去年12月，我們?cè)碗妱?dòng)車冬季續(xù)航表現(xiàn)做了一次調(diào)查，核心結(jié)論是，雖然相比幾年前電動(dòng)車的整體續(xù)航水平有所提升，但用戶對(duì)車輛冬季續(xù)航的滿意程度并沒(méi)有隨之增加。

（消費(fèi)者對(duì)自己的電動(dòng)車冬季續(xù)航情況滿意度調(diào)查，詳見(jiàn)《一電調(diào)查 | 2020年的冬季，作為電動(dòng)車主的你敢開暖風(fēng)了嗎？》）

而隨著近期的寒潮降臨，即便是海南三亞，雖然相比北方仍有20℃左右的氣溫，但對(duì)于當(dāng)?shù)鼐用駚?lái)說(shuō)，仍有“幾十年沒(méi)這么冷”的體感。在這樣的情況下，消費(fèi)者對(duì)于電動(dòng)汽車冬季續(xù)航的吐槽也有所升溫。

當(dāng)然，從另一個(gè)角度來(lái)看這也是一件好事。一方面隨著電動(dòng)車保有量的提升，消費(fèi)者對(duì)于這一領(lǐng)域給予了越來(lái)越多的關(guān)注；另一方面，電動(dòng)車對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)已經(jīng)從最初沒(méi)有什么要求的“占號(hào)工具”成為真正融入生活的一部分。

因此，對(duì)于新事物，消費(fèi)者除了充分行使自己的發(fā)聲權(quán)，也需要用科學(xué)且理性的眼光去看待。 

為什么冬天續(xù)航會(huì)降低？

為什么會(huì)出現(xiàn)冬天續(xù)航大幅降低情況，與電動(dòng)車自身的屬性密不可分。相較于傳統(tǒng)燃油車，電動(dòng)車具備更加復(fù)雜的電子電氣系統(tǒng)，大部分零部件都有自己最佳的工作溫度范圍。

例如，作為決定續(xù)航能力關(guān)鍵的動(dòng)力電池，就對(duì)溫度高度敏感，高效的工作溫度為 10-30℃。過(guò)高或過(guò)低的溫度環(huán)境都需要對(duì)電池包溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，需對(duì)應(yīng)給電池包提供或帶走一定熱量。

不同溫度條件下電池性能的變化曲線

從上面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)圖可以看出，當(dāng)氣溫為-20℃時(shí)，動(dòng)力電池的輸出功率明顯下降，僅為標(biāo)值的60%左右（這里提到的電池輸出功率下降定義在極寒天氣情況下），由此可見(jiàn)溫度對(duì)動(dòng)力電池輸出功率的影響非常顯著。

同時(shí)，由于鋰離子電池在低溫下內(nèi)阻增大，活性減弱，充放電功率也會(huì)明顯降低（如-25℃和5℃相比，充電能力下降超過(guò)80%，放電能力下降超過(guò)85%）。并且，低溫充電時(shí)易發(fā)生負(fù)極析鋰，嚴(yán)重影響電池壽命和安全。因此，為保護(hù)電池，BMS控制策略會(huì)嚴(yán)格限制低溫下電池工作邊界，造成低溫下整車性能明顯縮水。

不僅如此，冬季空調(diào)的使用也需要消耗相當(dāng)電量，從而導(dǎo)致能耗快速上升。對(duì)于一輛電量為35kWh以上的電動(dòng)車，一般空調(diào)能耗占比在20%左右。因此，動(dòng)力電池在低溫下輸出能量本來(lái)就會(huì)大幅降低，同時(shí)又增加空調(diào)等車內(nèi)加熱設(shè)備的使用，掉電速度自然會(huì)進(jìn)一步加快。

另外，冬季消費(fèi)者的駕駛習(xí)慣也會(huì)影響車輛的能耗。

冬季清晨，電動(dòng)汽車整體處于低溫狀態(tài)，消費(fèi)者行駛初期，汽車負(fù)載滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，如電池加熱、空調(diào)加熱、大燈、加熱座椅等，都會(huì)造成電耗一段時(shí)間內(nèi)提升，直接體現(xiàn)在續(xù)航里程的快速縮短。待駕駛一段時(shí)間后，汽車耗電量會(huì)趨于平穩(wěn)。另外，由于消費(fèi)者常以油車習(xí)慣駕駛電動(dòng)汽車，加速踏板操作習(xí)慣還未形成，加上電機(jī)扭矩響應(yīng)時(shí)間遠(yuǎn)快于油車駕駛員的預(yù)期，經(jīng)常出現(xiàn)急加速的情況，這也會(huì)相應(yīng)提高車輛電耗。 

為什么消費(fèi)者掉電感受如此強(qiáng)？

其實(shí)，冬季用車能耗增加并非電動(dòng)車的“專利”，燃油車停放一晚，油耗也會(huì)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的降低（包括發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油溫度）而增加。例如，燃油車冬天早晨在車輛啟動(dòng)行駛至3公里左右，發(fā)動(dòng)機(jī)水溫還沒(méi)到達(dá)正常溫度，油耗會(huì)明顯增高。燃油車在冬天啟動(dòng)還需為了保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)先全車通電再點(diǎn)火啟動(dòng)，讓機(jī)油升溫，潤(rùn)滑發(fā)動(dòng)機(jī)后才能出發(fā)，往往正常行駛 4 公里后車內(nèi)空調(diào)才明顯升溫，駕駛體驗(yàn)才恢復(fù)正常。

