市開放道路進入二環,繞至盛京大劇院結束。全程路況變化大約是:高速→環路→城市開放道路+小段快速路→環路。

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測試出發時間大約在8:31,外界溫度為1℃,到11:54左右結束,外界溫度為-4℃。總耗時3小時23分,中間有大約1個小時用於靜態拍攝。

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測試時,包括拍攝期間在內,全程啟動車輛,保持24℃暖風、開啟AC、外迴圈、1擋風量,模擬在用車真實場景裡舒適度最高,但能耗也偏高的工況。熱泵在這時要高功率、長時間地工作,以使進入透過外迴圈進入車內的寒冷空氣升至目標溫度。

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駕駛模式選擇最常使用的一種設定:經濟模式(共有運動/經濟/雪地三種駕駛模式)、較大回饋(共有兩擋動能回收模型)。測試期間不會刻意節能,儘快提速、儘量跟緊前車、貼近限速。

「低溫」電動車續航殺手,真的無解嗎?
(示意圖)

需要提前說明的是,這次測試以相對高速的環路為主,這是對於燃油車相對經濟的路況,但卻並非電動車的經濟工況。後者沒有變速箱,需要以電機轉速覆蓋全部工作區間,環路上高轉階段的加減速,已處在電機滿功率執行、但轉矩持續下降的區間,需要消耗更多的電量進行加速、超車。

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測試結束後,根據表顯總里程推算,實際行駛107km(4174km-4281km),表顯續航下降151km(405km-254km),續航達成率(相比NEDC)約70.9%,能耗約15.6kWh/100km。而且,靜態拍攝期間,保持車輛通電和24℃暖風開啟1個小時左右的能耗也被平攤在內,真實的達成率還會更高一些。

這一資料在冬季動輒腰斬的電動車裡,可以被稱作優秀。尤其要考慮到,冬測時所處的零下低溫環境和NEDC室溫下測試的差距,更顯難得。

「低溫」電動車續航殺手,真的無解嗎?

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根據GB/T 18386-2017《電動汽車 能量消耗率和續駛里程 試驗方法》的要求,測試時不僅不用開啟空調或加熱車窗等輔助裝置,全程還都是在室內透過臺架、鼓風機模擬道路環境,溫度保持在20-30℃之間,而這時恰好是動力電池理想的工作範圍。

DiLink 3.0:豐富的應用生態

除了達到70.9%的續航達成率之外,比亞迪海豚的車機系統也給我們留下了比較深的印象。儘管其補貼後的起步價已經到了低於預期的9.38萬元,但仍為全系配備了DiLink 3.0智慧網聯絡統。

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其中,入門活力版為DiLink Lite,其餘的是DiLink。前者屬於低配版本,但只缺少語音識別和電動旋轉螢幕,後者在增加功能的同時,還將螢幕尺寸從10.1英寸提升至12.8英寸。

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DiLink 3.0相當於一個安卓平板電腦,介面、功能和操作方式與手機基本一致,沒有上手難度,底部也有安卓相同的三個主要控制鍵。車機內建的是高通驍龍660晶片,在應用雙開,執行愛奇藝、高德地圖等手機常用應用時,均沒有出現卡頓。

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旋轉螢幕已經屬於比亞迪如今的一個標籤,可以在方向盤或螢幕上的按鍵,令其電動旋轉,也可以透過語音指令「旋轉螢幕」控制。還值得好評的一點是,使用旋轉螢幕的語音指令時,不需要提前喚醒車機,增強了便利性。

旋轉螢幕可能初看起來用途不大,但是在執行如K歌、抖音等原本需要豎屏的應用,或者愛奇藝、騰訊影片等橫屏應用,可以實現明顯高於固定螢幕的匹配度和使用體驗。

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另外,透過旋轉螢幕還能更高效地建立應用生態。這樣的優勢已經在DiLink 3.0顯現,其應用商店的生態已經幾乎和手機無異,可以任意下載安裝。

儘管面對如此大規模的應用群,DiLink 3.0還難以讓每個應用都做到針對性的UI、螢幕橫豎屏狀態適配,如影片應用進入後自動切豎屏,播放影片時還要切橫屏。但是先儘可能鋪滿應用生態,再於後期逐步最佳化,顯然是正確道路。這更有利於發揮優勢,保證使用者體驗。

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不過對於最常用的高德地圖,DiLink 3.0還根據車載的特殊需求花費了更多心思。該應用在後臺執行時,即使不在導航狀態,但也會透過一個浮窗顯示車速、前方攝像頭等資訊,而且位置支援任意拖動,避免遮擋住當前頁面的資訊,也能點選角標關閉。

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另外,DiLink 3.0還支援左右分屏。不需要提前進入相應功能,點選下方常駐控制欄的分屏按鍵即可選擇第二個應用,相比手機的操作步驟更少。而且,兩個應用之間還支援互換位置,並可透過點選「X」或向一側拖動分隔線,返回全屏模式。
總的來說,在1到-4℃的環境,比亞迪能夠以磷酸鐵鋰刀片電池,實現70.9%的續航達成率,成績已經可稱得上優秀。而這也是因為其依靠的不只是熱泵這一項技術,還有e3.0平臺將多域打通的熱泵方案。
目前,大多數熱泵車型都是與外界空氣換熱的給車內升溫,面對低溫環境效率會大幅降低,但比亞迪透過將車內電驅、電池也接入換熱範圍,提升了適用範圍。另外面對極寒情況,比亞迪還可以透過降低驅動電機效率產生更多廢熱,供熱泵交換。

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