2018年冬季来临了，很多车主又在吐槽并晒出电动汽车飙升的能耗数据了，那么为什么电动汽车在低温下能耗会很高呢？
电动汽车的冬季能耗为什么会很高？缘故原由来自多个方面：1. 冬季空气密度大，风阻增加；（影响较小，跑高速时的影响会略大一些）2. 冬季胎压低落，轮胎阻力增加；（影响较小，补气后无影响）3. 锂离子电池低温下活性低，内阻增加，放电时会有额外损耗；（影响中等）4. 低温下不能大功率充电，因此动能回收功能将受限乃至禁用；（影响中等）5. 为防止电池低温下充放电性能丢失过大，电池主动加热系统会开始事情。（影响中等）6. 冬季开热风，电加热能耗很高；（影响很大）个中第一条和第二条，燃油车也同样受影响，但影响较小基本可以忽略。而三四五六条便是电动汽车的独占特性了，尤其是三四五条都与电池有关，接下来就为大家详细剖析个中的事理。锂离子电池在低温下的性能表现：锂离子电池的化学构造决定了它的性能对温度非常敏感，化学反应的激烈程度与温度息息相关，温度太高了反应太激烈随意马虎失落控，温度太低了反应太慢性能受限。详细来说，低温下锂离子电池的表现如下：1、放电容量以目前的主流三元锂电池为例，低温下的放电容量如下图，磷酸铁锂的话损耗会更大一些。
放电容量丢失的缘故原由紧张便是电解液在低温下变得更加粘稠，离子运动活性降落，内阻增大，-20°C时电池内阻是25°C时的7-10倍之多。详细在电动汽车的能耗与续航上面，损耗会略小于上图的数据。由于低温下较大的内阻把丢失的能量都变成了热量，以是电池温度会缓慢回升，这样电动车在驾驶的后半程能耗会逐步低落。大致上可以理解为，当气温降至零下时，对能耗的影响约为10%以上，续航也同比缩水。2、充/放电功率低温下电池容量的丢失实在不算太大，但输出功率的丢失就很明显了：首先阐明一个名词，上图中的C值便是电池的充放电倍率，充放电倍率=充放电电流/额定容量。例如：额定容量为100Ah的电池用100A放电时，其放电倍率为1C。换一种说法会更随意马虎理解，便是一块电池最快可以在1小时内充满/放空便是1C，充电倍率的C值高代表充电速率快，放电倍率的C值高代表电池的功率大。以是，气温一旦降至零下，电池的放电功率会直接减半，如果电池的功率没有设计余量的话（即远超电机功率），那么电动车冬季的加速性能会丢失惨重。上图为特斯拉Model X的功率表，个中虚线表示不可用，可以看到加速功率丢失约3成（电池放电功率受限），动能回收险些没有了（电池充电功率受限）。特斯拉的性能车型P100D在开启狂暴模式时须要先加热电池，便是为了最大化电池的放电功率。电池充放电功率受限，直接影响加速性能和充电速率，但对付能耗与续航也有影响，由于有动能回收。电动车在减速时可以通过电动机来发电，回充到电池保存起来，如果动能回收可以全功率事情的话，根据驾驶习气的不同，续航可以延长15-20%。但如果低温下动能回收受限的话，那就只能回收少部分功率给车内电子设备供电（包括取暖和），而绝大多数动能只能用刹车片摧残浪费蹂躏掉。以是，低温时电动车由于动能回收不可用会导致能耗升高约10%以上，续航同比缩水。低温下限定动能回收便是为了避免电池大功率充电，以是此时去充电桩充电的话，您会创造充电速率会非常慢，直流快充桩的速率可能还不如家用互换慢充桩快，从最快几十kW上百kW降至个位数。充电时必须先把电池加热至0°C以上功率才能规复至10+kW，10°C以上才会担保30+kW快充的速率，以前1个小时充到80%电量还可以接管的话，那么冬季动辄2小时以上就让人很崩溃了。3、电池寿命与很多人的知识相反，低温下锂离子电池的理论寿命反而会延长，电池最怕的是高温而不是低温。这里强调一下寿命指的是循环寿命，而不是电池充满电后的续航，续航缩水问题在第1条已经讲清楚了。由于低温时电池在BMS系统的严格保护下充放电功率和可用电量均会受到限定，而且内部化学反应活性降落，可用锂离子的日常花费会低落，以是利用寿命会延长。纵然考虑到冬季须要更频繁的充电，当总放电电量相同时，低温下电池的容量丢失也更少，利用寿命更长。4、电池加热低温下电池内阻增大并且动能回收受限导致续航双重缩水，那么加热电池可以将丢失的续航补回来吗？