近日,一場(chǎng)霸王級(jí)的寒潮席卷全國(guó),令各地氣溫下降了10℃以上,同時(shí)也給電動(dòng)汽車(chē)帶來(lái)了極為嚴(yán)峻的考驗(yàn)。生活中的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)告訴我們,在寒冷的環(huán)境中,手機(jī)等電子產(chǎn)品的電池使用時(shí)間會(huì)大打折扣,同樣采用鋰電池的電動(dòng)汽車(chē)也面臨著相似的寰場(chǎng)J只壞緦絲梢院芊獎(jiǎng)愕爻瀋系紓綞檔男嚼锍倘綣陸島芏啵禿蕓贍馨殉絲透影肼飛狹恕/p>
在寒冷天氣下,電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程會(huì)下降不少,特斯拉也不例外。
近日席卷全國(guó)的霸王級(jí)寒潮對(duì)電動(dòng)汽車(chē)是個(gè)很大的挑戰(zhàn)。
既然是小到手機(jī)、大到電動(dòng)汽車(chē)都會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題,那么其中的問(wèn)題就是出在了鋰離子電池上。研究表明,氣溫從25℃下降到到-20℃,汽車(chē)動(dòng)力電池所能釋放的電量會(huì)降低30%,同時(shí)充電所需的時(shí)間也會(huì)增加。為何會(huì)出現(xiàn)這種情況呢?該如何解決這個(gè)問(wèn)題?帶著這些疑問(wèn),我們采訪了一位電池專(zhuān)家,清華大學(xué)深圳研究生院博士后賀艷兵。
誤區(qū):關(guān)于電量的兩點(diǎn)常識(shí)
首先,賀艷兵為我們解釋了兩個(gè)誤區(qū)。
第一是標(biāo)稱(chēng)電量≠實(shí)際可使用電量。車(chē)廠在電池初始容量的基礎(chǔ)上,會(huì)保留一部分容量。比如原來(lái)100,可能給你用的只有90甚至80。這部分保留容量首先是出于安全的目的,其次是為了保證電池的使用壽命,避免過(guò)充和過(guò)放。
第二是電表顯示充電電量≠實(shí)際充電電量。國(guó)內(nèi)普遍使用的家用電表精度不夠,再加上充電也有一個(gè)轉(zhuǎn)換效率的問(wèn)題,因此實(shí)際充電電量難免與電表顯示數(shù)據(jù)存在差異。
電池有正負(fù)極之分,電子在正負(fù)極之間的流動(dòng)產(chǎn)生了電流。
原因:電池內(nèi)化學(xué)反應(yīng)變慢
為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢?目前各行各業(yè)所用到的鋰電池都屬于化學(xué)電池,鋰電池放電也是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程,其原理是負(fù)極通過(guò)化學(xué)反應(yīng)析出鋰離子,通過(guò)電解質(zhì)運(yùn)動(dòng)到正極,在這個(gè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生電流。而低溫會(huì)降低電池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速度,進(jìn)而導(dǎo)致電池的實(shí)際工作電壓降低,電池的可用容量減小。
低溫對(duì)電池的影響已經(jīng)有很多人都領(lǐng)教過(guò)了,但我們需要注意的是,高溫也是電池的一大敵人。在電池溫度超過(guò)55℃-60℃時(shí),負(fù)極材料和電解液都會(huì)受到影響,如果長(zhǎng)期工作在高溫下,電池的壽命也將減少。
電池怎么選?
目前電動(dòng)汽車(chē)所用的動(dòng)力電池主要是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池,哪種電池在冬季的表現(xiàn)更好呢?
動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車(chē)的核心。
電池專(zhuān)家賀艷兵解答道,鋰離子電池低溫性能的瓶頸主要是在于負(fù)極材料上。目前常見(jiàn)的電池負(fù)極材料是石墨,石墨在低溫下活性很低,化學(xué)反應(yīng)的速度很慢。磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池的正極材料不同,負(fù)極材料則都是石墨。所以雖然三元鋰電池受溫度的影響相對(duì)較小一些,但兩者的低溫性能基本是處于同一水平的。
比亞迪電動(dòng)汽車(chē)采用磷酸鐵鋰電池,壽命長(zhǎng),安全性好,但能量密度低。
特斯拉采用的是松下提供的三元鋰電池,能量密度很高。
在其他幾個(gè)性能指標(biāo)上,磷酸鐵鋰電池的壽命長(zhǎng),但是能量密度較低;三元鋰電池的主要優(yōu)勢(shì)就是能量密度較高。在安全性方面,兩者都會(huì)經(jīng)過(guò)穿刺、高溫、碰撞等多項(xiàng)試驗(yàn),安全性能肯定是達(dá)標(biāo)的,不過(guò)隨著使用時(shí)間的增加,磷酸鐵鋰電池在安全性方面還是會(huì)有一些優(yōu)勢(shì)。
在冬季如何提升續(xù)航里程?
對(duì)于“在冬季如何提升續(xù)航里程”這個(gè)車(chē)主們最為關(guān)心的問(wèn)題,賀艷兵表示,低溫環(huán)境下,電池的電量下降,是由于鋰電池的工作原理決定的,這也就注定了,目前實(shí)際上并沒(méi)有什么有效的方法來(lái)避免這一現(xiàn)象的發(fā)生。
車(chē)主所能做的,就是利用好閑暇時(shí)間多充電,同時(shí)養(yǎng)成良好的駕駛習(xí)慣,降低百公里耗電量。另外,由于沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī),電動(dòng)汽車(chē)需要靠電能來(lái)加熱空氣,其效率是很低的。相比起來(lái),座椅加熱的耗電量會(huì)小很多。多用座椅加熱,少開(kāi)暖風(fēng),也能增加不少續(xù)航里程。
未來(lái)的鋰電池將在負(fù)極材料上做文章,以提升低溫性能。
要從根本上解決電動(dòng)汽車(chē)冬季續(xù)航的問(wèn)題,還是得從電池著手,對(duì)其負(fù)極材料加以改進(jìn)。目前的方案很多,比如在負(fù)極材料中加入石墨烯等等。相信在不久的將來(lái),我們就能體驗(yàn)到這些新產(chǎn)品。
編輯點(diǎn)評(píng):電動(dòng)汽車(chē)在寒冷環(huán)境中的續(xù)航里程確實(shí)是個(gè)問(wèn)題,這個(gè)問(wèn)題不僅影響了電動(dòng)汽車(chē)的日常使用,也阻礙了電動(dòng)汽車(chē)在北方寒冷地區(qū)的推廣。不過(guò),我們也沒(méi)必要過(guò)度放大這個(gè)問(wèn)題:一方面即便在正常溫度下,和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)一樣,停放時(shí)間的長(zhǎng)短(電子系統(tǒng)需要持續(xù)供電)和駕駛習(xí)慣的好壞也會(huì)影響電動(dòng)汽車(chē)的電量;另一方面,即便是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē),在低溫下也會(huì)出現(xiàn)油耗猛增、啟動(dòng)困難、水溫低、潤(rùn)滑不足等情況。我們相信,隨著電池技術(shù)的進(jìn)步,在對(duì)抗寒冷環(huán)境這個(gè)問(wèn)題上,電動(dòng)汽車(chē)超越傳統(tǒng)汽車(chē)只是時(shí)間問(wèn)題。
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來(lái)源:愛(ài)卡汽車(chē)
作者:張璇
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