在新能源汽車技術日漸完善的情況下，我國新能源汽車市場在過去的一年裡又迎來了一輪大爆發。截止到今年11月份，我國新能源汽車零售滲透率已經達到了20.8%。這也就意味着我國平均每賣出5輛車，就有一輛是新能源汽車，相比起去年5.8%的市場滲透率有着大幅提升。顯然，新能源汽車已經進一步得到了中國消費者的認可。
新能源汽車之是以會逐漸得到消費者的認可，政策扶持是一部分原因，純電動汽車在續航能力方面的提升讓消費者沒有了後顧之憂也是一部分原因。目前純電動汽車續航能力普遍能夠達到500-700km，蔚來、廣汽埃安以及智己汽車等車企還将在今年對1000km續航大關發起沖擊。
即便是新能源汽車已經能夠像1000km續航能力發起沖擊，車企宣稱的續航能力已經遠超傳統燃油車，但是它依然有着不容忽視的短闆。例如，冬季的嚴寒就會毫不留情地扯下純電動車在續航能力上的遮羞布。
低溫續駛測評打臉三元锂
随着冬天的到來，不少媒體趁着嚴寒的氣溫對天性怕冷的純電動汽車做了嚴苛的冬季續航測試。其中，位元組跳動旗下的汽車媒體平台在一周前一口氣釋出了40款電動車的冬測續航成績。該測試标準十分嚴苛，測試地點位于内蒙古自治區呼倫貝爾市的牙克石市，彼時牙克石的氣溫低至-20℃。
懂車帝雖然最大限度考驗出了純電動汽車在極端氣溫下的續航能力，但是我國北方地區的氣溫大多在-15℃以下。是以，懂車帝的冬測結果雖然頗具看點，卻與我國實際的用車場景略有偏頗。
12月24日，中汽研（CCRT）釋出了在我國汽車市場上銷售的6款純電動汽車的續駛裡程測評結果。盡管中汽研測試的車型沒有懂車帝那麼全面，但基本都是市場上的熱銷車型，對有意購買新能源汽車的消費者有一定的參考價值。
該測試分别在常溫23℃以及低溫-7℃進行測試，這種測試既可以驗證官方續航裡程與實際續航裡程存在的差别，同時也能夠驗證這幾款新能源汽車在低溫情況下的衰減程度，更加符合我國新能源汽車使用者的用車場景。
參與本次測評的車型包括了特斯拉Model 3、蔚來EC6運動版、比亞迪漢EV、小鵬P7、寶馬iX3以及哪吒U Pro 500。從測試結果上來看，這六款車型在常溫續駛裡程測試中都有着較好的表現，但是它們的低溫續駛裡程卻是一言難盡。
其中，比亞迪漢EV的冬季續航表現最為優異，與中汽聯在常溫下實測的629km續航裡程相比，它在低溫下的續航裡程為435km，下降率為30.9%。哪吒U Pro的表現最差，與常溫下測試得出的550km續航裡程相比，它在低溫下的續航裡程僅有232km，下降率高達42.4%。
值得一提的是，在本次測試中低溫續航表現優異的車型基本都搭載了磷酸鐵锂電池。要知道，由于化學成分的不同，冬季續航能力一直都是磷酸鐵锂電池被人诟病的地方，它與三元锂電池的冬季性能差距甚至無法彌補。
然而，本次測試卻是原本在冬季續航能力方面占優的三元锂電池表現得令人大跌眼鏡。那麼搭載磷酸鐵锂電池的純電動汽車又是如何在這場測試中逆勢翻盤的呢？想要分析清楚這個問題，我們首先需要了解一下在低溫會對純電動汽車續航能力造成哪些影響。
影響電車低溫續駛裡程的因素
影響純電動汽車低溫續駛裡程的因素主要包括三點，其一、空調功耗；其二，電池衰減；其三，機械損失。
1、熱泵空調給電車疊加了一重BUFF
