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    35%成为低温续航里程衰减率的门槛:为何低温会严重影响续航

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    天和Auto2023-12-12

    在《关于调整减免车辆购置税新能源汽车产品技术要求的公告》里,明确了2024年后符合减免的新能源汽车技术标准。

    主要变化为:

    1. 纯电动乘用车续航里程最低要求从不低于100公里提升到不低于200公里
    2. 动力电池系统质量能量密度从95Wh/kg提升至不低于125Wh/kg
    3. 低温续航里程衰减率不超过35%的,电池能量密度要求不变,纯电动乘用车续航里程要求放宽至120公里

    等。

    新标准对车辆的续航里程和动力电池能量密度要求更高,但对于低温续航衰减率不超过35%的车辆要求仍然比较低;由此可见想要把低温续航衰减率控制在35%以内必然不简单,只是低温为什么会以如此大的幅度影响续航呢?

    暖风是续航里程缩减的核心系统

    由车企进行的低温续航里程测试总能测出不错的成绩,可是由车主或第三方机构进行的测试,其结果往往会出现很大的悬殊。

    出现悬殊的原因主要在于空调的使用方式,在一些车企的测试里几乎不开空调,尤其是暖风;即便开暖风也会将温度设定偏低,并且在测试过程中全程不开车辆门窗。然而在用车场景中是不会这么规范的,空调温度设定往往比较高,驾驶过程中偶尔开开车窗透透气也很正常,可是续航里程就会在这个过程中大幅缩减。

    汽车的暖风系统有两类,分别为:

    • PTC
    • 热泵

    PTC是采用陶瓷电热元件打造的暖风机,很常见,家用暖风机也有采用这技术的类型;其制热原理很简单,让大电流从高电阻导体经过,过程中就会产生高温,随后用鼓风机把低温空气吹到高热电阻上烫热即可。

    这种暖风系统很费电,家用型耗电量大约为每小时两到三度,车用型可以达到每小时五度左右!甚至有些老旧车型或者是空间比较大的车型,其加热过程中的最高功率可以达到十千瓦上下——每小时耗电大约十度哦。

    假设一台车的动力电池组容量是100kWh,纯电续航里程达到650公里(真实标准),那么其百公里耗电量则大约为15.38kWh。

    取整数,按照15kWh计算。

    车辆行驶中会因为风冷不断降低车身温度,车内空气温度也会逐步下降,所以暖风空调始终要以较高的或最高的功率运行;按照5kWh/1h计算,汽车行驶一小时则要多消耗5度电。

    • 按照15kWh/100km计算,假设对应时速为100km/h,不开暖风的耗电量为15kWh/100km/1h
    • 行驶中暖风空调每小时耗电5kWh
    • 总功率升高为20kWh/100km/1h
    • 总容量为100kWh,极限续航降低500公里
    • 续航里程缩减150公里,低温续航衰减率为23.07%

    这是一个比较理想的结果,可是续航里程已经衰减了超两成;新能源汽车的尺寸普遍偏大,售价超过10万元的车辆普遍为紧凑级,15万左右起步的车辆多为中型和中大型车,其制热功率只会更高,甚至有些车有两个或多个PTC单元,所以低温续航里程衰减率很容易超过35%。

    热泵暖风系统能否解决问题

    PTC暖风系统的耗电量很大,用热泵技术能否降低暖风电耗呢?

    热泵技术说白了就是用压缩机取暖,利用压缩机驱动制冷剂运转,就像是冷空调系统一样;区别无非是从车外吸收热能再到车内传导,所以耗电量和使用冷空调相当,其理论能耗确实要比PTC暖风系统低一些。

    可是理论归理论,现实归现实。

    热泵暖风系统有一个致命的缺点,其需要吸热热能,而吸收热能的位置在车外——因为低温才需要使用暖风空调,这就说明车外空气本就没有多少可以吸收的热能。所以热泵系统是气温越低制热效果越差,家用空调就有热泵系统,然而在气温过低的时候还是需要用电辅热,所谓的电辅热还是电耗比较高的电加热。

    总结:真正影响汽车冬季续航里程的因素是空调,低温对于动力电池的充、放电性能虽然也有影响,但客观上远没有暖风系统的影响大;可是冬季驾车不用暖风也不现实,于是低温续航里程衰减率高的缺点也就难以克服了。

    所以汽车的能耗和里程测试应当加入不同温度环境的测试模式,所公布的参数不应该只是在理想气温环境中的测试结果,应当把低温、高温环境中的续航里程全数公布;只要有了这个要求则必然会有一批准用户放弃新能源汽车,看似会拖慢汽车电动化的进程,实际却能起到倒逼车企加大技术研发投入和提高电池组容量的作用,不破不立。


    编辑:天和Auto-汽车科学岛,天和MCN发布,欢迎转赞评

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