董扬谈电动车冬季“趴窝”问题
进入冬季,社交平台上电动汽车用户裹着羽绒服、棉被驾驶的画面引发了网友们的关注与集中“吐槽”。电动汽车里程缩水,为保持续航不敢开暖风等低温使用问题一直以来都是电动汽车车主的“痛点”,同时也对电动汽车行业的发展形成一定制约。
作为参与新能源汽车产业发展多年的从业者和纯电动汽车的实际使用者,中国汽车工业协会原常务副会长兼秘书长董扬对此可谓既有理论认知,又有亲身感受。近日,他就这一现象产生的主要原因和改进方法从4个方面进行了阐述。
首先,在低温条件下,锂离子电池(包括常用的三元锂电池和磷酸铁锂电池)的可用电池容量会呈线性下降。当气温达到零下10度时,电池容量会下降10%~20%左右,通常磷酸铁锂电池的降幅会比三元锂电池更明显。如果在电解液中添加不同的添加剂,能改善电池的低温性能。但电池的低温性能、高温性能和常温下的性能很难兼顾,因此,设计制造企业需针对电池最主要的使用工况平衡决定。
采用液体加温和冷却的温控系统,是眼下最常见的解决方案。但加温或冷却均需消耗能量,所以在盛夏和严冬时,纯电动汽车的续驶里程都会有所下降。另外,早些年设计的电动汽车和当前部分低价位电动汽车,可能没有采用温控系统,冬季续驶里程下降的现象就会更加明显。
其次,关于夏季使用空调和冬季使用暖风对续驶里程的影响,纯电动汽车与燃油汽车有所不同。虽然两者在夏季使用空调时都会增加耗能从而缩短续驶里程,但燃油汽车由于油箱容量足够,所以使用者感觉相对不明显。而冬季使用暖风时,用户体验差异极大。因为燃油汽车是利用发动机余热供暖,对续驶里程完全没有影响;纯电动汽车则直接用电加热,消耗能量就比较大。
对于这一问题,目前主要的改进方向是使用热泵空调。理论上,采用热泵空调加热可以比电加热节约3/4的能量。但由于热泵空调尚未实现大规模生产,当前的成本还比较高。“希望3~5年后,热泵空调可以大量使用,降低成本。”董扬说。
再者,在同等低温条件下,短距离行驶会使得续驶里程下降更为明显。这是因为纯电动汽车在低温启动时,会先消耗一部分能量提高系统的温度。董扬以自身经历举例道,在清晨零下5~10摄氏度的气温条件下,车启动后行驶的前2千米,电池续驶里程会减少10千米以上;2千米后,这种急剧下降的情况会逐步缓解。“综合而言,我现在使用的这辆纯电动汽车,冬天续驶里程会减少40%左右。”董扬坦言。
第四,目前市场上纯电动汽车所标注的续驶里程,都是根据NEDC工况(新标欧洲循环测试)得出的,比实际行驶状况虚高10%~15%,燃油汽车和电动汽车都是如此,也因此加剧了使用者对冬季续驶里程不实的感受。随着国际上对WLTC工况(全球轻型汽车测试循环)的推广,我国也将采取原理相同的中国工况,改善里程虚高的现象。
“希望今后各纯电动汽车生产厂家,在标注续驶里程时,采用WLTC工况或中国工况。不仅要标注最长续驶里程,还要标注在夏季开空调和冬季开暖风条件下的续驶里程。同时,政府有关部门在纯电动汽车市场准入时应加强这方面的核准。”董扬建议。
他还给出了较为乐观的预测:3年以后,中等价位以上的纯电动汽车,可以做到冬季续驶里程缩短20%左右;低价位的纯电动汽车,虽然续驶程下降可能更大一些,但也能有准确的预测与提示。
事实上,关于电动汽车低温使用问题,工信部曾先后多次发声。1月8日,工信部副部长辛国斌主持召开电动汽车低温使用问题研讨会。辛国斌表示,电动汽车低温使用问题关乎广大消费者的切身利益,要本着“以人民为中心”的根本出发点,高度重视,认真解决。
1月16日,工信部部长肖亚庆在中国电动汽车百人会论坛(2021)上发表主题演讲时表示,加快推进新能源汽车产业高质量发展,重点要做好加快核心技术攻关等五方面工作。其中包括:围绕降低成本、提高安全及全气候适用等问题,发挥动力电池、智能网联汽车等制造业创新中心作用,支持开展技术攻关,加快车用芯片、操作系统等研发和产业应用。
“这是新兴产业发展过程中出现的问题,需要也只有依靠更高水平的发展去解决。”1月26日,国新办就2020年工业和信息化发展情况举行发布会,工信部新闻发言人、运行监测协调局局长黄利斌在回答记者提问时也表示,随着技术水平的提高和管理政策的完善,新能源汽车低温使用性能会获得实质性提升。
黄利斌还提到了工信部接下来将重点部署的几项措施:一是要求汽车企业加强售后服务,及时解决用户诉求,组织行业机构加强科普宣传,引导科学使用;二是支持整车企业和电池生产企业加强技术攻关,提升电动汽车低温行驶性能,改善用户体验;三是抓紧研究制定相关技术规范,加快推广应用中国工况,明确低温环境产品性能和技术要求,加强产品准入和生产一致性检查。
他说,目前,重点企业、行业机构已经积极行动起来,发布冬季用车指南,增配售后服务力量,布局科技攻关项目。(夏小禾)