文章來(lái)源：江蘇省水文水資源勘測(cè)局辦公室

據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2020年，我國(guó)新能源汽車共銷售136.7萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)10.9%，其中純電動(dòng)汽車的銷量首次突破100萬(wàn)輛，占全年汽車銷量的5%。隨著續(xù)航里程的提高、充電基礎(chǔ)設(shè)施的逐步完善，越來(lái)越多的純電動(dòng)汽車開(kāi)始走入尋常百姓家。

1純電動(dòng)汽車冬季掉電快、續(xù)航里程下降明顯遭吐槽

從2020年年末到2021年年初這將近1個(gè)月的時(shí)間里，超級(jí)寒潮吹過(guò)我國(guó)大部分地區(qū)，寒潮來(lái)襲，氣溫驟降，全國(guó)由北到南、由東到西都進(jìn)入了冰凍模式，甚至連海南都要穿羽絨服才行。人覺(jué)得冷可以保暖御寒，可汽車怕冷怎么辦？特別是近來(lái)被越來(lái)越多人接受并購(gòu)置的純電動(dòng)汽車，它們怕冷嗎？您還別說(shuō)，它們還真的怕冷，寒冬的低溫給純電動(dòng)汽車帶來(lái)最直接的結(jié)果就是——續(xù)航爆降！純電動(dòng)汽車掉電快、續(xù)航里程下降明顯，網(wǎng)上吐槽一片。

@冰天雪地：去年11月份，我對(duì)Model3磷酸鐵鋰版純電動(dòng)汽車進(jìn)行了一個(gè)實(shí)測(cè)，發(fā)現(xiàn)其續(xù)航里程大幅縮水。特斯拉標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航升級(jí)版標(biāo)稱的NEDC（NewEuropeanDrivingCycle，新歐洲駕駛周期）續(xù)航里程是468km，車輛充滿電后表顯的續(xù)航里程是420km，但實(shí)際行駛了241km后僅剩下5%的電量，折算下來(lái)續(xù)航里程大約打了“6折”。

@滔哥：我的純電動(dòng)汽車是2020年12月中旬購(gòu)買的，官方宣傳該車的續(xù)航里程為300km，但讓我驚訝的是，這車開(kāi)著暖風(fēng)實(shí)際上只能行駛200km，掉電掉了40%。我每天的通勤里程為120km，這不每天都需要對(duì)該車進(jìn)行充電嗎？我去找4S店咨詢，4S店的專業(yè)人士給我的解釋是，“低溫條件下電池正負(fù)極材料活性和電解液導(dǎo)電能力降低，電池容量下降，內(nèi)阻升高，放電效率隨之降低”。我作為一個(gè)車主，這話什么意思我也聽(tīng)不懂??！不過(guò)，好在我單位的充電樁還算充裕，讓我沒(méi)有了后顧之憂。

@張先生：每天單程40km的路程，我剛買的廣汽埃安車?yán)锍瘫頃?huì)顯示減少80km，下降了50%。

@朱女士：我2018年購(gòu)買了一輛北汽EU5純電動(dòng)汽車，購(gòu)車時(shí)，新車?yán)m(xù)航里程為418km，但冬天充滿電只能跑370km，續(xù)航下降了22%。不僅如此，冬天打開(kāi)車內(nèi)暖氣，電量消耗更大，同樣的路程，冬天電量消耗比平時(shí)多出一倍。

@武先生：2018年7月購(gòu)買的比亞迪宋EV400純電動(dòng)汽車，續(xù)航里程為400km，夏天開(kāi)空調(diào)時(shí)續(xù)航里程約為390km，冬季開(kāi)暖風(fēng)續(xù)航里程為300km，下降了25%左右。

@于先生：我在上海，2020年1月底購(gòu)買的特斯拉Model3，標(biāo)定續(xù)航里程為670km，購(gòu)入時(shí)恰逢上海冬季，氣溫介于0℃~7℃，打開(kāi)暖氣和座椅加熱，新車實(shí)際上每次開(kāi)400km左右就沒(méi)電了，一般開(kāi)到300km時(shí)就得趕緊充電。有一次，我的車顯示續(xù)航里程還有180km，但實(shí)際上只能支撐不到50km，電量真是肉眼可見(jiàn)地往下掉。

