隨著電動汽車的價格更便宜、續(xù)航時間更長,人們長期以來預測的汽車電動化轉變似乎即將成為現(xiàn)實。
但有一個嚴峻的挑戰(zhàn)依然存在:寒冷的天氣。
美國汽車協(xié)會(AAA)最新的研究表明,當溫度下降到約零下6攝氏度時,電動車的平均行駛里程減少了41%。
2019年1月,美國中西部地區(qū)受極地渦旋影響,遭遇寒冷的北極空氣。隨著氣溫驟降,有雪佛蘭Bolt和特斯拉Model 3的車主表示,他們的汽車行駛里程最多減少了50%。
當氣溫下降時,不管是坐在電動車里,還是傳統(tǒng)的內燃機車輛里,司機都有著同樣的本能,那就是打開暖風,并把溫度盡可能地調高。
這大大提高了對電動車電池的需求,降低了電池的總續(xù)航里程。而為了將電量耗盡的可能性降至最低,車主選擇充電的次數(shù)也變多了。
寒冷的氣溫對充電環(huán)節(jié)也有影響。
“電池就像人一樣,喜歡待在一定溫度范圍內?!?密西根大學能源研究所負責人安娜·斯特凡諾普盧(Anna Stefanopoulou)解釋說,“任何低于4度或高于46度的溫度都不會讓電池達到最佳狀態(tài)?!?/p>
15度到26度之間最合適,如果溫度繼續(xù)降低,電池內部的電解液就變得更加遲鈍?!爱斈阆胗秒姷臅r候就沒有那么大的能量了,同樣,充電的狀態(tài)也會因此變得更差?!彼固胤仓Z普盧說道。
極寒氣候會影響電動車,高溫條件下也同樣。
AAA報告顯示,當室外溫度達到35攝氏度,并在車內使用空調時,電動車續(xù)航里程減少了17%。
當然,雖然極端的溫度會減少車輛的行駛距離,但是在這種情況下,使用車輛的加熱、通風和空調(HVAC)系統(tǒng),尤其是加熱功能,產生的影響更大。
至于原因,與內燃機汽車不同,電動車需要利用電池為氣候控制系統(tǒng)提供動力,而傳統(tǒng)汽車可以利用發(fā)動機的余熱給車內供暖。
車企在設計電動車時就考慮到了這一點,車上的電池熱管理系統(tǒng)可以加熱或冷卻電池。
但是,電動汽車必須在其他地方找到這種熱量,要么利用馬達和逆變器產生的少量熱量,要么啟動加熱器。這需要消耗能量,也就是說移動輪子的能量更少了。
此外,為了保護昂貴的電池部件,車載電腦可能會限制其在極端低溫下的使用狀態(tài)。
“在寒冷的天氣里,電池中儲存的一些能量可能無法使用,因為電池的溫度過低?!?特斯拉Model S車主手冊上寫著這樣的話。
特斯拉在里程指示器旁邊添加了一個雪花圖標,來表示電池可能受到了影響。一般來說,在寒冷的天氣里,電動車的行駛里程要比在溫和條件下少20%左右。
不僅如此,電池電量越少意味著充電越多,這就增加了汽車的運行成本。
AAA的研究發(fā)現(xiàn),室外溫度為零下6度時,電動車在城市和高速公路上每行駛1000英里使用暖風的成本,比在約24攝氏度的溫暖環(huán)境下增加了近25美元。
為此,AAA還進行了測試,使用的是寶馬i3、雪佛蘭Bolt、日產聆風、特斯拉Model S和大眾e-Golf。
這5款電動車都達到了美國環(huán)保局(EPA)估算的100英里的最低續(xù)航里程水平。
他們在一個封閉的場所里進行測試,這是因為可以對環(huán)境溫度進行嚴格控制。
AAA進行封閉測試
為了確定溫度對續(xù)航里程的影響,AAA分別將冷天和熱天的情況(包括使用空調系統(tǒng)和不使用空調系統(tǒng))與正常室外溫度的情況進行了比較。
令人驚訝的是,AAA發(fā)現(xiàn)車輛受到的影響幾乎是一致的,也就是說,溫度對各款測試車的續(xù)航里程都產生了作用。
“電動車的吸引力持續(xù)增長,因為市場上出現(xiàn)了更多種類的產品設計和選擇。”AAA汽車工程與工業(yè)關系負責人格雷格·布蘭農(Greg Brannon)在聲明中說,“只要司機明白在極端氣候下駕駛電動車存在局限性,他們就不太可能因續(xù)航里程的意外下降而措手不及?!?/p>
AAA認為,電動汽車制造商在努力擴大銷售市場的同時,必須找到一種方法,將極端天氣的影響傳達給客戶。
不過,特斯拉發(fā)言人對AAA的發(fā)現(xiàn)存有爭議,其在一份聲明中表示:“基于公司從現(xiàn)實世界收集到的數(shù)據(jù),包括上百萬次Model S車主的長途旅行,我們清楚地知道,即便使用暖氣和空調,Model S車主在零下6度時一般不會遇到電量大幅度下降的情況。35攝氏度時,電量減少的范圍也僅為約1%?!?/p>
與此同時,車主可以采取一些措施,幫助減輕極端高溫和低溫對車輛的影響。
首先,不要讓電池電量過低,確保總是有20%左右的電量。汽車可能需要這些儲備來給電池足夠的熱量來啟動。
其次,當汽車還在充電時,花些時間預熱或預冷汽車。特斯拉和捷豹I-Pace等電動車已經可以通過APP遠程做到這一點。
如果要跑長途,那就提前計劃好頻繁的停車充電時間,這樣就不會在路上遇到電量耗盡的情況。
斯特凡諾普盧建議,電池在寒冷的時候可以釋放一些寶貴的能量,以確保自身部件的溫度。
當行駛里程已經有限時,這聽起來有些違背常理,但當馬達對電流的要求很高時,使用電阻高的冷電池行駛,則會更費電。
從長遠來看,科學家們正在研究固態(tài)電池,這種電池內部不含液體,也不會那么敏感。
不過,想要看到其廣泛應用到汽車上,也許還要等上5年,甚至10年才有可能。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:汽車商業(yè)評論
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