【全球车子网 技艺频道】春节前，全球车子网PCauto与皆电GeekNEV同事们开着6台新燃料车跑了一趟“智驾千里”春运长途，在广州与武汉之中跑了一种反复，此中纯电车型在南方冬季的顺畅快速巡航工况下，真正续航大约在NEDC标称续航值的50-60%之中。

　　若是北方媒体跑纯电续航测试，这种比重会更低少许。于是咱们可行发觉，新燃料车子的真正续航与外界温度的相干性十分强，夏季外界温度过热时，能源电池须要降温，汽车内部须要开空调；冬季外界温度过低时，能源电池须要加热，汽车内部须要开暖风。

　　2021年夏季，笔者写了一篇对于电池散热降温的文章：

　　今日，咱们来瞧瞧电池加热的少许事少许情：

　　当前全部新燃料车均配备了锂离子电池包，包括BEV纯电动、PEHV插混、REEV增程、HEV非插混、FCV氢能源电池，而锂电池对温度十分感性，特别娇气，温度太热太冷都不爽，它会立刻无了理想，不好好充电/放电。

　　通常而言，锂离子电池的最好事业温度在20℃左右，例如MEB平台的能源电池恒温就定在23℃。假如电芯温度由于外界降温而下调过多，电芯正极资料活性下降，电芯里面活动的锂离子数量下调，正负极资料中的带电离子分散活动能力变差，电能传导速度下降，带电离子活动不畅畅，电池充放功能下调。低温不但作用充放电的效能，还会由于低温析锂生成锂枝晶，作用电池的重复生命甚而让电池提早作废。

　　从下图“SoC-电压”坐标图可视，极其低温-30℃与超低温-20℃下的放电曲线都十分陡峭，-30℃大约唯有SoC 20-60%可用，-20℃大约唯有SoC 15-80%可用，电压浮动十分大。

　　源于电池充放电的化学反映会发热，是以在非极其低温环境中，事业了数非常钟后的电池，可行依托本身发热来保持温和舒适的“体温”。但是，冷车发动状况下的能源电池，基本没有办法依托本身发热来抵抗外界寒冬，这时刻咱们就要给电池设置保温举措。

　　自然，我们国家国土面积切实很大，天气预报三分钟都报不完的那种，这就给能源电池保温战略给出了不同的请求，也让咱们造成了“南铁锂/北三元”的电池技艺路线格局。上图那张图即是磷酸铁锂的电压曲线图，标称电压唯有3.2V（其它能源锂电池是3.7V），且铁锂十分怕冷。

　　大伙可行瞧瞧下面的一月平均气温分布图，我们国家东北、华北、高原地带全无疑问是0℃之下低温，中原地带能保持在0℃左右，五岭以南一路向高。

　　在秦岭淮河线以北的使用者，冬季运用磷酸铁锂配方的电动车要遭罪了，Model 3磷酸铁锂版的汽车主人们应当最有发言权，与三元锂版的冬季续航差距有点大。

　　秦岭淮河以北一年仅一熟的区域，冬季气温分分钟往零下摄氏度走，电池包事业自产热不足以保持寻常事业温度，车企根本都会用来下6种方案来解决低温困难：

　　容易来讲便是电芯、模组、电池包三个层次的壳体自身，以及配套的隔热保温装置。

　　保温资料必需考量好多要素，例如必需是热的不良导体，必需阻燃，必需绝缘，最佳防水防尘还耐受高温低温，资料本钱还不能太高，最佳重量也要轻盈少许……

　　通常电池包里面会放气凝胶来隔热，而气凝胶这玩意就相比有趣了，它是全球上密度最低的固体（低至0.003g/厘米2），里头绝多数皆是气体，根本能隔绝热传递，美国宇航局在90年代就爱上这类新资料。Lyriq那个奥特能平台也宣传过自家气凝胶隔热资料可行挡住600℃热浪冲撞。

　　云母也是可以的隔热资料，岚图之前发表的“云母电池”就用了“云母+气凝胶”的方案来隔热。

　　另一个材质叫“德耐隆”（Telite），是一个改性发泡资料，同样是用以隔热保温的，隶属相比新款的资料。

　　在这几种资料的包含下，电芯自产热量就可以让电池保持在相比舒适的难题发展充放电。

　　尽管被动保温材质是相比“古老”的形式，但这是能源电池必有的配置，再简陋的新燃料也会有必定的保温材质包含。除此之外，工程师们还研发了后文咱将要提到电阻/液体/外置热源体系不事业时，但这点主动式保温体系却非长时间事业的，当温度十足时当然会断开供能，此时电池包里面依旧须要依托被动保温资料来控温。