圖1所示為純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程下降情況調(diào)查結(jié)果，可見(jiàn)，65%以上的車主認(rèn)為自己的純電動(dòng)汽車冬季續(xù)航里程下降超過(guò)20%，其中，有20%的車主認(rèn)為自己的純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程下降超過(guò)40%。據(jù)測(cè)試，部分純電動(dòng)汽車在寒冬的低溫天氣下，如果不注意給愛(ài)車“保暖”，續(xù)航里程可能會(huì)下降57%左右，也就是說(shuō)現(xiàn)在市面上大多續(xù)航里程在300km的純電動(dòng)汽車，在低溫下續(xù)航里程也就100多km。表1所列為車質(zhì)網(wǎng)制作的國(guó)內(nèi)某位車主駕駛的某款純電汽車一年中不同溫度下的續(xù)航里程。純電動(dòng)汽車冬季掉電快、續(xù)航里程下降帶來(lái)的后果不言而喻，續(xù)航里程下降影響了車主的用車生活，能耗增加影響用車效率，更有甚者開(kāi)純電動(dòng)車冬季出行連空調(diào)都不敢開(kāi)了。


2純電動(dòng)汽車冬季掉電快、續(xù)航里程下降的原因

中國(guó)工程院院士、北京理工大學(xué)教授孫逢春曾表示，純電動(dòng)汽車在冬天的續(xù)航里程問(wèn)題在世界上依然是個(gè)難題，這是由當(dāng)前純電動(dòng)汽車所使用的主流電池技術(shù)所決定?，F(xiàn)試圖就其主要原因和可能的改進(jìn)方向進(jìn)行粗略的分析。冬季汽車?yán)m(xù)航里程下降并不是純電動(dòng)汽車的“獨(dú)有特性”，燃油車在低溫下的油耗也會(huì)顯著提升，但由于加油很方便，用戶感受不深罷了。不過(guò)，由于純電動(dòng)汽車的特性，其冬季續(xù)航里程下降的影響要比燃油車更大。那么造成純電動(dòng)汽車冬季掉電快、續(xù)航里程下降的原因有哪些呢？

2.1所有汽車冬季面臨的共性原因
（1）風(fēng)阻問(wèn)題。冬季的空氣密度大，從而導(dǎo)致行車中的風(fēng)阻增加，特別是跑高速時(shí)，燃油車耗油比夏天要多，純電動(dòng)車耗電也不例外。
（2）胎壓?jiǎn)栴}。冬季汽車的胎壓普遍會(huì)降低，汽車行駛中的輪胎阻力增加不可避免。

2.2純電動(dòng)汽車冬季面臨的“專屬”原因
（1）氣溫低導(dǎo)致電池活性下降。冬季燃油車油耗雖然也會(huì)高，但一般也不會(huì)出現(xiàn)續(xù)航里程打?qū)φ鄣那闆r，但對(duì)純電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)就很普遍了。鋰離子電池，包括常用的三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池，其化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了它的性能對(duì)溫度非常敏感，化學(xué)反應(yīng)的激烈程度與溫度息息相關(guān)，溫度太高了反應(yīng)太激烈容易失控，溫度太低了反應(yīng)太慢性能受限。以三元鋰電池為例，從原理上來(lái)看，由于電解液在低溫下變得更加黏稠，使鋰離子運(yùn)動(dòng)活性降低，導(dǎo)電率降低，內(nèi)阻變大（-20℃時(shí)電池內(nèi)阻是25℃時(shí)的7倍~10倍之多），最終導(dǎo)致其可用容量在低溫下呈線性下降。根據(jù)上汽提供的資料，如圖2所示，有的鋰離子電池在25℃時(shí)的可用容量是100%，但在-20℃時(shí)，其可用容量只有61.24%，如果在-40℃，那就只有40.16%了。由于磷酸鐵鋰電池的低溫性能相比三元鋰電池更差一些，加上自重更大，冬季續(xù)航里程打折問(wèn)題更明顯，造成50%續(xù)航里程偏差也不稀奇。

