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聚焦 | 為了電動車冬天能開高速,車企到底做了哪些努力?純電出路在何方?

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純電動車很好,但它目前仍有緻命缺點

作者:三土

圖檔:網絡

2022年的春節,相信對于所有人來說都是一個特别的春節,這一年我們頂着全球疫情的巨大壓力,順利在年初二如約舉辦了冬奧會,但是對于我的一位朋友來說,春節裡讓他印象最深的并不是冬奧會,而是他的那輛電動車以及這次難忘的春運旅途。

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由于疫情的原因,每一個返鄉過年的人都不能保證能不能在過年之後順利回到工作的地方,尤其是北京,由于冬奧會的舉辦,使得北京的防疫政策尤其嚴重,高鐵、飛機等公共交通設施随時可能面臨無法乘坐的問題,于是他選擇了開着他那輛電動車。别問為什麼要開電動車回老家,問就是沒有汽油車名額。

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共計650公裡的行程,期間一共5個可充電的服務區,電動車實際續航裡程400+,他分别規劃了在距離出發點172公裡以及514公裡的兩處充電樁進行補能,最終完成這次自駕返鄉的路程,但沒想到,太陽還沒升起之前踏上的這次返鄉路,隻是他噩夢的開始。

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一路上充電樁排隊、充電樁損壞、充電效率低下等等問題,讓他在五點出門起個大早的旅途,終究還是趕了個晚集,最終在當天晚上六點才到家,一覺睡到了第二天中午才算把精神緩過來。

而這一趟春運回家,則是徹底暴露了目前電動車最大的問題:冬季長途駕駛。

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有人會說,就不能租個燃油車回家過年麼?确實可以,但是租回來的車車況如何?能否承受得了長時間高速駕駛?最重要的是,如果真的碰上無法回京的情況,額外增加的租車費用可是無法估量的。

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雖然電動車跑高速存在明顯的短闆,但是對于這種被迫選擇電動車跑高速的情況,或是說以後純電車型數量更多的情況下,各家車企又是如何解決這一短闆呢?

方法一

增大續航裡程

隻要單次純電續航裡程足夠高,高速上就不用充電,這似乎看來是個不錯的解決方法,畢竟現在許多純電動車型的标稱續航裡程都已經突破一千公裡了,在不違反大陸對于疲勞駕駛8小時規定的前提下,頂着高速120KM/h的時速開,一天的最大駕駛裡程也才不過960公裡,在續航不虛标以及不違法的情況下,1000公裡的最大純電續航裡程足夠一天的駕駛。

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但是冬天續航裡程7折的實際狀況下,增大續航裡程這事兒就顯得有些不太行了,假設一塊在實驗室環境下能提供1000公裡續航的電池重量為100公斤,那麼在冬季續航7折的情況下,車輛相當于背着30公斤的負重在行駛,電池越大,冬季負重也就越多,同時這些負重也會縮短續航裡程,畢竟玩兒改裝車的都知道,想要性能好,輕量化才是最主要的。

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如何讓電動車的電池在冬季發揮最佳工作狀态,這就成為了每個車企研發部需要解決的事情了。

方法二

電池熱管理技術

對于市面上大部分電池來說,其主要充放電的原理還是最基本的氧化還原反應,冬季寒冷的工作環境使電池的離子活性下降,那麼人為創造一個最佳工作環境不就好了,于是一些車企在電池組四周放置了電熱絲和散熱器,使得電池在最佳工作溫度下進行工作。

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這裡就以大衆ID.4的電池熱管理系統進行舉例,ID.4在電池冷卻液的進水/出水口裝有溫度傳感器,當系統檢測到電芯溫度低于8℃時,便會啟動加熱系統對電池倉進行加熱,而如果當在行駛時電芯溫度大于35℃或充電狀态下電芯溫度大于30℃,則會打開散熱器對電池組進行降溫。

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如此一來就算是冬天室外溫度隻有0度,但是電池倉的熱度卻達到了最佳工作溫度,這樣一來也算是變相增加了冬季續航裡程。

電池熱管理技術雖好,但是怎奈成本太高,據沃爾沃官方資料稱,其CX40 Rechare上的電池熱管理技術總成本占到了電池總成本的30%。

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對于目前市場上主流電動車15 - 25萬元的價格區間來看,這部分消費者對于價格較為敏感,幾萬元的價格波動就足以使其接受或拒絕一款車型,并且随着新能源技術的不斷普及,熱管理技術也将會越來越成熟,等到該技術全面普及的時候,成本自然就會回落。