由于加热电池时的能耗非常大，此消彼长，以是电池加热还真不一定能延长续航。现在大多数电动汽车都支持电池加热功能，加热的紧张目的是防止动力性能低落太明显、动能回收受限、充电速率变慢等导致利用体验变差的问题，而不是为了延长电池寿命，也不一定能延长续航。如果是10公里以内短途出行，那么电池刚刚被加热就到达目的地了，加热电池花费的能量没能通过后期的动能回收补回来，以是电池加热反而会提高能耗。更长的出行间隔才会发挥出电池加热的上风。以是电池加热对付能耗与续航里程的影响因人而异，也不好估算。由于电池加热很费电，以是有些电动汽车品牌选择了加装燃油加热系统的办法来专门加热电池，从而延长续航，也不失落为一个投契取巧的方案。真正的电老虎——空调热风前面提到的低温对电动车能耗的影响，最多也就百分之十几，全加在一起也就百分之三十四，而真正像黑洞一样吸取能量的则是空调热风，想要在冬季把电动车加热至和燃油车一样温暖的程度，那你就得做好能耗翻倍、续航腰斩的生理准备。燃油车的空调热风大家都知道，用的是给发动机降温的水循环回路，这些本便是内燃机事情时产生的废热，它平时都要被摧残浪费蹂躏在空气中，而在冬季它恰好可以被利用起来用风扇把热风吹到车厢内，燃油车在冬季要做的，仅仅是额外供应鼓风机的能量而已，以是油耗增加并不明显。热效率最高的内燃机也就40%旁边，60%都以热能的形式摧残浪费蹂躏掉，想想看汽车在冬季行驶时发动机有一半的能量都可以用来加热车厢，这是多么奢侈的行为？电动汽车假如用一半的电池能量加热车厢，那续航可就不止是减半了。图：贴片式PTC加热片，一样平常用来加热电池组电动汽车的电动机、电池组、逆变器等事情效率都很高，产生的废热较少难以网络利用，以是电动汽车的空调热风只能用自身制热的办法供应。目前利用最广的方案是PTC热敏陶瓷元件加热，把电能转换为热能，说白了就类似于电阻丝，但是一种安全高效随意马虎掌握的电阻丝。当然给电池加热也是用PTC。图：特斯拉官方给出延长续航的手段是——别开空调，空调最耗电为了降落热风的能耗，有的电动汽车品牌会利用带制热功能的空调系统或者供应选装方案，也便是常日所说的“热泵”，事理便是反向空调，通过压缩机给车外制冷、车内散热，与空调在夏季制冷时的方向相反。热泵在环境温度不太低时（0°C旁边）的能效确实远高于PTC，可节能一半旁边，但当气温降至-10°C乃至更低温度下，热泵效率会明显低落，其余制热功率也可能不敷。因此热泵有局限性，适宜冬季不太寒冷的南方地区选装。空想智造ONE如何办理冬季里程衰减问题通过前文的先容可以知道，冬季的低温环境对纯电动汽车有着牵一发而动全身的负面影响，任何纯电动车都无法避免冬季里程衰减问题，只是衰减程度有高有低，毕竟能量是守恒的，加热车舱与电池都须要花费能量，能量从哪儿来呢？作为增程式电动车，空想智造ONE的增程器是1.2T涡轮增压发动机带动发电机，为驱动电机和电池组供应电能。那么发动机的废热就可以充分利用起来，为空调和电池组加热了。图：空想智造ONE的热管理系统我们和法雷奥公司互助，为空想智造ONE打造了一套极为前辈的热管理系统，采取了贯穿增程发电系统、电池组、空调系统的水循环架构，在低温环境下可充分利用增程器热量为电池和空调加热，高温环境下也能通过压缩机来给电池和空调降温。通过智能的掌握各个别系水循环阀门的开合，在低温环境下充分利用废热来给座舱和电池加热，在高温下给动力系统散热并给座舱降温，确保它们都能事情在最佳状态下或处于舒适的温度区间。空想智造ONE在启动增程器且热机完成后，加热座舱和电池都无需花费额外的能量，以是冬季的性能衰减很少，续航衰减也很少。不过，当空想智造ONE的电池满电时启动增程器也会有一定的摧残浪费蹂躏，以是我们设定为满电时空调先利用PTC电加热，这样空想智造ONE在冬季时还是会有一些丢失，里程衰减幅度如下：上图中传统电动车冬季里程衰减的数据实在很守旧，只要空调轻微开高一些，或者电动车晚上停在户外冻一晚上，在-10°C时的里程衰减都会超过50%。而空想智造ONE则通过前辈的热管理系统一劳永逸的办理了电动车在低温下存在的所有问题，加热电池可以规复容量、可以担保动能回收始终高效可用、可以担保动力性能不衰减、可以担保最快的充电速率、空调可以为所欲为的往高了开。