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霸王寒潮来袭 电动汽车电池扛得住吗?

爱卡汽车 张璇

近日,一场霸王级的寒潮席卷全国,令各地气温下降了10℃以上,同时也给电动汽车带来了极为严峻的考验。生活中的经验已经告诉我们,在寒冷的环境中,手机等电子产品的电池使用时间会大打折扣,同样采用锂电池的电动汽车也面临着相似的寰场J只坏缌丝梢院芊奖愕爻渖系纾缍档男嚼锍倘绻陆岛芏啵秃芸赡馨殉丝透影肼飞狭恕/p>

在寒冷天气下,电动汽车的续航里程会下降不少,特斯拉也不例外。

近日席卷全国的霸王级寒潮对电动汽车是个很大的挑战。

既然是小到手机、大到电动汽车都会出现的问题,那么其中的问题就是出在了锂离子电池上。研究表明,气温从25℃下降到到-20℃,汽车动力电池所能释放的电量会降低30%,同时充电所需的时间也会增加。为何会出现这种情况呢?该如何解决这个问题?带着这些疑问,我们采访了一位电池专家,清华大学深圳研究生院博士后贺艳兵。

误区:关于电量的两点常识

首先,贺艳兵为我们解释了两个误区。

第一是标称电量≠实际可使用电量。车厂在电池初始容量的基础上,会保留一部分容量。比如原来100,可能给你用的只有90甚至80。这部分保留容量首先是出于安全的目的,其次是为了保证电池的使用寿命,避免过充和过放。

第二是电表显示充电电量≠实际充电电量。国内普遍使用的家用电表精度不够,再加上充电也有一个转换效率的问题,因此实际充电电量难免与电表显示数据存在差异。

电池有正负极之分,电子在正负极之间的流动产生了电流。

原因:电池内化学反应变慢

为什么会出现这种情况呢?目前各行各业所用到的锂电池都属于化学电池,锂电池放电也是一个化学反应的过程,其原理是负极通过化学反应析出锂离子,通过电解质运动到正极,在这个过程中会产生电流。而低温会降低电池内的化学反应速度,进而导致电池的实际工作电压降低,电池的可用容量减小。

低温对电池的影响已经有很多人都领教过了,但我们需要注意的是,高温也是电池的一大敌人。在电池温度超过55℃-60℃时,负极材料和电解液都会受到影响,如果长期工作在高温下,电池的寿命也将减少。

电池怎么选?

目前电动汽车所用的动力电池主要是磷酸铁锂电池和三元锂电池,哪种电池在冬季的表现更好呢?

动力电池是电动汽车的核心。

电池专家贺艳兵解答道,锂离子电池低温性能的瓶颈主要是在于负极材料上。目前常见的电池负极材料是石墨,石墨在低温下活性很低,化学反应的速度很慢。磷酸铁锂电池和三元锂电池的正极材料不同,负极材料则都是石墨。所以虽然三元锂电池受温度的影响相对较小一些,但两者的低温性能基本是处于同一水平的。

比亚迪电动汽车采用磷酸铁锂电池,寿命长,安全性好,但能量密度低。

特斯拉采用的是松下提供的三元锂电池,能量密度很高。

在其他几个性能指标上,磷酸铁锂电池的寿命长,但是能量密度较低;三元锂电池的主要优势就是能量密度较高。在安全性方面,两者都会经过穿刺、高温、碰撞等多项试验,安全性能肯定是达标的,不过随着使用时间的增加,磷酸铁锂电池在安全性方面还是会有一些优势。

在冬季如何提升续航里程?

对于“在冬季如何提升续航里程”这个车主们最为关心的问题,贺艳兵表示,低温环境下,电池的电量下降,是由于锂电池的工作原理决定的,这也就注定了,目前实际上并没有什么有效的方法来避免这一现象的发生。

车主所能做的,就是利用好闲暇时间多充电,同时养成良好的驾驶习惯,降低百公里耗电量。另外,由于没有发动机,电动汽车需要靠电能来加热空气,其效率是很低的。相比起来,座椅加热的耗电量会小很多。多用座椅加热,少开暖风,也能增加不少续航里程。

未来的锂电池将在负极材料上做文章,以提升低温性能。

要从根本上解决电动汽车冬季续航的问题,还是得从电池着手,对其负极材料加以改进。目前的方案很多,比如在负极材料中加入石墨烯等等。相信在不久的将来,我们就能体验到这些新产品。

编辑点评:电动汽车在寒冷环境中的续航里程确实是个问题,这个问题不仅影响了电动汽车的日常使用,也阻碍了电动汽车在北方寒冷地区的推广。不过,我们也没必要过度放大这个问题:一方面即便在正常温度下,和传统内燃机汽车一样,停放时间的长短(电子系统需要持续供电)和驾驶习惯的好坏也会影响电动汽车的电量;另一方面,即便是传统内燃机汽车,在低温下也会出现油耗猛增、启动困难、水温低、润滑不足等情况。我们相信,随着电池技术的进步,在对抗寒冷环境这个问题上,电动汽车超越传统汽车只是时间问题。

相关内容回顾:

挑战凛冬 腾势电动车冬季低温续航测试

来源:爱卡汽车

作者:张璇

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