對(duì)于電池活性解決方法并不是沒(méi)有,現(xiàn)在大多數(shù)廠家都會(huì)采用液冷系統(tǒng)對(duì)電池進(jìn)行溫度控制,通過(guò)加熱保溫解決電池活性問(wèn)題,這部分會(huì)消耗一些電量。
不過(guò)雪上加霜的是,在冬天電動(dòng)車還面臨一個(gè)耗電大戶——暖氣,開(kāi)啟暖氣后續(xù)航又將繼續(xù)大幅縮水,為了續(xù)航難道只能挨凍?
耗電大戶——暖風(fēng)空調(diào)
對(duì)于駕駛?cè)加蛙嚨挠脩魜?lái)說(shuō),在冬天大多數(shù)情況下可以無(wú)需開(kāi)啟空調(diào)壓縮機(jī),因此使用暖風(fēng)空調(diào)時(shí)相比冷風(fēng)空調(diào)會(huì)更節(jié)省燃油。
深層次來(lái)說(shuō),這也是得益于燃油車的一大熱源——發(fā)動(dòng)機(jī),利用發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高溫?zé)崃?,通過(guò)水暖系統(tǒng)使得加熱器芯升溫,最后通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)將加熱器芯上的熱量吹入車內(nèi)。
當(dāng)然它也存在缺點(diǎn),就是發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)啟動(dòng)時(shí),水溫的上升需要一定時(shí)間,所以每次啟動(dòng)燃油車時(shí),都需要大概5分鐘左右車內(nèi)溫度才能提升。
對(duì)于純電動(dòng)汽車而言,它的暖風(fēng)空調(diào)不存在升溫過(guò)程,用起來(lái)更直接。不過(guò)電動(dòng)機(jī)并不會(huì)像發(fā)動(dòng)機(jī)那樣產(chǎn)生高溫?zé)崃浚簿腿鄙倭艘粋€(gè)關(guān)鍵的熱源,需要額外的加熱系統(tǒng)來(lái)維持車廂內(nèi)的溫度。
目前市面上大多數(shù)中低端電動(dòng)車的暖風(fēng)熱源都是采用PTC元件,也就是電加熱的形式,高端一點(diǎn)的則采用耗電量稍低的熱泵空調(diào)系統(tǒng)。
最簡(jiǎn)單的制暖——PTC元件
電動(dòng)車上最常用的制暖方式就是采用PTC元件,它的原理并不復(fù)雜,和我們平常用的“熱得快”、電熱毯和電吹風(fēng)一樣。都是通電電阻發(fā)熱,再通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)工作使空氣經(jīng)過(guò)該元件,來(lái)達(dá)到加熱空氣的效果。
目前PTC暖風(fēng)空調(diào)有兩種方案:風(fēng)暖和水暖,風(fēng)暖是冷風(fēng)和PTC散熱片直接換熱,而水暖則是PTC加熱液體通過(guò)換熱器換熱。
水暖方式還可以利用一部分電機(jī)甚至是電池的散熱,而且熱量損失較小,所以現(xiàn)在水暖PTC加熱是PTC暖風(fēng)空調(diào)的主流。
PTC元件的體積雖然不大但功率卻不小,這類PTC元件一般功率為3-5kW,連續(xù)工作一個(gè)小時(shí)就要消耗掉3-5kWh的電量,這就是為什么電動(dòng)車開(kāi)暖風(fēng)之后那么費(fèi)電的原因。
蔚來(lái)ES8續(xù)航短是眾所周知的,在冬季續(xù)航更是大幅減少,這是因?yàn)樗溆袃商譖TC加熱器,前排PTC功率為5.5kW,后排3.7kW。
配備兩套加熱器的原因則是為了增加前后分區(qū)空調(diào)的用戶體驗(yàn)和制熱效果,這也就是蔚來(lái)ES8冬季使用空調(diào)制暖會(huì)導(dǎo)致續(xù)航里程大大降低的原因之一。
可以計(jì)算一下,假如一臺(tái)電動(dòng)車滿電狀態(tài)有50kWh的電量,正常情況下續(xù)航里程可以達(dá)到400km以上。在冬天,如果連續(xù)駕車一小時(shí),暖風(fēng)也開(kāi)了一小時(shí),那么PTC空調(diào)在這段時(shí)間里就至少額外消耗了6%的電量,車輛的續(xù)航里程也就自然而然的被PTC消耗了部分。