　　“热得快”用过吧？便是这玩意。

　　只是惯例“热得快”十分低本钱，没全部防护装置，差不多于拿在小弟子手上的RPG火箭发射器。能源电池用的电阻加热体系通常有两种，经常使用的叫PTC热敏电阻（Positive Temperature Coefficient），是一个电阻随温升而激增的半导体电阻（下图）。

　　另一个是加热膜，有金属的或许硅基的，此刻另有把导电粒子加入高分子有机资料内部做加热膜的。这点薄膜会贴在电芯周边，加热成果比PTC愈加匀称，空间也相比小（唯有2毫米那么薄）。

　　另有一个运用“帕尔贴效应”（Peltier effect）的加热装置，热效能更高，但临时还没量产。

　　此前有读者问过，耗电来给电池加热，续航不就更低了吗？

　　问得挺好。前文咱们说过电池在超低温下的充放电功能会下降50%甚而更多，假如咱只用5-10%的电量去加热电池，让它规复30%电量，是非是赚了呢？便是那么个容易道理，况且加热体系不要一直事业的，等温度相当了，下半场留给电池事业的自产热来保持体温。

　　此前咱拍过MEB平台的温控装置，下图加热部分运用PTC热敏电阻（红框，一大一小）和可供选装的热泵（蓝框），冷却部分运用R744空调紧缩机装置（蓝框，统一个）。

　　为何PTC加热装置有两个呢？大的那个在车厢内，给汽车内部供暖；小的那个在前舱内，给电池供热。两个装置独立以后，可行按需加热，耗能会更低。

　　由于有PTC的存留，即便在-10℃低温环境下，1小时也可让ID.产物充入近80%电量。

　　之前文章咱们聊过液体冷却方案，液体可行带走热量（液体冷却），也可行带来热量（液体加热），因而可行在液冷方案能源电池根基上改成冷热两种温控体系。

　　液体加热方案本来是“PTC+液体重复体系”的联合（差不多于一辆电热水器），经过PTC加热包内液体，继而经过液体重复把热量输送到每一颗电芯上面去。

　　比较单纯的PTC加热方案，“PTC+液体重复体系”的加热愈加匀称，可行更好地确保电芯的绝对性，减缓容量降低的速度，下降热失控的几率，提高重复生命。

　　未来，可能还会有浸入式的液体加热方案量产，热传导效能会更高。

　　说得有点文绉绉，本来便是应用一辆内燃机，经过燃烧石化能源发生热量为电池包加热。

　　相比典范的例子便是威马EX5可供加装的“极地电加热体系”，实则是一辆小型的单缸活塞式内燃机，采纳燃效更高的柴油能源，在-30℃之下的极其低温温环境中十分管用。

　　这套体系的事业过程也是挺容易的，容量为6L的小油箱装了柴油，柴油燃烧以后的热量用以加热电池液体回路中的液态介质，液态介质加热电池。假如每天发动以后须要加热大约1小时，6L柴油大约足够使用1个月多。

　　外置热源加热体系的优势是不要耗费电池自身的电量来加热电池，缺点是造价相比高，不行拆卸，非冬季不运用这套体系时还得一直挂着它走，削减续航路程。

　　脉冲自加热体系是最近才量产的，比亚迪和长安全在研发这类技艺，此中比亚迪将电池模组一对一编排，用电池组1对电池组2充电，接下来快速用电池组2对电池组1充电，迅速左右横跳。

　　由于电芯在低温状况下的内阻相当大，是以脉冲充电会发生热量，况且这点热量就在电芯里面，不会有传导损失。

　　长安的脉冲自加热体系是如何的，临时无材料。

　　热泵最近几年在新燃料车范畴曾经最初盛行起来了，它是应用液体-气体的相变来换热的。下图是 @论科技 画的图。

　　外内是一种蒸发器，让气体液化放热；车外是一种冷凝器，让液体气化发展吸热；泵是拿来紧缩气体用的。

　　咱在电池冷却文章内部聊过相变传热形式的高效能，这边就少许说了。这边要说的是，鉴于全世界环境保护须要，列国一步步禁用R134a作为车子空调 制冷剂，最重要的替代制冷剂为R1234yf 或CO2（R744），CO2在准则大度压下的沸点比R134a和R1234yf更低，因而在寒冷天气下制热效能更高，况且CO2制冷剂最为环境保护，十足没有毒，延续运用没有需回收。