在電解液中添加不同的添加劑，可以改善電池的低溫性能，但電池的低溫性能、高溫性能和常溫下的性能很難兼顧，設(shè)計(jì)制造企業(yè)需針對(duì)電池最主要的使用工況進(jìn)行平衡決定。為解決這一問(wèn)題，當(dāng)前最主要的方法是采用液體加溫和冷卻的溫控系統(tǒng)。但是無(wú)論是加溫還是冷卻，都需要消耗能量，所以在盛夏和嚴(yán)冬時(shí)，純電動(dòng)汽車的續(xù)航里程都會(huì)有所下降。另外，早些年設(shè)計(jì)的純電動(dòng)汽車，和當(dāng)前一部分低價(jià)位的純電動(dòng)汽車，可能沒(méi)有采用溫控系統(tǒng)，冬季續(xù)航里程下降就會(huì)更加明顯。

（2）低溫下鋰離子電池充電困難。除了容量降低外，低溫狀態(tài)下鋰離子電池內(nèi)電解液導(dǎo)電能力變差，充電變得很困難，由于鋰離子移動(dòng)能力變差，大功率充電可能會(huì)導(dǎo)致離子堆積，會(huì)使其負(fù)極表面容易堆積形成金屬鋰，形成鋰枝晶。鋰枝晶的生長(zhǎng)可能會(huì)刺穿電池隔膜，造成電池正負(fù)極短路，誘發(fā)電池?zé)崾Э兀?ldquo;自燃”）。為了避免析鋰發(fā)生，會(huì)限定充電電流。圖3所示為某款電池在不同溫度下直流快充的時(shí)間變化。與7℃相比，-14℃時(shí)的充電時(shí)間延長(zhǎng)超過(guò)70%（3%~80%SOC）。此時(shí)去充電樁充電的話，會(huì)發(fā)現(xiàn)充電速度非常慢，如果以前1h充到80%電量還可以接受的話，那么冬季動(dòng)輒需要充電2h以上，這就讓人直呼心涼了。

此外，大家都知道動(dòng)能回收系統(tǒng)能有效地延長(zhǎng)純電動(dòng)汽車的續(xù)航里程，但在低溫狀態(tài)下，由于充電功率受限，動(dòng)能回收系統(tǒng)的能量回收能力也會(huì)受到影響，這也加劇了純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的下降。

（3）空調(diào)/暖風(fēng)耗電加劇。與燃油汽車不同，純電動(dòng)汽車在夏天使用空調(diào)和在冬天使用暖風(fēng)都會(huì)明顯縮短續(xù)航里程。夏天使用空調(diào)，其實(shí)燃油車和純電動(dòng)汽車都會(huì)多消耗能量，縮短續(xù)航里程。但燃油車由于油箱容量足夠，所以使用者感覺(jué)不明顯。但在冬季使用暖風(fēng)時(shí)，兩者的差別便會(huì)特別明顯。這是因?yàn)槿加推嚩焓褂门L(fēng)，是利用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)給發(fā)動(dòng)機(jī)散熱后，通過(guò)風(fēng)扇將散出的熱量送入車內(nèi)，形成暖風(fēng)，并不會(huì)形成額外耗油，對(duì)于續(xù)航里程幾乎沒(méi)有什么影響。因?yàn)榧冸妱?dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)、電池組、逆變器等工作效率都很高，產(chǎn)生的廢熱較少，難以收集利用，所以純電動(dòng)汽車的空調(diào)熱風(fēng)只能用自身制熱的方式提供。當(dāng)前純電動(dòng)汽車暖風(fēng)的主要技術(shù)路線是直接使用PTC（熱敏陶瓷元件）加熱來(lái)實(shí)現(xiàn)（當(dāng)然給電池自身加熱也是用PTC），其本質(zhì)上是通過(guò)電流的焦耳效應(yīng)實(shí)現(xiàn)制熱，但是其效率不能100%轉(zhuǎn)化，一般為80%~95%，剩下的浪費(fèi)掉，從而使得冬季車艙的環(huán)境控制負(fù)荷更大。對(duì)此，上汽給出了一組數(shù)據(jù)加以說(shuō)明，一般加熱器件功率為3kW~4kW，也就是車輛行駛1h耗電3kWh~4kWh，行駛2h耗電6kWh~8kWh……，以此類推。如果純電動(dòng)汽車電量為35kWh以上，空調(diào)整體能耗占比能達(dá)到20%左右。換句話說(shuō)，空調(diào)的耗能直接轉(zhuǎn)化為續(xù)航里程損失。對(duì)于這一點(diǎn)，目前主要的改進(jìn)方向是使用熱泵空調(diào)。從熱力學(xué)原理上講，采用熱泵空調(diào)加熱比電加熱可以使能量消耗下降3/4。但由于熱泵空調(diào)還沒(méi)有大規(guī)模生產(chǎn)，當(dāng)前成本還比較高。希望3年~5年以后，熱泵空調(diào)可以大量使用，成本可以降下來(lái)。

