看來,新能源汽車怕冷,成為每年討論的技術話題。 這不,在這輪席捲全國的寒潮下,新能源汽車車主們已經開始吐槽了。 例如,一位來自上海的線上網約車司機最近花了將近一倍的時間才達到400多公里的續航里程。 這只是充電的乙個方面,在續航、效能、控制安全等方面,新能源汽車在冷敏感度等各個方面都存在技術侷限性。 那麼,從技術角度來看,我每年都會聽到的這些抱怨是否有所改善?
新能源汽車怕冷是基因自帶的問題,即使是燃油車,也很容易遇到低溫啟動困難的現象。 主要原因是現階段使用的核心電芯材料會因溫度低而從根本上降低電池的活性,從而影響電池壽命和效能釋放。 即使三元鋰比磷酸鐵鋰更耐凍,這只是相對的。 更重要的是,磷酸鐵鋰電池的裝車量遙遙領先。
但是,人才的缺點可以在後天彌補。 梳理動力電池冷恐的核心,雖然在續航、發熱、效能等方面存在焦慮。 但它們都集中在乙個點上,那就是電池容量。 其中,可以提煉成電池本身的容量,以及能量補充的便利性。 也就是說,在使用者“手電”的情況下,所謂的新能源汽車怕冷,可以被奇蹟沖走。
為了實現較長的電池壽命,在現有的技術條件下,主要通過兩套解決方案:提高電芯的容量或增加電池組的可用容積。 在電芯方面,就連磷酸鐵鋰電池,包括寧德時代、比亞迪,都開發了磷酸錳鐵鋰或類似的技術方案。 目的是提高電芯的容量,同時保持磷酸鐵鋰的穩定性。 另乙個技術案例是剛剛落地的氪汽車金磚電池。 同樣的磷酸鐵鋰技術路線,通過快速打通電解液、負極等通路,提高正極的活性,加強鋰離子脫嵌效率,提高了效能。 例如,在磷酸鐵鋰電池的基礎上,相容800V高壓平台。 當然,要想從根本上解決寒冷帶來的焦慮,從技術角度來看,還得等到鈉電池、固態電池等技術的最終落地。
至於電池組的技術路線,已經得到了廣泛的應用。 例如,比亞迪的CTB和特斯拉的CTC技術等,都整合到汽車內部結構的動力電池中,從而可以獲得更多的電芯布局空間。 同樣,寧德時代的麒麟電池通過非模組化布局實現了更高效的電芯布局。 採用三元鋰電池,整體能量密度可以提公升到255Wh公斤的水平,可以輕鬆實現千里續航。 乙個現實生活中的例子是配備寧德時代 140kWh 電池組的 ZEEKR 001,其 CLTC 純電動續航里程為 1,032 公里。
隨著更長的續航里程和高效的充電技術,如800V高壓平台,充電基礎設施最終必須能夠跟上。 因為在直流快充方面,國內車企一般採用高壓方案,而不是特斯拉的大電流方案。 因此,它自然與純電動汽車的800V高壓路徑相匹配。 典型的代表包括小鵬汽車和華為。 其中,小鵬汽車去年推出了自己的S4超級快充樁,最大充電功率為480kW。 華為不久前還宣布,明年將鋪設超過10萬個液冷超快充樁。 從技術角度來看,華為和小鵬汽車的超快充電樁都應用了液冷技術。 它在耐用性、輕便性和實用性方面具有更大的優勢。 碳化矽材料的應用,在技術上是將充電樁滾動到與純電動汽車齊平的水平。 無論是效率還是動力,都把電動汽車的補能推向了秒計算的時代(粗略計算,如果車型匹配,華為的充電樁可以實現1秒充電1公里)。
聊完現階段純電動汽車如何抗寒,你會突然發現,在這個問題上,插電式混合動力(含增程)車型簡直就是降維打擊首先,對他們來說,里程焦慮幾乎是不存在的。 並且由於電芯的技術進步,單位面積可攜帶的電池容量也在增加。 在今年推出的新車中,已經很難看到純電動續航里程只有50多公里的插電式混合動力產品。 更有趣的是,插電式混合動力(包括增程器)車型保留了內燃機結構。 因此,理論上可以利用內燃機產生的餘熱,在水溫公升高後為駕駛艙和電池本身提供熱能。 這大大緩解了能耗,提高了自身效率,可以看作是傳統燃油車和純電動汽車在另乙個維度上的優勢。
而在抗寒問題上,外掛程式混搭(包括增程)甚至有“意外之財”。 同樣,由於保留了內燃機結構,插電式混合動力(含增程器)車型即使在深度電動化後,大多數情況下仍需保留前橋上的驅動結構(除非原有的縱向後輪驅動車型如賓士、寶馬等在增加P2電機後仍能保持後輪驅動特性)。 因此,插電式混合動力(包括增程式)車型在技術上自然適用於前輪驅動或四輪驅動架構。 特別是剝離了傳動軸等機械結構後,四輪驅動結構客觀上被新能源所降低。 哈弗Hi4技術的代表之一,P2+P4雙電機結構,可以輕鬆實現四輪驅動。 即繞過了傳統縱置發動機單台P2電機的侷限性,與P1+P3+P4結構相比,可以實現成本可控。 不過,上述方案也有乙個前提,即插電式混合動力(包括增程式)在饋電狀態下,使用者能夠抵擋使用燃油的成本。 畢竟他們的純電續航里程增加了,無法與同時期的純電車型相提並論。 因此,當車輛處於寒冷狀態時,遇到供電場景的風險會增加。
那麼,為什麼純電動汽車,尤其是排除以前輪驅動為主的廉價滑板車,中高階純電動汽車都熱衷於打造後輪驅動呢?答案仍然在技術領域找到。 曾幾何時,10,000轉子電機被稱為高速電機。 但目前,如特斯拉、華為等,已經將單台電機的轉速推到了2萬轉/分以上。 且不說效能,單電機後驅已經處於“過剩”狀態。 超高速電機甚至阻礙了電動汽車變速箱的技術解決方案。 在此基礎上,還增加了前置電機,這不僅沒有必要,而且影響了已經節省的空間。 由於前橋空間冗餘,可用於布置更複雜的懸架結構,甚至為車輛的前後配重預留更多空間。 如您所見,該領域的所有技術路線都圍繞著效能和駕駛體驗展開。 在同樣的情況下,即使是燃油車也不可避免地要考驗駕駛員在冰雪路面上的技能。
只是對於純電動汽車來說,由於電機輸出的特性,以及功率和扭矩的絕對優勢。 即使在大多數情況下,重心更好,輪胎更好,後輪驅動BEV仍然更有可能突破抓地力的極限。 從技術上講,這可以通過加強限滑功能來實現,例如更有針對性的穩定性系統調整,或者簡單地為其配備後橋差速器。 當然,後者無疑會推高成本,所以現階段主要搭載在更昂貴的車型上。 對於更多的司機來說,選擇發展他們的駕駛技能或簡單地更換他們的雪地輪胎更可行。
總的來說,新能源汽車怕冷,核心還是在電池技術上。 在電芯材料革命性公升級之前,這種冷敏的症狀只能克服,理論上暫時不能**。 然而,更大容量的電池、更穩定的效能、更快的能量補充,大大緩解了現階段新能源汽車的焦慮。 哪怕我們以“最怕冷”的純電後驅車型為例,只要能實現穩定的能量補充,那麼在目前的技術條件下,怕冷依舊是個笑話。