在空調功耗方面，由于純電動汽車沒有傳統燃油車發動機這樣的發熱源，是以它無法通過導入發動機熱量來解決車内的供暖問題。為了解決供暖問題，目前純電動汽車主要采取的是PTC以及熱泵空調這兩種技術方案，隻不過這兩種技術方案各有利弊。
其中，PTC技術的工作原理與我們以前燒水用的“熱得快”類似，它優勢在于成本低廉，但是極其耗電。
通常來說，純電動汽車在市區行駛時的功率數值大概在3kW左右，當氣溫下降到0℃以下時，通過PTC加熱技術制熱的需求功率就會大于城市工況需求功率；氣溫下降到-20℃時，空調制熱需求功率将會超過6kW。這也就意味着，純電動汽車在0℃以下時，通過PTC供暖比驅動車輪行駛的驅動電機更加耗電。
熱泵空調的制熱效率是PTC技術的2.5倍以上，使用熱泵空調的純電動汽車能耗比使用PTC技術要低30-40%。然而，熱泵空調成本高，一個熱泵空調的成本高達上千元，并不适合定位較低的車型。
事實上中汽研低溫續駛裡程測試的結果也驗證了熱泵空調的重要性。在參與測試的六款車當中，表現最為優異的比亞迪漢EV和特斯拉Model 3雖然搭載的是磷酸鐵锂電池，但是它們都不惜成本地配備了價格昂貴的熱泵空調。
表現最差的哪吒U Pro 500以及小鵬P7則配備的是價格低廉，但極其耗電的PTC加熱技術。其中，哪吒U Pro 500主要是受到了價格限制，而小鵬P7作為小鵬汽車旗下最為走量的旗艦轎車，它則是因為推出時間較早，是以配置顯得有些落後。
在小雷看來，熱泵空調是特斯拉Model 3與比亞迪 漢EV在這次冬季續航能力測試中的制勝關鍵。盡管熱泵空調并非磷酸鐵锂電池車型專屬，但是小雷也并不認為它們借此取勝存在投機取巧的嫌疑。相反，它們不惜血本地裝配熱泵空調正是它們的良心之舉。
如同上面所言，熱泵空調并非磷酸鐵锂電池車型專屬配置，特斯拉Model 3與比亞迪 漢EV在裝備了熱泵空調之後，皆在冬季續航能力上取得了質的突破。除了進一步優化空調技術之外，在電池本身下功夫也尤為重要。
2、電池加熱是門技術活
我國有個成語叫做“雪上加霜”。在小雷看來，這個詞用在純電動汽車的冬季續航能力上恰到好處。純電動汽車的供暖問題就像是新能源汽車上面的“霜”，但是純電動汽車更為嚴峻的問題并非隻是“霜”，還有“雪”本身，而動力電池怕冷就是純電動汽車的“雪”。
在低溫環境下會對純電動汽車動力電池性能造成影響的因素主要有以下三個：
其一，電池容量。由于動力電池的電解液是液體，而液體在低溫環境下會變得黏稠，甚至凝固。黏稠的電解液會導緻電池内阻升高，效率下降，電池容量也會随之下降得更快。這和我們在清水中遊泳要比在漿糊中遊泳要更加省力是一個道理。
其二，電池在低溫情況下存在析锂的風險，析锂就像是電池内部長刺，有可能會破壞電池結構，造成電池内部短路。為了降低這樣的風險，電池管理系統通常會限制電池的最大允許充、放電功率。畢竟相比起充電與續航能力，安全永遠都應該被擺在第一位。
然而，正是因為電池管理系統會在低溫環境下限制動力電池的放電功率，這就會導緻車輛的動力性變差。這樣的情況很容易讓純電動汽車使用者産生一種車輛随時可能會沒電的錯覺，加劇他們的續航焦慮。
其三，單體電池電芯的差異會拉低電池包的整體性能。由于電池包本身會遵循木桶效應，而目前純電動汽車的熱管理方案無法影響電池包中所有單體電池均勻性，是以溫度最低的單體電池會決定電池組的整體性能。