方法三:

換電

對于現階段的純電動車市場來說,換電的使用體驗是最接近加油的,以蔚來舉例,整個換電過程5分鐘即可完成,車主全程不用下車。

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如此一來,壓力便來到了廠商這邊,目前各家品牌之間競争最為激烈的就是電池技術了,如果想要做到換電和加油同樣的使用體驗,那就要統一所有品牌的電池規格,這顯然是不可能的。但如果各品牌獨自建立換電站的話,那麼将會造成大量的社會資源浪費。

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對于蔚來的車主來說,許多人并沒有選擇租賃電池的方式,而是選擇了直接買斷電池,那麼你會選擇用自己全新的電池,去換電站換一塊不知道用了多久的電池麼?這顯然是不可能的。

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并且對于蔚來換電站來說,每個換電站的電池儲備量也是至關重要的,電池儲備量大,車主們到了就換,換完就走,但如果趕上突然的換電高峰,換電站已經充滿的電池全部被換走,滿心歡喜過來換電的車主就隻能老老實實充電,雖說蔚來的快充能保證在半小時内充至80%,但是五分鐘和半小時的體驗,相差了整整五倍。

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除此之外,蔚來為了保證換電站的正常運作,必然會造出來更多的電池組,來滿足每個充電站的電池充足。但是這些備援生産的電池在到達了使用周期後如何處理,就成為了另外一個難題。

方法四:

更換電池配方

相較于前面三種從實體條件上解決冬季續航焦慮,不少廠家還從電池本身的化學反應上提出了解決方法,為了提高反應活性,可以在電池電解液中添加催化劑,而這種催化劑便是碳酸酯,添加了碳酸酯後使得電解液粘度降低,離子遷移阻力也就越低,這就意味着電池有着更好的充放電效率。

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低溫狀态下的充放電效率确實是提升了,但是夏季高溫狀态下電池不穩定引發的自燃、爆炸等風險也随之而來,是以怎樣中和電池氧化還原反應的不活躍和過于活躍,就成了電池生産廠商們需要解決的問題。

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最近特斯拉宣布将在美國德州工廠生産的Model Y車型上搭載全新的4680電池組。這種電池擁有無極耳電池,可以使得電流移動路徑縮短,進而減小内阻,降低電流偏移,并且還能夠降低電池使用過程中的産熱問題。

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而且相較特斯拉現在的電池組,4680電池組能量密度提升了5倍,實際續航裡程提升15%,并且特斯拉内部也解決了電池的生産問題,使得4680電池的成本降低約14%。

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在擁有同等續航裡程的情況下,更小的電池體積使得重量減小,負載減小後,續航裡程也就相應增加了,再加上特斯拉較為成熟的電池熱管理技術,使得冬季續航得以保證。

方法五:

超級充電樁

随着車企對于電動車研發水準的日漸提高,各種大功率快充早已經是屢見不見,什麼二十分鐘半小時充至80%的宣傳語想必大家都已經看膩了,但是也确實是補能效率和成本最低的方法了。

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雖說快充傷電池,但是在高速上與其傷電池,我甯願早點到達目的地,更何況偶爾的快充幾乎對于電池沒有什麼損傷,再說了現在的新車基本都有電池質保,電池電量過低去廠家換一塊基本就能夠撐過一輛車的正常使用周期。

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但是快充也不是萬能的,一個超級充電站對于附近的用電量需求以及負載較大,對于高速路段本就人煙稀少的環境來說,如何支援如此高壓的供電成了大問題,是以目前除非在一些大型服務區,不然很少能夠看到超級充電樁的身影。

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除此之外,目前無論是國内還是國外都在進行無線充電高速公路的測試,也就是說車輛在高速行駛的過程中,就可以和手機一樣進行無線充電,但是目前這項技術仍然處于實驗室階段,将來如果真正投入使用的話,或許能夠延長純電動車的高速續航裡程。

總結:

對于目前的純電動車而言,長途行駛确實是其不擅長的領域,但是各家車企為了純電車型能夠适應這個不擅長的領域,也已經做出了努力,相信未來的某一天在某一領域會有重大的技術突破,到那時電動車的長途續航焦慮将不複存在。

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