天天看点

电动车如何挑战-30℃低温?哪吒S极寒测试告诉你答案

电动汽车最怕什么?两个字:低温!

电动汽车核心部件动力电池有个特性,那就是必须要在合适温度环境下(约20-30摄氏度)才能发挥其最佳性能。而一旦温度过低,电池活性会急剧下降,导致电量雪崩式下滑,造成电动汽车在冬季的续航里程大跳水。

电动车如何挑战-30℃低温?哪吒S极寒测试告诉你答案

为了解决这一问题,很多电动汽车制造厂家提出了热管理的概念。通俗来说,就是通过加热元件,消耗电池内的电能为电池升温,使其达到最佳活性温度,进而提升电动汽车的续航里程。但这有点像左脚踩右脚上天,有那么些效果,可并不能解决根本问题。

然而,人类的发展就是向各种问题提出挑战,作为全球最大且最具活力的新能源汽车市场,中国的电动汽车品牌是如何解决这一问题的呢?

冬季实测 效果是关键

电动车如何挑战-30℃低温?哪吒S极寒测试告诉你答案

黑龙江黑河-30℃极寒环境,是绝大多数电动汽车的“生命禁区”,但哪吒S经受住了严苛的低温考验,各项功能稳定运行,包括了车辆的空调、电池热管理、低温充电、动力性、操控性等等众多核心项目。

其中,在哪吒S搭载先进的HozonEPT4.0恒温热管理系统的帮助下,车辆冬季续航里程提升了20%。要知道,在如此低温状态下,电动车由于电池活性衰减,续航里程腰斩也十分正常,不降反升,这是什么原因呢?

传统电动车的热管理性能存在2大痛点:

系统复杂:管路多、部件多;

环境适应性差:-10℃以下启动困难;

电动车如何挑战-30℃低温?哪吒S极寒测试告诉你答案

传统热管理大多采用割裂式管理策略:空调、电池、座舱等热管理分系统“各自为政”,加热管道复杂,也很容易造成热能浪费、协同效率低下。

与传统热管理策略不同,HozonEPT4.0恒温热管理系统是基于高集成水源式热泵的一体化热管理系统,能够将独立的各个系统集成起来,统一管理,做到热量的最小浪费,最大程度降低热管理系统对电池电量的消耗,保障车辆续航里程。

电动车如何挑战-30℃低温?哪吒S极寒测试告诉你答案

HozonEPT4.0恒温热管理系统通过整车热量管理“大脑”,实现乘员舱、电池、电驱、电子部件集中管理。与此同时,一体化设计将所有部件物理部分集中和部件控制部分集中,实现管路数量降低40%,可靠性提升50%,并且在满足舒适性要求的前提下,将热泵的工作温度由业界的-10℃降低至-18℃,搭配智能/自选兼顾的高效保温功能助力哪吒S的冬季续航提升20%。

车内采暖方面也有技术突破,哪吒S搭载了智能双区空调,在-20℃,40km/h行车过程中,每分钟车内温度提升3℃,其表现甚至优于传统燃油车,终于不用因为担心续航而舍不得开空调,被迫无奈使用“大棉被取暖”了。

先进技术 热泵是核心

在不同气温状态下,不同种类车型的温度调节方式存在差异:

燃油车:

制热:通过发动机余热;

制冷:通过压缩机运行;

新能源车无热泵系统:

制热:PTC加热;

新能源车热泵系统:

制热:热泵加热;

从上述不同车辆的温控方式我们能很明显看到,新能源汽车热管理核心区别就是这套热泵系统。其实它的原理与市场上的空气能热水器类似,都是通过“压缩释能 降压吸能”的原理,从寒冷的外界空气中吸收热量,给车内取暖。一般来说,相比传统的PTC(电热丝)制热,使用热泵系统之后,电动汽车的冬季续航里程将会有10%左右的提升。

电动车如何挑战-30℃低温?哪吒S极寒测试告诉你答案

需要注意的是,传统热泵在-10℃以下就无法启动了,并且天气越冷热泵空调的工作效率越低,因此制暖效果也就越差。一般搭载热泵系统的电动车,都会启用PTC制热,虽然有一定效果,但动辄6-8kW的制热功率,对车辆的续航影响很大。

哪吒S的热泵通过电驱余热回收等路径,实现热管理各部件智能化协同控制,达到整体能效最优。在室外环境温度-18并打开外循环的工况下,出风口温度依旧可以保持在48℃,此时整个系统的COP可达到2.05以上,单热泵无需PTC即可满足乘员舱采暖要求。(COP:转换热量与输入能量的比值。

电动车如何挑战-30℃低温?哪吒S极寒测试告诉你答案

与此同时,哪吒S采用架构极简的集成水源式热泵系统,使用一个九通阀替代传统热泵方案中的2个三通阀和1个四通阀。九通阀可以精确按比例开闭,并且通过VCU实现功率无级调节,达到进一步节能的目的。

能量管理 算法是保障

哪吒S优异的冬季综合测试表现,离不开其搭载的国内首个整车系统级智能热管理策略。通过打通乘员舱、电池、电驱、电子部件热管理,保证座舱和电池供热的前提下实现能耗最小化。

电动车如何挑战-30℃低温?哪吒S极寒测试告诉你答案

热管理系统的主要功能包括:

在电池温度较高时进行有效散热,防止产生热失控事故;

在电池温度较低时进行预热,提升电池温度,确保低温下的充电、放电性能和安全性;

减小电池组内的温度差异,抑制局部热区的形成,防止高温位置处电池过快衰减,降低电池组整体寿命。

有限而宝贵的能量,如何高效利用,成为哪吒S电动汽车算法的核心。通过热管理系统主动加热,自适应智能热管理控制策略,单次充电节能约2%;电池包自保暖,采用电池恒温液冷系统,放电过程中电池自加热,收集电机在行驶过程中发出的热能,让冬季续航提升约4%。小到流量控制阀、水泵,大到热泵、散热风扇,都能实现精细化控制。再加上电机余热、电池余热等等能量的细节回收,实现效率的最大化。

电动车如何挑战-30℃低温?哪吒S极寒测试告诉你答案

种种“抠细节”的能量管理算法,节约每一点热能,让电动汽车在低温状态下跑得更远。

总结

电动汽车怕低温是天性,就像原始人类面对猛兽无力反击一样。但是,伴随着武器的诞生,在悬殊的力量和速度差异面前,人类也具备了降维打击的能力。

同理,正因为有了像哪吒这样的企业,在智慧驱动下通过各种技术克服困难,实现了电动汽车低温状态下各项性能指标质的飞跃。

电动车如何挑战-30℃低温?哪吒S极寒测试告诉你答案

所以,有超低温热泵的哪吒S,不怕低温。

继续阅读