（4）實(shí)際續(xù)航里程虛標(biāo)。目前市場(chǎng)上的純電動(dòng)汽車，標(biāo)注的續(xù)航里程，都是按照NEDC（NewEuropeanDrivingCycle，新歐洲駕駛周期）工況得出的，在NEDC工況的測(cè)試中，測(cè)試時(shí)所有其余負(fù)載（空調(diào)、前照燈、加熱座椅等）都會(huì)關(guān)閉（燃油車和純電動(dòng)汽車都是如此），這與純電動(dòng)汽車實(shí)際應(yīng)用中存在較大差距，從而導(dǎo)致純電動(dòng)汽車標(biāo)注的續(xù)航里程會(huì)比實(shí)際行駛狀況虛高10%~15%，從而會(huì)加劇使用者對(duì)于冬季純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程不實(shí)的感受。今后國(guó)際上會(huì)推廣WLTC（WorldwideLight-dutyTestCycle，全球統(tǒng)一輕型汽車測(cè)試循環(huán)）工況，我國(guó)也會(huì)采取原理相同的中國(guó)工況（CATC），續(xù)航里程虛高的情況會(huì)得到糾正。如果各純電動(dòng)汽車生產(chǎn)廠家，在標(biāo)注續(xù)航里程時(shí)，采用WLTC工況或中國(guó)工況，不僅要標(biāo)注最長(zhǎng)續(xù)航里程，還要標(biāo)注在夏天開(kāi)空調(diào)和冬天開(kāi)暖風(fēng)條件下的續(xù)航里程。也建議有關(guān)部門，在純電動(dòng)汽車市場(chǎng)準(zhǔn)入時(shí)加強(qiáng)這一方面的核準(zhǔn)。

3預(yù)防純電動(dòng)車冬季續(xù)航里程下降的措施

為了最大程度地為純電動(dòng)汽車“保暖”，盡量避免續(xù)航里程爆降帶來(lái)的困擾，除了選擇一輛配備優(yōu)秀動(dòng)力電池、綜合實(shí)力強(qiáng)的純電動(dòng)汽車之外，在使用中采取以下措施，無(wú)疑是有效防止純電動(dòng)汽車冬季續(xù)航里程下降的方法。

（1）選擇適當(dāng)?shù)耐＼嚮虺潆妶?chǎng)所。冬季純電動(dòng)汽車應(yīng)該盡量在地下車庫(kù)停放或充電。如果沒(méi)有地下車庫(kù)，也應(yīng)盡量在背風(fēng)處停靠或充電。另外在停放時(shí)應(yīng)用車衣或者擋風(fēng)材料保護(hù)電池，避免受到冷空氣的侵害。