　　热泵的效能远超出PTC加热，但热泵的功率不高，之前笔者就见到过MEB平台的拆解，讲师说极度低温概况下，热泵空调与PTC会一同事业，等温升十足以后就停掉费电的PTC。

　　这节的最终补充两句：隔热与保温是两个有较强相干性的独立名目，隔热是平安方面的必需，隔热功能越强越好；但保温非是越强越好，高纬度使用者自然期望电池保温功能拉到满，但低纬度使用者的电池若是保温太强了，散热装置的功能和本钱也要随之上升，否则在夏季就没有办法顺利排热。

　　低温充电时，电池里面活性物质很慵懒，通常来讲只能涓流充电，这时刻发展大电流充电是很危险的，电控做得不没有问题新燃料车在北方冬季快充时可能有风险。

　　但新燃料车的电量很珍贵，机动车静置状况下确信不会一直发动加热装置来保持电池体温，若忽然想外出或许忽然接入电网充电，冷车发动的电池就会碰到超低温故障难题，轻则电量大减，重则没有办法发动或许发生锂枝晶削减重复生命。

　　日前中高档新燃料车会装备电池预加热功效，在你APP预约运用机动车的时间此前一丝点，先开启电池加热装置为其升温，甚而可行提早开启车舱内暖气。

　　全无疑问，露天泊车场的气温是远远低于地库里面气温的。因而，假如你是纯电动车汽车主人，可行抉择露天和地库，请领先抉择地库（地库泊车费过高的概况除外）。

　　由于冬季低温，充电速度不但很慢，况且电池在超低温下发展充电很简单形成损害。在地库下面，不但气温较高，充电速度能够提高，电池平安性也获得保证。

　　冬季融雪会浸湿充电配备，在本人不熟悉的公共充电桩上操作，无妨戴一双塑料绝缘手套（或许可行套在御寒手套外面的超大码绝缘手套），一方面不会弄脏本人的手或许棉手套，一方面可行做到防触电。华夏的公共设备调养概况堪忧，相关部门治理或许盈利机构治理还不力，因而充电桩的平常运用损害仍是挺惨重的，就怕绝缘不到位。

　　另外，冬季充电普及偏慢，而好多公共充电桩都运用了“一桩多线”充电车位。源于“一桩多线”会分走一部分功率，因而充电时，无妨挑一种两根充电枪都闲置的桩位去充电，这样子的话充电时间可行缩小少许。

　　电芯离厂的时刻就会有绝对性的差别，后期会经过电控来平衡。

　　冷却体系与加热体系同样会给电芯带来后期的绝对性难题，不论是气体、液体、固体传热，一条热传导渠道内部确信有最热的点和最冷的点，这两个点上面的电芯就会有十足不同的老化速度，过热/过冷的电芯会老化得特别快，容量掉得更快，后期还会有电压不足的难题。

　　新燃料车都安装有能源电池，此中BEV纯电动车的能源电池第一大，无其它能源体系，于是最怕冬季低温，须要消耗本身电量来保温。

　　PHEV插电混动车（中型电池）、REEV增程式混动车（小型/中型电池）、HEV非插电混动车（小型电池）均装载内燃机，不需过多考量冬季低温。

　　FCV氢能源电池车也须要保温，由于能源体系装在了一块小型能源电池作为能量中枢，因而也有保温的困难。

　　低温放电与低温充电一样伤电池，而那一些搭载了电加热体系或外置热源的纯电动车还不能避免，由于冷车发动的时刻，加热体系还无映入状况，电池里面的温度依旧很矮，此时切勿大脚“电门”放飞自咱并贸然显示“连冷发动都不顺顺的石油车在冬天皆是渣渣”。

　　另外，由于冬天驾车，汽车内部外都须要取暖，外后视镜加热、后窗加热丝、空调暖风、椅子加热等等部件会耗费不少电能，这时刻还暴力驾驭，电量消耗速度会远超你想象。

　　有不少人用上电动车以后，就不顾全部前提调校死劲给周遭的人案例电车，这其实不唯物辩证。

　　电动车的优缺点都太显著了，以至于须要运用情景特别吻合的人群，才特别符合买电动车，例如年均行进路程特别长、拥车时间不低于3年、充电要求良好、不晕电车等等。另外，维度中庸的使用者，运用电车的乐趣会大大增添，夏天不用开足空调，冬天不用开足暖气，续航不至于那末捉襟见肘。

（文：黄恒乐）

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