但由于燃油車和電動(dòng)車計(jì)算與顯示能量的邏輯不同，車主的感受并不明顯。

目前，我國(guó)工信部在對(duì)純電動(dòng)車綜合里程進(jìn)行測(cè)試時(shí)，采用的是NEDC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)包含4個(gè)市區(qū)循環(huán)和1個(gè)郊區(qū)循環(huán)（模擬），其中市區(qū)循環(huán)的車速較低，郊區(qū)循環(huán)的車速則較高一些。需要注意的是，在NEDC測(cè)試時(shí)，所有其余負(fù)載(空調(diào)，大燈，加熱座椅等)都會(huì)關(guān)閉。因此，測(cè)試出的數(shù)據(jù)與實(shí)際道路使用中會(huì)存在較大差距。

而即便是相對(duì)更靠譜的WLTP（全球輕型汽車測(cè)試循環(huán)）測(cè)試，這樣的差距依然存在。根據(jù)某測(cè)試機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，日產(chǎn)LEAF在-7℃時(shí)，其百公里WLTC電耗為31kwh/100km，當(dāng)氣溫提升至23℃時(shí)，該數(shù)值變?yōu)?7.5kwh/100km，如果氣溫是35℃時(shí)，該數(shù)值則是再次下滑至20.1kwh/100km。

因此可以看出，當(dāng)冬季寒冷條件下，負(fù)載開啟時(shí)，受負(fù)載(空調(diào)，大燈，加熱座椅等)影響加上動(dòng)力電池本身化學(xué)特性與整車設(shè)計(jì)及消費(fèi)者使用習(xí)慣等，確實(shí)會(huì)導(dǎo)致實(shí)際續(xù)航里程和標(biāo)注續(xù)航里程出現(xiàn)較大差距。

這也是對(duì)比燃油車，消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)車冬季續(xù)航里程變化更為敏感的主因。加上充電的便利性與時(shí)間性目前仍不能與加油相比，因此，對(duì)于電動(dòng)車冬季續(xù)航縮水的抱怨才會(huì)如此明顯。

積極尋找解決方案

毫無(wú)疑問(wèn)，冬季續(xù)航問(wèn)題如何解決是決定新能源市場(chǎng)能否進(jìn)一步滲透的關(guān)鍵。目前整車、電池企業(yè)以及高校都在積極尋找解決方案。

以近幾年較為流行的熱泵空調(diào)為例，它就是車企為了提升熱效率、增加冬季續(xù)航而采取的手段之一。

熱泵作為一種高效的制熱手段，可通過(guò)蒸汽壓縮式循環(huán)將外界的熱量搬入目標(biāo)環(huán)境內(nèi)，如同一臺(tái)“熱量泵”。這一技術(shù)在家用空調(diào)中早有應(yīng)用，目前技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。

在純電車型中，由于電動(dòng)機(jī)產(chǎn)熱很小，不足以滿足采暖需求，若采用熱泵采暖技術(shù)，則可有效的解決冬季采暖問(wèn)題。

從下圖不難看出，近年來(lái)搭載熱泵空調(diào)系統(tǒng)的純電車型正在逐漸增多，熱泵也已經(jīng)是電動(dòng)車空調(diào)行業(yè)下一步的發(fā)展趨勢(shì)。

當(dāng)然，這只是一種錦上添花的有效方法，要從根本解決問(wèn)題，離不開動(dòng)力電池層面的技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)。

據(jù)了解，寧德時(shí)代已提出了一種電池內(nèi)部快速自加熱技術(shù)。主要原理是對(duì)電池進(jìn)行大電流脈沖充放電，利用電池自身內(nèi)阻對(duì)電池加熱，通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖占空比調(diào)節(jié)加熱電流大小。該方案幾乎不增加成本，可在15分鐘之內(nèi)將電池包從-25℃加熱到5℃，容量損失6%，放電能力提高7倍，充電能力提高5倍，和其他加熱方案相比，綜合性能最優(yōu)，且對(duì)電池壽命幾乎沒(méi)有影響。

目前，該方案已經(jīng)完成了電池模組和電池包層級(jí)的功能測(cè)試，正在開展產(chǎn)業(yè)化方案設(shè)計(jì)和推廣，預(yù)計(jì)今年就可實(shí)現(xiàn)實(shí)際裝車應(yīng)用。

小結(jié)：其實(shí)回顧一下燃油車的發(fā)展歷史我們可以發(fā)現(xiàn)，雖然早在18世紀(jì)就發(fā)明出了蒸汽機(jī)，但直到1885年，卡爾.本茨才造出單缸汽油機(jī)。隨后，隨著多家汽車公司的成立，燃油車在技術(shù)和工藝制造層面才開始有了飛速發(fā)展，最終進(jìn)入了全盛且穩(wěn)定的時(shí)期。

這期間經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì)。

因此，作為汽車發(fā)展歷史中的新生事物，新能源汽車在我國(guó)目前大約10年的發(fā)展過(guò)程中仍有課題需要應(yīng)對(duì)并不奇怪。

借用一句大家都熟悉的話來(lái)描述這一階段的問(wèn)題就是：消費(fèi)者日益增長(zhǎng)的美好出行需要和相關(guān)技術(shù)與設(shè)施不平衡不充分發(fā)展之間的矛盾。

對(duì)于行業(yè)，顯然已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到了問(wèn)題所在，而對(duì)于消費(fèi)者，用更理性的眼光去看待這一情況則顯得尤為關(guān)鍵。

相比當(dāng)初燃油車技術(shù)的更新迭代速度，新能源汽車的核心技術(shù)發(fā)展腳步已經(jīng)提升了好幾倍。我們有理由相信這個(gè)新的市場(chǎng)正在以超越我們想象的速度真正來(lái)到消費(fèi)者的身旁。

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