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纯电动车没那么不堪

行业动态 汽车之家 2020-01-13 13:20:00
[摘要]在2020年1月3日,我们结束了第二季冬季实验室的测试内容:傲雪凌霜真英雄 冬季实验室第二季完结。

  在2020年1月3日,我们结束了第二季冬季实验室的测试内容:傲雪凌霜真英雄 冬季实验室第二季完结。在今天的番外篇内容,我们聊聊冬季低温用车的那些事;冬天不敢跑高速,生怕续航挺不住,冬天不敢开暖风,就怕续航掉的猛......其实,我们在测试中发现的细节可以带给纯电动车主一些启示,冬天,并没那么可怕。

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  ● 为何选择崇礼做冬季测试?

  此次冬季实验室我们来到了室外温度-17℃左右(测试时)的河北崇礼,相信您对这个地名不会陌生,这是2022年冬奥会的主办地,可惜冬季测试期间并没有机会玩雪,只能幻想着自己从雪道飞驰而下......也许有朋友会好奇,既然是冬季实验室,为何不选择更冷的地方呢?比如牙克石?漠河?

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  测试地点合适与否的一个重要指标就是环境温度,在测试期间,崇礼的平均室外温度大概在-17℃左右。要说明的是,冬季实验室以“还原低温下的真实用车场景”为初衷,而非“极限测试”,所以对于纯电动车的用车场景来说,-17℃已是比较低的温度;在北方,除东北等地区以外,也较少有接近-20℃的地区,所以在崇礼测试已能大致代表低温下的用车环境。

  ● 在低温续航测试中,我们发现......

  高速工况的续航能力是纯电动车的短板,城市低速工况又是用户的普遍用车场景,同时结合低温环境,我们进行了包括城际高速、城市低速两部分在内的续航测试。其中高速部分,我们以70km/h左右的平均时速编队行驶了230km左右,通过掉电比例计算续航能力;城市部分,我们以30km/h左右的平均时速编队行驶了108km左右,同样通过掉电比例计算续航能力。

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  相比于低速工况,纯电动车普遍在高速下的能耗更高,续航衰减更快,我们先来简单回顾一下高速部分的测试结果,根据计算结果来看,9款参与测试车辆中有7款车型的实际高速续航能力超过了300km;其中以表现较好的广汽新能源Aion LX为例,根据实际每行驶一公里消耗的剩余续航里程,计算得出其续航能力达到了448km,实测续航里程对比NEDC续航里程的比例为69%。

  在一两年前,纯电动车的NEDC续航里程达到400km已是不错的数据;而此次送测的9款车型中,NEDC续航里程超过500km已是主流水平,也是基于整体续航能力的提升,此次高速测试中,实测续航平均成绩达到了300km以上,这个数据可以证明,纯电动车也能满足我们日常中长途出行。

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  此外,除了续航表现外,有很多朋友认为,随着纯电动车的续航缩短、电量减少,车辆的实际掉电比例会越来越大,这也是产生“里程焦虑”的重要原因之一。其实从实测结果来看,该情况并不明显。续航测试曲线图显示,9款车型的曲线都比较线性,并不存在明显的“续航异常衰减”情况。所以对于车主来说,我们或许不必太过紧张,即便是冬天用车,也可以在一定程度上把表显续航作为参考,只不过提前规划充电即可。

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  ● 为什么低温下纯电动车充/放电效率低?

  车辆续航能力的高低,与放电效率不无关系;所谓的充电效率低也容易理解,最直观的表现就是充电速度慢。很多朋友知道这些现象,但这究竟是为什么呢?是车辆本身的原因吗?

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  究其原因,可以总结为:低温下,锂离子电池活性低。锂离子充/放电过程就是锂离子在正负极之间移动的过程,充电时,锂离子从正极通过电解液运动到负极,嵌入碳层结构,放电时,锂离子从负极碳层脱嵌回到正极。低温下,锂离子电池内的反应速率减慢,换言之,锂离子的流动性变差,最终导致充/放电效率低。

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  其实低温对电池的影响不止体现在纯电动车上,手机是我们更熟悉的案例。相较于常温环境而言,手机在冬天室外环境下的续航表现也会变差,甚至iPhone手机的低温保护设置会直接禁止用户在低温下使用手机(自动关机),所以这些是由锂离子电池特性所导致的,而非某一款车的“锅”。不过车企能听到用户的诉求,因此很多纯电动车就配备了动力电池预加热系统,以便改善动力电池组的工作环境。

  ● 动力电池预加热系统是什么意思?

  “预加热”,顾名思义提前加热。电池预加热系统有多普及呢?参与冬季测试的9款车型覆盖了16.95-44.8万元的售价区间,9款车均配备了电池预加热系统,其中威马EX5还搭载了强悍的“外挂”——柴油加热系统,其优势也直接体现在了测试结果上。

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  日常用车中我们很难发现,也几乎没人时刻关注充电速率、电池温度等数据的变化,因此我们也轻易不会意识到预加热系统的效果。但在冬季实验室中,我们利用专业设备采集到了相关数据,以便于我们直观看到车辆充电时几个关键数据的变化情况,其中体现出了电池预加热系统的工作逻辑、实际效果。

  从充电数据曲线图来看,我们可以明显发现充电桩输出电流、动力电池输入电流随着电池温度的提高而爬升,这正是预加热系统所产生的作用;此外,数据显示,预加热系统基本在将电池加热至15℃-25℃后停止工作,这也意味着部分车型预加热系统的工作逻辑是先为电池升温,而后电池才逐渐进入较好的充电状态。当然,充电后段电流较低的原因是已进入涓流状态,为正常情况。

