長老技研設：低溫下電動車電池怎么了？

啟運 參考價：13.58萬

查看參配 獲取底價

購置稅優惠 經銷商報價 車主點評

元旦剛過，轉眼間春節就要到了。你收拾好行李準備在屏幕前回家了嗎？類似于擔心買票，在氣溫普遍較低的時候，純電動車也有不可避免的痛苦，那就是續航里程減少。但是他們都說低溫對動力電池有影響。你知道它怎么了嗎？換句話說，除了絕望，我們還能做什么？

■到底發生了什么？

純電動車冬季低溫續航里程大幅縮短是不爭的事實，也是阻礙很多朋友選擇的重要原因之一。即使你很冷，你也不能打開暖空氣。純電動汽車將在低溫環境下行駛，其每百公里耗電量將接近甚至超過15kWh。當你看到儀表盤上顯示的續航里程小于導航公布的距離目的地的公里數時，里程焦慮就產生了。

那么，發生了什么？從微觀上看，在低溫下，鋰離子電池正負極材料的活性降低，電解液的電導率也受到影響。當鋰離子電池工作時，流經電池的電流會受到阻力，這就是所謂的內阻。增加內阻會產生大量焦耳熱，導致電池溫度升高。實驗結果表明，當溫度低于0℃時，當溫度下降10℃時，內阻增加約15%。這一切最終都會縮短電池放電時間，你會覺得電池不能用了。

鋰離子電池工作溫度過低，即在充放電過程中會出現一些副反應。主要是鋰離子與電解液發生不可逆反應，會導致鋰電池容量下降，電池性能進一步惡化。

如果沉積物包裹在電極表面，在鋰離子電池充電過程中，當鋰離子通過電解液向負極移動時，電極與電解液之間的電位差比設計的小，這使得鋰離子與電解液中的物質發生不可逆副反應的可能性更大。會出現電池容量和放電效率降低等一系列結果。

■我們不知所措嗎？

俗話說，辦法總比問題多。既然低溫狀態對包括續航里程在內的使用體驗影響很大，必然會有解決辦法。我們來談談一些在正常使用過程中可以學到的小技巧。首先是收費環節。可能很多有純電動車的朋友會發現，冬天無論是快充還是慢充，充電效率都會降低。

前面我們說過，低溫也會影響電池的充電效率，尤其是在戶外使用大功率DC快充時，你會發現電池的充電速度比常溫下慢，而且在后續的使用中，電池也會感覺到電量很低，很多車輛會表現出續航里程精度的下降。

我同事實際測量了低室溫下的充電情況，發現當車輛放置在低溫室外環境中過夜，并立即由DC充電時，充電時間幾乎是常溫下的兩倍。所以，冬季使用新能源汽車的訣竅之一，就是盡量在“熱車”狀態下保持充電。

也就是說，如果我們想縮短冬天的充電時間，可以在去充電站的路上增加汽車的耗電量，比如開啟運（查成交價|參配|優惠政策）動模式、開啟暖風等。，并通過大功率放電加熱動力電池。當你到達充電站時，動力電池的溫度可能會達到允許大電流充電的工作狀態，這也可以節省一些充電時間。

此外，當電池活性相對較低時，使用快充代替滿充。只要剛剛進入涓流充電狀態，這種狀態下soc一般會達到80%-90%，既能滿足使用要求，又能延長動力電池的使用壽命。

■除了關注用法之外，有沒有解決問題的技術？

在最后一頁的最后，我們提到了電動汽車低溫充電前，有一些方法可以盡快提高動力電池組的溫度，提高充電效率。那么，為什么不開發一種直接加熱動力電池組的裝置呢？Wit工程師早就想到了這個想法，所以你會發現一些純電動汽車配備了一種叫做低溫預熱的配置的廣告。

目前，純電動汽車動力電池組的預熱方式大致可分為外加熱和內加熱兩種。前者主要是通過額外的加熱裝置來盡快改善電池，后者則是利用交流電直接刺激電池內部的化學物質，使電池本身發熱。

■外部加熱

●用“快速加熱”加熱——熱敏電阻加熱

相信很多80后朋友都用過“快速加熱”燒水。動力電池組預熱系統其實有一種形式，其工作原理類似于“加熱快”，就是熱敏電阻加熱法。具體來說，工程師會選擇將感溫元件布置在電池組附近，讓其作為熱源。

根據純電動汽車的不同狀態，預熱結構的能源略有不同。例如，當車主正在充電時，電池管理系統，即BMS，將監控電池狀態，包括電池組溫度。當充電槍物理連接時，如果電池組溫度過低，將利用充電樁提供的電能進入預熱模式。如果行駛過程中電池組溫度過低，能量來源為動力電池組。

除了上述用熱敏電阻預熱動力電池組的方法外，電熱膜加熱是目前市場上主流的電動車預熱方法。雖然兩者在結構設計上有明顯的區別，但本質上都是利用電加熱裝置產生熱量來達到提高電池組溫度的目的，這里不再贅述。

●通過加熱-液冷溫度控制提高溫度

在這個效率的時代，只能應付一項工作的人或事都面臨著嚴峻的挑戰。對于電動汽車來說，只能升溫的熱敏電阻顯然有改進的潛力。這時，可以兼顧預熱和制冷的液冷溫控系統獲得了更廣闊的舞臺。具體來說，它可以根據整體熱管理要求，在高溫下冷卻動力電池組，在低溫下加熱。你可以把它當成一種復合天賦。

一般來說，液冷溫控系統主要包括冷熱交換器、加熱裝置、冷卻液循環管路和液體循環動力源。它利用冷熱交換器或加熱裝置來控制動力電池的溫度上升或下降，各車企會根據電池組排列和產品需求進行調整。

以通用系統為例，其液冷溫控系統高度復雜。因此，預熱后，與熱敏電阻加熱相比，效果保持得更持久。一般來說，液冷溫控系統可以保證電動車行駛后整體溫度達到設定范圍，不需要或少量動力電池為溫控系統提供能量。

■內部加熱

●與其靠大家都往山上倒，不如自己熱起來。

以上兩種預熱系統是目前市場上主流的溫控方式。無論是使用熱敏電阻還是結構較為復雜的液冷控制，都需要消耗一定的電能。未來有沒有辦法讓電池更“抗凍”？答案是肯定的。但是現階段這些方法還沒有得到廣泛的驗證，是否會對電池造成損害還不得而知。

全文摘要:

無論是磷酸鐵鋰電池還是三元鋰電池，在低溫環境下都會受到正負極材料活性和電解液電導率下降的影響。這樣一來，充電時間會相應增加，電池更難充滿電。在使用過程中，動力電池組的“斷電”速度會明顯加快。因此，為了解決這個問題，工程師們開發了電池預熱系統和熱管理系統。通過調節電池組的溫度，可以減少環境溫度對電池組的影響。所以，買純電動車的時候，不妨問問賣家:“這款車有電池預熱系統嗎？”