自古红蓝出CP,年的情人节,沃尔沃把家族里唯二两款纯电动车拉到了极冷的海拉尔,还把一台XC40纯电丢在零下30度的冰块中冻了48个小时,这样的场景想想就冷。
不过,这次测试似乎生而逢时,因为今年冬天似乎比往年更冷了一点。
在如此寒冷的天气下,网友们津津乐道的除了雪景、冬奥会,还有汽车行业大趋势的「纯电动车」。津津乐道的点倒不在于冬季的表现有多好,反倒是冬季续航打折、冬季充电速度崩溃等话题频频登上热搜。点开社交媒体软件,把电跑没的、续航打折的、不敢开空调的比比皆是,还有人把冬季开电车跑长途当做一个挑战。
为了深究这些现象背后的原因,我们也借此机会,采访了沃尔沃亚太电车研发团队的工程师们,他们分别是电驱动(三电)软件产品经理、整车验证产品经理、电池硬件工程师以及热管理方面的工程师。
之所以选择采访沃尔沃,最核心的原因是这是一家坐落在瑞典的车企,先天性就需要面对极寒天气,相较于气候温润地区的车企,有着自己的「地利优势」。
先做一个简单的科普
可以发现,上述出现的电动车槽点都和电池息息相关,所以深入了解这些现象背后的原因之前,我们先来了解一下电动汽车动力电池的组成。
图上这一大块就是汽车的电池,大部分车型的电池都在车辆底盘的位置,宽度比车身略窄,长度比轴距略短,厚度普遍都在10-18cm不等,当然也有SUV使用更厚的电池,这取决于车辆的高度。
动力电池的功能和手机的电池一样,就是为整车供电,但是手机和汽车不一样的地方有2点:
使用环境更加恶劣;
容量要求更大。
面对更加恶劣的使用环境,厂家给电池装上了更坚硬的外壳,把电池更好的保护在壳体内,毕竟手机除了被我们捧在手里玩,就是放在口袋里或者床头上充电,很难接触到坚硬的物品。
但汽车不一样,装在底盘的电池可以算是裸露在外的状态,而且日常行驶过程中难免会脱底或者发生磕碰。
而为了实现更大的容量,无限做大电池是不现实的,主流的做法和我们小时候玩的四驱车非常相似,是将很多小电池串联成模组,再并联到一起,满足不同场景的需求,而这些小电池就是电动车行业常说的电芯。
目前主流的电芯则有方形、软包、圆柱三种不等,这三种电池的特性略有不同,但原理一致,所以在这里我们先不展开介绍。
为了管理好这一堆小电池,则需要一个强大的管理系统,这个管理系统就是行业中常说的BMS(BatteryManagementSystem),一个BMS的好坏,就像是一个班的班主任,一个 的班主任可以维持良好的班级秩序,一个糟糕的班主任则会让班级纪律混乱,出现恶性循环。
明确了「电芯」这个核心硬件和「BMS」这个关键的软件,我们再来聊聊冬天和夏天的电动汽车。
为什么电动车一到冬天就变「爹」?
步入冬季很多电动车都出现了续航下降、充电速度慢的情况,甚至还有一些电动车出现了无法启动的情况。虽然相较于过去几年,现阶段的电动车在冬季的表现已经有了很大的提升,但是相比燃油车,在使用体验上仍然存在差异。
当然这也不是电动车才有的问题,相信经常滑雪或者在东北的朋友,应该也遇到过手机被冻到没电或者电量下降过快的情况。
低温对电池的影响
现在的锂电池电芯,主要由正极、负极、电解液、隔膜组成,充电的过程就是在外部电压的推动下,锂离子从正极脱嵌,经过电解液,穿过隔膜,到负极的过程,放电的原理则相反。
冬季续航下降的一个关键原因是低温会导致电解液活性下降,电池放电性能较差,如果温度环境再极端一些,则会直接导致车辆无法启动。
正常来说电池在什么样的电量下和什么样的温度下能释放出多大的功率和电流,这个都是有严格的图谱,我们也是要去