IT|穿不起大鹅 别买电动车( 三 )


电动车和燃油车一样,在冬季的能耗都会比夏季要高 。在低温下,燃油车的发动机热效率会下降,从而导致喷油量增加,或者开暖气启动压缩器等等原因也会导致油耗增加 。但油车的好处是,燃油车的发动机产生的余热可以用于车舱内供暖,总整体能源使用效率上做到提升 。
况且,燃油车可以轻松地找到周边的加油站,但电动车并不是随时都可以完成能源补给 。所以,电动车更需要注重车辆的能源使用效率——说句人话,就是省电 。
能耗,通常来说分为两种计算方式,“里程能耗”和“时间能耗” 。里程能耗不解释,开得越远、越快消耗越大;时间能耗就是,不管你跑了多少里程,单位时间内的能耗都是固定的 。比如你虽然只开了10公里,但堵了10个小时,开着空调电一会就掉光了 。
而纯电动车的冬季能耗,除了驱动电机这项最基本的能耗之外,电池热管理以及采暖的消耗(乘员采暖、玻璃除霜、电池加热、电池保温等)占到了整车能量消耗的一半以上,达到54%——具体分为两大类能耗:电池制热、车内制暖 。
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前文说过,电池对工作温度要求严苛 。
在低温条件下,电动车都会需要利用空调系统的制热能力,来消耗电能为电池进行升温:一方面,这样做是为了恢复电池充放电性能;另一方面,是为了防止低温对电池造成不可逆的伤害(比如前面说过的在0℃以下充电容易产生析锂现象) 。
之前很多老款纯电动车上的制热系统,都是PTC加热 。PTC,又叫正温度系数热敏电阻,顾名思义就是随着温度的升高电阻也在升高,所以可以实现恒温发热 。因为PTC成本低、结构简单、出热快、受外界环境影响小,因此从入门车到高端车都普遍在使用 。
PTC有一个致命问题,因为它极其费电,从而直接影响车辆续航 。
随着外界温度降低,PTC的电阻值随之减小,电流通过电阻产生热量,其制热能效比最大值不超过1,也就是说1kW电量最多可产生1kW热量 。假如你冬季行驶时打开暖风,全程至少消耗三分之一电量,功率越大耗能越大,时间越久耗能越大 。
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PTC和热泵的能耗对比(图源:Torben Fischer-Comparison of the consumption of a conventional PTC heating element and a heat pump system at an ambient temperature of 0°C )
一边给电池加热,一边给车舱内供暖,能耗也就直线飙升,续航也就蹭蹭蹭往下掉 。
据SAE International的测试显示,在0℃时,采用PTC加热方式时的续航里程为无制热的45.2%,而热泵制热则为62.2% 。在-10℃时,用PTC加热的续航里程为无制热的45.2%,热泵则为62.2% 。

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