例如，在電池包當中的大多數單體電池溫度都在10℃左右，但是有一顆沒能被熱管理系統“溫暖”的單體電池溫度隻有0℃，那麼這一顆溫度低的單體電池就如同“一粒老鼠屎，壞了一鍋粥”。
如果說熱泵空調解決的是人怕冷的問題，那麼電池熱管理系統就是專門為了解決電池怕冷的問題而存在。然而，電池怕冷的問題卻并非加錢上熱泵空調就能解決那麼簡單。
給動力電池供暖的技術方案主要有外部加熱和内部加熱兩種。其中，内部加熱相比起外部加熱更快，效率也更高，但風險也更高。事實上新能源汽車領域一直都有一個猶如噩夢的詞彙——熱失控。
由此可見，動力電池并非不能自己發熱，隻不過想要将電池的發熱量控制在一個可控的溫度下卻是一項極具挑戰性和危險性的技術。是以，内部加熱并沒有成為目前電池熱管理系統的主流技術。
想要緩解電池怕冷的問題，目前主流的解決方案就是研發一套優秀的電池熱管理系統，通過外部熱量對動力電池進行加熱，而這樣的方案到目前為止也并非盡善盡美。外部加熱的控制邏輯相對複雜，加熱的時機将直接影響電池可用的容量。
在電池電量還有80%的時候加熱與30%的時候加熱産生的效果截然不同，在什麼氣溫下啟動對于不同地區的使用者來說也截然不同。例如，0攝氏度下啟動加熱，那麼北方純電動汽車的加熱機制就會被頻繁啟動，而南方純電動汽車的加熱機制可能永遠也不會啟動。
在這方面，特斯拉做得比較出色，它發揮了自身的垂直整合優勢，充分利用了電機廢熱來為電池進行加熱。要知道，盡管純電動汽車沒有發動機這樣的高熱量發熱源，但是高性能電機同樣也能産生一定的熱量。
除了冬季供暖以及電池怕冷這兩項純電動汽車獨有劣勢之外，汽車本身在冬季的機械損失同樣是純電動汽車需要優化的方向。
3、油車比電車機械損失更嚴重，但電車機械損失更緊迫
所謂機械損失，就是機械部件帶來的能量損失。事實上相比起機械結構已經被大幅簡化的純電動汽車，傳統燃油車的機械損失更為嚴重。
在内燃機領域有一個至關重要的技術參數叫做“熱效率”。目前即便是已經将熱效率做到了登峰造極的比亞迪骁雲發動機，它的熱效率也僅有43%左右。這也就意味着内燃機在将化學能轉化為動能時就已經損失了超過50%的能量，真正從曲軸專遞到車輪上的能量就更是少得可憐了。
此外，汽車在低溫環境下還會有更多的機械損失。其中，輪胎在低溫環境下會變得更硬，并且胎壓也會降低，這将增加汽車的滾動阻力。為了解決這方面的問題，新能源車企往往會選用低滾阻輪胎，而車主則可以在低溫天氣下适當地提高汽車胎壓。
其次，動力電池的電解液會在低溫環境下增加内阻，汽車機械部件之間油液的黏稠度自然也會随着氣溫變化而變化。氣溫越低，油液就越黏稠，最終加劇傳動損失，這和小雷在上文中舉的“遊泳”的例子是一個道理。
再次，-7℃的空氣密度是25℃環境空氣密度的1.12倍。要知道，汽車車速低于60km/h時，空氣阻力對汽車能耗的影響并不大，但是随着速度增加，空氣阻力就會迅速上升。當車速到達120km/h時，汽車将會有60%的能耗是用于抵禦空氣阻力，這也是最近幾年新能源車企愈發看重風阻系數的主要原因。
然而，傳統燃油車卻對機械損失并不過于看重，因為機械損失影響的隻是一輛車的油耗、動力，但是想要将這些機械部件做得更加優秀則需要花費不計其數的時間、精力。