（2）掌握正確的充電方式。冬季，應(yīng)該防止純電動(dòng)汽車電池過(guò)放電，養(yǎng)成隨用隨充的習(xí)慣。在電池電量下降到30%左右的情況下就應(yīng)該及時(shí)充電，盡量不要讓純電動(dòng)汽車電池虧電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，因?yàn)槿绻谔濍姞顟B(tài)下長(zhǎng)時(shí)間停放車輛，會(huì)直接影響到電池容量及壽命。在車輛需要充電時(shí)要盡量避免在露天的充電站充電，盡可能找到溫度較高的室內(nèi)充電樁，或者在溫度較高的白天室外充電，這些都有利于提升動(dòng)力電池活性，有效提升電池容量，減少續(xù)航里程損失和延長(zhǎng)電池壽命。另外，要養(yǎng)成“趁熱”充電的習(xí)慣，建議在每次行程結(jié)束后，趁電池還沒(méi)完全冷下來(lái)，立即為車輛充電，充電時(shí)電流帶來(lái)的熱量還會(huì)使電池溫度上升，充電效率比完全冷下來(lái)的電池更高。其實(shí)，有些純電動(dòng)汽車在研發(fā)時(shí)就考慮到冬季的用車場(chǎng)景，所以提前為電池配備了預(yù)熱系統(tǒng)或外部加熱系統(tǒng)，使用這些輔助系統(tǒng)能夠保障電池在冬季充電和放電的穩(wěn)定性。

（3）在要出行前為純電動(dòng)汽車預(yù)熱。冬季純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程之所以會(huì)下降，正是因?yàn)闇囟忍陀绊懙诫姵亟M性能，如果在出門前，能和傳統(tǒng)燃油車一樣先進(jìn)行熱車步驟，讓電池組溫度達(dá)到相對(duì)適宜的區(qū)間，便不會(huì)出現(xiàn)電量“跑掉”的情況。目前有很多純電動(dòng)車型都支持電池預(yù)加熱功能，該功能在冬季時(shí)便可以派上用場(chǎng)了。

（4）要養(yǎng)成良好的駕駛習(xí)慣。冬季氣溫過(guò)低，應(yīng)平穩(wěn)緩加速起步行駛，盡量避免猛加速、猛減速、猛制動(dòng)等激烈的駕駛方式，保持平穩(wěn)駕駛最佳。因?yàn)榧ち荫{駛時(shí)，純電動(dòng)汽車的電池需要釋放大量的電來(lái)提升車速，會(huì)使電量急速下降，而平緩的駕駛方式則可以盡量降低能耗，延長(zhǎng)續(xù)航里程，且出行也更安全。特別是等紅燈完畢時(shí)，千萬(wàn)不要去和別人拼起步。

（5）提前規(guī)劃出行路線，熟悉沿途充電樁布局。出發(fā)前要合理規(guī)劃行程，確保純電動(dòng)汽車能夠行駛相應(yīng)里程外，還能留出充足的電量富余。如果需要長(zhǎng)途出行，則要提前了解沿途的充電樁分布及快/慢充樁數(shù)量等信息，以備電量無(wú)法支撐到目的地前能夠迅速補(bǔ)充充電。

（6）合理使用空調(diào)暖風(fēng)。由于純電動(dòng)汽車無(wú)法像燃油車那樣利用發(fā)動(dòng)機(jī)余溫為座艙提供暖風(fēng)，再加上目前許多純電動(dòng)汽車仍然依靠電加熱PTC元件來(lái)取暖，因此使用空調(diào)暖風(fēng)勢(shì)必會(huì)影響續(xù)航里程，為了從牙縫中省出電來(lái)，也只能降低暖風(fēng)的使用頻率或降低預(yù)設(shè)溫度。因此，冬季駕駛純電動(dòng)汽車切忌一直開(kāi)著暖風(fēng)空調(diào)，建議使用座椅加熱來(lái)代替暖風(fēng)，如果純電動(dòng)汽車沒(méi)有配備座椅加熱功能，則可以選擇一些正品的加熱坐墊；當(dāng)確實(shí)需要使用暖風(fēng)時(shí)，可以間歇性地開(kāi)啟和關(guān)閉暖風(fēng)，做到在車內(nèi)溫度足夠舒適的情況下關(guān)閉暖風(fēng)。