Tesla|为何热泵对于特斯拉至关重要?( 二 )
也就是说,燃油车本来就能源“富足”,且本就是浪费的能源在冬季回收利用了,所以不会对续航有太大影响;而电动车搭载的能源本就有限,在冬季还要分配一部分用作提供热量时,就会对续航产生明显影响 。
【Tesla|为何热泵对于特斯拉至关重要?】不过,同时也就意味着,你加油花的400块钱,将近300块钱都给温室效应做贡献了,剩下那100块钱,实现了电动车仅需几十块钱就能行驶的续航距离 。
冬季续航下降的另一个更重要的原因,是电池 。
尽管各家电动车所采用的电池略有不同,但基本上可以简单分为两大类:三元锂电池和磷酸铁锂电池 。而目前来看,在同类电池中,就电芯级别的低温表现并无太大差异 。
由于材料本身的性质决定,举个形象的比喻,锂电池中大量的锂离子就像是一群小朋友,天气过冷,导致大家活动意愿下降,甚至三五成群取暖,即便老师强迫要求出去活动,也会因为速度下降,导致教室大门发生拥堵,进而单位时间出门的小朋友数量减少 。
只不过从阴极材料的分子结构来看,三元锂电池的“教室大门”多一些宽敞一些,磷酸铁锂电池的则少一些窄一些,所以磷酸铁锂电池在低温时候性能会下降更严重 。
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也正是这种结构决定了三元锂电池的能量密度和充放电性能,要比磷酸铁锂电池好很多,而磷酸铁锂电池则要稳定安全许多;不过后来通过包碳技术和纳米级材料工艺,使得磷酸铁锂电池的充放电性能已经大大提高,并且能量密度也得到了相当的提升 。
总体来讲,三元锂电池的电芯在低温的表现,比磷酸铁锂电池要好一些,但两者在低温状态下,其电芯的性能都会大大受限 。低温对电池临时性的影响是导致电池内阻增加、锂离子镀膜现象等,导致可用容量下降,放电速率下降(性能);如果长时间低温状态使用,还会导致永久性的电池损伤 。
所以低温时候,就必须要给电池加热,才能够实现更好的性能和循环寿命以及安全 。尤其是冬天在使用电动车之前,如果先对车辆进行预热,不但上车后能够有良好的用车体验,其预热期间消耗的能源加上随后行驶一段距离,远比直接冷车直接开走行驶相同距离所消耗的能源少得多 。
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这是因为车辆通过预热,用较少的电能将电池、电机都加热到了最佳温度,使得行驶阶段效率大大提升,从而使得综合续航与夏季时几乎差不多 。
换句话说对于车企而言,想要提升电动车在冬天的续航表现,就得从系统层面去考虑,而这一部分也恰恰是各家真正展现“内功”的时候 。
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