對于車企而言，些許的機械損失可以成為技術優化方向，但是并非研發的重點方向。傳統燃油車沒油之後随便找家加油站都能夠及時進行補能，但是純電動汽車的機械損失能夠帶來的直接感受就是續航焦慮。是以，盡管傳統燃油車的機械損耗遠比純電動汽車要嚴重得多，但是純電動汽車的機械損失仍然要比傳統燃油車更為緊迫。
電池派系之争遠沒到終點
如果單從電芯技術上來看，目前主流的磷酸鐵锂電池并沒有得到太多變革性提升。在小雷看來，它們之是以能夠逆襲，是因為龜兔賽跑，勤能補拙。
要知道，能量密度一直以來都是三元锂電池引以為傲的長處，而安全與成本則是它諱莫如深的痛點。是以，車企與電池供應商近幾年都更加傾向于死磕三元锂電池的安全短闆。
事實上中汽研從2017年到2021年一共對34款純電動汽車進行了測試。測試結果顯示，純電動汽車的續航能力在近5年内有着明顯提升。在小雷看來，純電動汽車的續航能力在近幾年之是以能有這樣的提升，三元锂電池功不可沒。
事實确實如此，如今的純電動汽車續航能力已經基本跨越了450km，主流的純電動汽車續航能力甚至已經達到了568km，今年車企甚至已經開始向1000km續航大關發起挑戰。
然而，近5年以來，純電動汽車的低溫續駛裡程下降率仍然在35%以上，而本次測試出來的6款車型的平均低溫續駛裡程下降率更是高達39%。由此可見，相比起常溫下的續航裡程，低溫續駛裡程仍然是純電動汽車難以根治的痛點問題。
低溫續駛能力對于在能量密度和耐寒性均占優勢的三元锂電池而言尚有餘地，但是對于磷酸鐵锂電池而言卻足以讓不少北方的消費者對它打退堂鼓。
小雷認為，正是因為磷酸鐵锂電池的冬季續航能力羸弱，才導緻了車企和動力電池供應商更加傾向于補足它在這方面的短闆。這和小雷在上文所說，三元锂電池供應商知道自己的短闆是安全，是以它們在更新産品時往往會更加側重于補齊安全短闆是一個道理。
要知道，為了提升産品力，任何一家企業在更新産品時都會優先補足自家産品在木桶效應當中的短闆，而補全冬季續航方面的短闆對于一家新能源車企而言更是至關重要。
例如，比亞迪為漢EV配備了競品車型小鵬P7所不具備的熱泵空調，是以它在空調系統方面補足了磷酸鐵锂電池帶來的技術短闆。相比起比亞迪漢EV，特斯拉Model 3則做的更加全面，它不但配備了熱泵空調，還在電池熱管理系統上另外下了功夫，是以它也能夠在一衆三元锂電池車型當中傲視群雄。
其實小雷對比亞迪、特斯拉能夠補足磷酸鐵锂電池車型在低溫條件下的短闆并不感到意外。讓小雷始料未及的是，它們竟然能夠将原來的不足之處做成自己的長處，完成猶如龜兔賽跑般的逆襲。
當然，從目前來看，無論是安全性之于三元锂電池，還是冬季續航能力之于磷酸鐵锂電池，動力電池廠商都并沒有從化學角度上根治它們存在的問題。搭載磷酸鐵锂電池的比亞迪漢EV、特斯拉Model 3之是以能夠在中汽研的低溫續航測試中取勝，靠的隻是“旁門左道”，這些“旁門左道”能夠用在磷酸鐵锂電池車型上，同樣也能夠用在三元锂電池車型上。
在小雷看來，如今的磷酸鐵锂電池車型隻是趁着三元锂電池車型打盹小勝一場。等到三元锂電池反應過來之時，磷酸鐵锂電池車型在冬季續航能力上的優勢随即便會被反超。
由此可見，磷酸鐵锂電池與三元锂電池這場龜兔賽跑還遠遠沒有到達終點。未來是磷酸鐵锂電池主宰新能源汽車市場，還是三元锂電池主宰新能源汽車市場，還要看動力電池廠商與新能源車企如何各顯神通。
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