「電池就像人類一樣。」?
密歇根大學能源研究所所長安娜·斯特凡諾普洛(AnnStefnopoulou)說,電池喜歡人們喜歡的那種溫度范圍。低于 5 攝氏度或高于 50 攝氏度的任何情況,它們都不會發揮出「最佳性能」。他們喜歡在 15-25 攝氏度左右。隨著溫度下降,電池單元內部的效率會變「慢」。「放電時根本達不到想要的高功率,」Stefnopoulou 說,「充電時,功率就更加有限了。」
于是,在設計電動汽車之初,幾乎所有的企業都考慮到了這一點。主流的電動汽車都配備了電池的熱管理系統,它可以對電池進行加熱或冷卻。
在冬天,內燃機可以自己產生的熱量,這可以讓引擎和車內能夠隨時變暖。但是,電動汽車必須先用自己的電量創造「熱能」,這同時也會消耗續航里程,這也意味著續航里程就更短了。
有個有趣的行業段子說「電動汽車的發展,帶動了羽絨服行業的增長」。據此前美國汽車工程協會(IAA)對 5 款熱銷電動汽車的測試顯示,冬季續航里程平均減弱比例可達到 41%。與此同時,城市工況下,在冬季啟動風暖后,續航平均還將進一步削減 20%-30%。
此外,為了保護電池——這個電動汽車中最昂貴的組件,電動汽車的車載計算機可能會限制在極端低溫下的使用方式。寒冷狀態下,一些電動汽車會添加了一個「雪花圖標」,表示電池以及輸出功率可能受到影響。而電動汽車用戶也并沒有有效的解決方案,只能「過冬全靠抗」。
電動汽車的「暖科技」
即便目前一個應用比較普遍的「電池熱管理系統」能夠幫助電動汽車提前啟動預加熱,并不影響用戶的正常使用,包括緩解充電效率變慢、輸出功率衰減等問題。但它最大的問題是大幅減少了本就稀有的續航,這還沒有算上空調暖風需要的能量。
電池技術還未突破到下一個技術周期,在這個續航寸土寸金的時代,什么才是解救電動汽車「寒冬 Bug」的好方式?
威馬最近推出的第二代熱管理系統(熱管理 2.0)給我們帶來了一個新的解決方式。第二代熱管理是在液冷設計、電加溫和柴油加溫基礎上,基于柴油加溫系統,為空調供熱,從而實現增程,或者叫做保程的效果。而其中最關鍵的就是這個零下 30℃的極地加溫系統(柴油加溫)。
? ? ? ? ?威馬第二代熱管理系統 | 現場拍攝
通過柴油加溫其實是一個「降維解決方案」,但不得不說,這也許是現階段的最優解。威馬的這個熱管理 2.0 系統有效提升了冬季可用電池容量和充放電效率,實現了車輛冬季續航增程 20%(相當于 NEDC 綜合工況下 100 公里)的突破性用車體驗升級,有效解決了電動汽車的冬季里程焦慮。
威馬汽車這個雙模加溫系統選項實現了電池包在-30℃~50℃不同環境溫度區間的高適應和高穩定性,使電芯溫差控制在±2℃,還能夠保證電池壽命。
? ? ? ? ?極地加溫系統溫度控制策略 | 官方資料
而這個「外部熱源」還能同時對電池包和座艙進行加熱,通過減少空調電耗,使冬季續航增程 20%,為冬季電動汽車空調蠶食續航提供了終極解決方案。
一絲一毫的溫度對電動汽車來說都是不可浪費的資源。即便是在寒冷天氣,電機依舊有可能過熱,所以在這個熱管理 2.0 系統中還有對電機的「余溫回收」,通過打通溫控回路,以此為空調和電池組加熱提供一些幫助。
? ? ? ? ?測試數據 | 官方資料
盡管威馬稱熱管理 2.0 系統更像是一個「保程系統」。一輛電動汽車的續航里程在夏天是 500 公里,在冬天同樣是 500 公里,這也許才是車企應該帶給消費者真正的信任。讓用戶無論身處南北,都能真正享受穩定且「用得爽」的電動出行新體驗。
一家車企保持這樣的「獨立思考」,也許才能讓電動汽車走的更遠。威馬保證自主研發這個電池包的一系列核心技術,包括熱管理系統。威馬希望通過掌握核心的研發與制造能力,來確立威馬智造的差異競爭力。這個加溫功能定義也符合威馬「智能汽車頭號玩家」的定位,甚至能夠為行業帶來一個對用戶好的體驗升級。
對冬季最友好的「汽車」
電動汽車雖然會受到極端寒冷對電池的負面影響,但是它的可管理性依舊非常好,甚至比汽油驅動的汽車更容易管理:例如在極端寒冷情況下更容易「打火驅動」。
而加上這樣多維度的熱管理系統、遠程控制系統,甚至是等待續航的持續提升,電池的成本下降,一系列因素疊加都有可能讓電動汽車不再懼怕「冬季」。
? ? ? ? ?電動汽車懼怕的冬季 | 視覺中國
在新造車行業中,其實需要更多創意的自主研發與制造。像威馬一樣提供一個差異化的技術優勢。這樣才能更多的掌握「用戶體驗」的定義權,真正通過產品功能和體驗影響品牌的展現,這也許才是車企的新路徑。
從長遠來看,更多的成熟車企和新車企公司里的科學家們正在研究沒有電解液體并且不會對溫度那么敏感的固態電池。即便它們仍處于實驗室階段,需要 5-10 年甚至更長的時間達到大規模量產,但大型車企總不能缺席對未來的押注。
另一方面,電動汽車對于扭矩和功率輸出的精準控制,也許能夠讓他能夠更加精準優秀的處理「濕滑路面」的情況。進一步幫助電動汽車在未來成為對于「冬季」最友好的汽車產品。
解決了這個影響用戶接受度的最后一部分,也許電動汽車就能夠在冰冷的湖面上為我們帶來更多「腎上腺素」,而不再是為續航里程而「憂愁」。
來源:極客公園
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