电车冬季不靠谱?依我看,是技术不行吧!


进入12月,全国各地的温度是越来越低了,尤其是北方,很多都进入了降雪模式,这时候,就又到了广大电车车主最头大的时候了,要不就是座舱不暖和,要不就是续航骤降,用车体验大打折扣,此时肯定很多人会好奇,为何电车一到冬天就拉跨呢?咱们今天就来一探究竟。

为何冬季电车不暖和?

冬天车里暖不暖和,这是一个体感问题,很多人可能觉得,夏天空调制冷很凉快,冬天空调制热不暖和,是空调不行,其实并不是这么回事儿。


人体舒适的环境温度是24℃左右,夏天天气再热,外界也就40℃,空调需要降温的温差,也不过15℃左右,所以你就会感觉制冷很快,也很凉爽。


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但冬天不一样,冬天很多地方,尤其是北方,动辄都是零下20℃左右,此时想把车内温度加热到24℃,就需要跨越45℃左右的巨大温差,这对于空调来说明显难度和负载会高很多,所以才会制热较慢,且效果不好,这时候就需要有一套强大的热管理系统来提供充足的制热能力。


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目前行业内大部分电车针对冬季采暖有两种常规解法,使用最广泛的是PTC(加热器,用于电池或乘员舱加热的热源产生)直接加热水或空气采暖,这样虽然简单快速,但在极寒环境下,比如零下20℃以下,能耗会大幅增加;此外也有车企采用热气旁通方案,通过电动压缩机自发热采暖,但这种采暖方式在初始段的制热速度慢且压缩机转速高、噪音大。


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而有的纯电车做法会更聪明一些,比如理想MEGA,它采用了自研多源热泵系统,对于低温下空调采暖效果不好的问题,可通过压缩机“自产自销”快速制热:利用空调采暖后温度依然比较高的冷却液快速加热冷媒,激活热泵单元,使电动压缩机产生额外的制热能力。


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很明显,这套方案的采暖速度更快,峰值制热能力也更大,说白了就是车内热得更快,也更暖和了。


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除此之外,冬季在车内开空调,除了需要考虑采暖,还有一个必须解决的问题就是起雾。车内人员呼出的湿暖空气,遇到冰凉的玻璃,是很容易起雾的。


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通常的解决办法是开启空调的外循环,引入车外干燥凉爽的空气进行除雾,或者是开一会儿窗户。但相比让温暖的空气在车内循环,开启外循环意味着额外的制热负担,势必会带来空调能耗的增加。关键是,好不容易车里热乎起来了,冷风一吹,又凉了。


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针对这一问题,理想汽车采用了双层流空调箱的设计加以解决。


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顾名思义,双层流空调箱是指对空调进气结构进行上下分层,引入适量外部空气分布在上层空间,在解决玻璃起雾风险的同时,也能让成员呼吸到新鲜的空气。


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内循环的温暖空气分布在车舱下部空间,使用更少的能量就可以让脚部感到温暖。同时,结合温湿度传感器、二氧化碳传感器等丰富的传感单元,理想汽车开发了更智能的控制算法,在确保不起雾的前提下可以将内循环空气的比例提升到70%以上。

为何冬季电车续航会骤降?

冬季电车续航不靠谱,电耗增加,除了上面提到的空调在冬季负载较大,耗电增加外,其主要影响因素,是低温下材料物理特性的变化。


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比如说,在零下7℃时,由于轮胎变硬,更难发生形变,这就导致轮胎滚动阻力相比常温会增加50%左右,同样由于温度降低,空气密度会增加,车辆跑起来后,风阻也会增加10%左右,甚至,车辆各种驱动系统中的润滑油,由于低温变粘稠导致效率降低2%,以及卡钳和轴承的拖滞阻力也会增加50%。


可以说,只要气温一低,大量零部件的能耗都会增加,但是,刚才说到的这些阻力增加,能耗增加,油车上也存在,而不同之处就在于,电车上的电池,在冬季损耗也会增加。


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冬季电池低温能量衰减的主要原因,是由于在低温环境下,锂离子电池的电化学活性降低,自身放电阻力增大。这意味电池放电效率下降,会有更多的能量在电池内部被消耗掉。同时,电池的功率能力也会下降,低电量下可能无法支持车辆正常行驶的同时,还需要额外消耗能量去加热电池。


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针对这一问题,理想通过采用超导电高活性正极、低粘高导电解液等技术,成功将MEGA 5C电芯的低温阻抗降低了30%,功率能力相应提升30%以上。如果放到整车低温续航测试工况来看,这意味着内阻能量损失减少1%,电池加热损耗减少1%,整体续航可以增加2%。


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可以说,理想是从微观层面上,对电芯材料(正极、负极、电解液、隔膜)进行了优化,进一步改善了锂离子的传输路径,实现高倍率性能。


所以,并不是电车一到冬季就拉跨,气温一低就不靠谱,而是很多电车厂商的技术不过硬,导致其体验大打折扣。


电车冬季不靠谱?依我看,是技术不行吧!


理想汽车针对空调和电池的额外消耗,采用的各种“开源节流”的解决方案。在确保座舱舒适性的前提下,降低了空调消耗,提升了电池的低温放电量,这些都对用户在冬季用车,提供了巨大帮助,也让新能源车主的冬季用车体验,有了质的飞跃。

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