也許有人會(huì)問(wèn),PTC功率就不能減小嘛,這還真不是隨便可以降低的,按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)車需要在短時(shí)間內(nèi)完成前擋風(fēng)玻璃的除霜,功率太小也就無(wú)法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)除霜。
最省電的制暖——熱泵空調(diào)
相比PTC元件,熱泵空調(diào)要更節(jié)能一些。熱泵并不是一個(gè)全新概念,它本質(zhì)上和我們常用的室內(nèi)空調(diào)、冰箱是同樣原理,可以把“熱量從低溫處送往高溫處”,比如在夏天就是把室內(nèi)的熱量搬向室外,而在冬天制熱時(shí)就把室外的熱量送到室內(nèi)。
車上的熱泵空調(diào)同樣道理,它將車外的熱量“搬運(yùn)”進(jìn)車內(nèi),完成熱交換。
它的制熱過(guò)程并不復(fù)雜,直接從結(jié)構(gòu)圖來(lái)解釋吧。在制熱模式下,從壓縮機(jī)出口排出的高溫高壓制冷劑氣體經(jīng)單向閥、四通換向閥進(jìn)入室內(nèi)換熱器,與車內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換以達(dá)到提升乘員艙內(nèi)溫度的目的,冷凝為低溫高壓的制冷劑液體流經(jīng)節(jié)流裝置進(jìn)行節(jié)流降壓,節(jié)流后的氣液兩相制冷劑進(jìn)入室外換熱器與室外空氣進(jìn)行熱交換。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是先將外部環(huán)境中的熱量吸進(jìn)熱泵系統(tǒng),熱量被壓縮并被加熱,再將熱量用來(lái)加熱車廂內(nèi)的冷空氣使其升溫,最后將加熱后的空氣送入車內(nèi)。
整個(gè)制熱過(guò)程中制熱系統(tǒng)不再依靠電能自發(fā)制造熱量,而是將車外的熱量搬進(jìn)車內(nèi),功率比較低一般在1-2kW,所以它比電熱元件更加節(jié)能。
當(dāng)然熱泵空調(diào)也存在缺點(diǎn),當(dāng)車外換熱器溫度與外界環(huán)境溫度接近時(shí),車外換熱器就不能有效地從外界環(huán)境吸收熱量,熱交換效率也會(huì)下降;
除此之外,當(dāng)車外溫度較低并且空氣中水汽較多時(shí),空氣中的水分會(huì)在車外換熱器表面結(jié)霜,結(jié)霜后的車外換熱器吸收熱量吸收外界熱量有限,熱泵空調(diào)也就無(wú)法繼續(xù)提供制熱功能。所以一般熱泵空調(diào)在-10℃以下便無(wú)法正常工作,因此還得搭配PTC元件作為備用熱源使用。
目前已知的采用熱泵技術(shù)的純電動(dòng)汽車有日產(chǎn)Leaf、奧迪e-tron、大眾e-Golf、捷豹I-PACE等,國(guó)內(nèi)有榮威Ei5、榮威MARVEL X、Aion LX等等。
南北側(cè)重不一
我們國(guó)家幅員遼闊,氣候差異明顯,冬季一些在南方續(xù)航使用正常的電動(dòng)車到了北方往往續(xù)航都不耐“造”了,這當(dāng)中因?yàn)闇囟鹊蛯?dǎo)致電池額外負(fù)荷增多是主要原因。
在冬季額外的設(shè)備用電量都是可以大概計(jì)算出來(lái),例如在北方外界溫度比較低時(shí),電池包還有一個(gè)加熱器,會(huì)自動(dòng)加熱維持電池正常放電,這個(gè)加熱器功率更大,達(dá)到5-10kW。
部分具有座椅加熱和方向盤加熱的車型來(lái)說(shuō),它們的最大功率大概在1-2kW,同樣在影響續(xù)航。
在此基礎(chǔ)上,如果采用PTC暖風(fēng)空調(diào),它的功率達(dá)到3-5kW;采用熱泵空調(diào)則一般在1-2kW。
那么綜合算下來(lái),一臺(tái)電池容量在50kWh的電動(dòng)車,采用PTC空調(diào)行駛一小時(shí)大概會(huì)較少15%-20%的電量,熱泵空調(diào)行駛一小時(shí)會(huì)減少10%-15% 的電量。雖然兩者差距并不算太大,但是對(duì)于電動(dòng)車來(lái)說(shuō)能省點(diǎn)總歸是好事。
因此結(jié)果也顯而易見(jiàn),如果你所在的地方冬季較長(zhǎng),并且對(duì)續(xù)航里程比較敏感,那么在選擇電動(dòng)車時(shí),就要看看它是否擁有熱泵技術(shù)。如果自己本身?yè)碛斜容^好的充電條件,日常通勤距離不遠(yuǎn),那么選擇哪種都是可以的。
來(lái)源:皆電