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  通过曲线图可以看出,得益于威马EX5配备的柴油加热系统,该车很快进入了高功率充电阶段,最后威马EX5耗时33分钟即完成了电量从30%至80%的冷车快充,热车充电阶段,威马EX5从35%电量充至100%也仅耗时46分钟。威马EX5电池组容量为69kWh,作为参考,比亚迪宋Pro EV电池组容量为71kWh,而宋Pro EV冷车从30%电量充至80%耗时44分钟,热车从30%电量充至100%耗时1小时17分钟。

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  威马EX5之所以能在冷车充电测试中脱颖而出,这在很大程度上要归功于热管理2.0系统;该热管理系统由一台柴油机(并非柴油发动机,而是类似于燃气热水器的装置)作为热源,柴油机除了为空调提供热源外,另一个作用则是为动力电池加热,也就达到了预加热的效果。

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  即便是燃油车,车辆冷车启动后也需要几分钟时间来“暖机”,纯电动车则是“暖电池”;所以如果纯电动车在冬季闲置超过几天的话,还是尽量把车辆停放在地下车库,这样对动力电池也是一种保护。此外,是否配备电池预加热系统或许也可以成为我们选车的参考因素之一,毕竟这在冬季是有效的。

  ● 冬季充电建议

  在冬天充电及寻找充电站方面,我们也和大家分享几点建议。电量从30%至80%是快充阶段,当电量处于30%以下或80%以上时,充电则可能处于涓流状态。在低温环境下,该特点更为明显,从充电功率曲线我们可以看到,绝大部分车型的电量充到80%后,其充电功率开始急速下降,由于冷车充电功率较低,所以涓流现象更加明显。

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  其实在日常用车中,我们比较建议大家在电量30%至80%阶段进行充电,不建议电池满充满放,以保护电池,若没有长途行车需求,也可以尽量避免涓流充电状态从而节省时间;在冬天城市用车时,我们依然建议如此。不过依靠50%的电量,车辆续航里程有限,车主可能需要增加充电频率,但好在快充阶段所耗费时间并不长,可以接受。

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  对于寻找充电站,目前很多充电地图App都可查询周边设施,如果可能的话,一定建议大家可以找一座附近有餐厅、商场等场所的充电站;因为低温下充电功率较低,也许会耗费您更多时间来充电,不如利用这段时间找个暖和地方休息、娱乐。

  ● 冷车暖风有多费电?

  除了续航、充电,纯电动车主的另一个痛点想必就是冬天开暖风了,因为担心能耗,所以宁可穿棉服......不知道有没有纯电动用户舍得把车辆暖风开到30℃,开到最大风量;在冬季实验室中,我们就用这种“极其奢侈”的方式测试了9款车的暖风性能、能耗。

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  暖风高功率工作30分钟后,测试车辆所消耗电量一般没有超过6kWh(含电池加热系统耗电量),大部分车辆的车内均有25-30℃左右的升温(起始温度为-10℃至-4℃左右)。回归到真实用车场景的话,这样的车内温度足以满足大部分用户的需求,甚至我们无需这么高的温度,那么对于能耗来说,如果不是跑长途的话,其实也可以接受。

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  目前大部分纯电动车都配备了远程开启空调功能,如果您冬天需要用车,根据我们实测的数据来参考,只需提前20分钟左右打开空调即可,因为前20分钟左右升温区间最大,同时也能达到相对适宜的温度。此外如果您的爱车可远程开启座椅加热,我们更推荐您使用该功能,因为相比空调来说,座椅加热的能耗会更低。

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  此外,目前纯电动车配备的空调可分PTC和热泵两种类型,我们了解一下两种类型空调有什么区别,效果差异是否明显。PTC空调的原理便于理解,该类空调的热源为PTC热敏电阻,其实和“热得快”性质差不多,这类空调的特点是升温能力较强,同时耗电量较大,比如本次冬季实验室中的比亚迪宋Pro EV、几何A等车均采用PTC空调。

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  而热泵空调的原理则是将蒸发器从外界吸取的低压空气压缩升温,再将暖空气送入车厢,但如果外界温度过低,该类空调的制热能力会受限。比如本次冬测中,广汽新能源Aion LX的热泵空调制热能力表现一般般,30分钟时间只升温了25℃,而其它配备PTC空调的车辆在同等条件下升温达到30℃甚至40℃以上。

  ● 冬季行车安全问题

  最后是无论燃油车还是纯电动车都会存在的行车安全问题,相比于温度较高的夏天来说,低温会使轮胎质地变硬,降低轮胎附着力,这是冬季影响行车安全的一大因素。此外,冬季容易出现路面结冰湿滑的情况,这又降低了轮胎与路面的摩擦力,容易使车辆发生失控。

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  从纯电动车的特性来说,电机可从0r/min开始输出最大扭矩,如果路面条件较差,相比于燃油车来说,纯电动车更容易发生打滑的现象,这在冬季冰雪路面尤为明显。所以对于纯电动车来说,湿滑路面的起步、提速一定要求稳,不要求快,其中最常见的场景就是红绿灯起步时,或车辆转弯时等等。

  总结:

  对于纯电动车的冬季用车来说,冬季实验室基本涵盖了绝大部分使用场景,比如高速续航、低速续航、空调、充电等等;从测试回归到实际冬季用车场景来说,目前主流纯电动车的表现能让人满意,如果有较好的充电条件,其实纯电动车在冬天也能为用户带来不错的用车体验。最后,一切的一切还要把安全放在第一位,冬季行车,谨防车辆打滑。

编辑:刘思月

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