不止安全,揭開“彈匣電池”讓電動汽車冬季續(xù)航不打折的秘密
(未設(shè)置)
轉(zhuǎn)眼間,2021年已進(jìn)入最后一個月,電動汽車遭遇一如既往的過冬難題。
“今年的冬天似乎比往年還要更冷一些?!?/p>
這句熟悉的臺詞似乎成了大家在冬天里見面的問候語,相比于氣溫的直觀感受,對于電動汽車車主來說,帶來寒意的不只是天氣,還有自己買的電動汽車。
相比私家車車主,駕駛電動汽車的出租車司機則更加“崩潰”。據(jù)不少開電動汽車的網(wǎng)約車司機反映,隨著氣溫下降,車的續(xù)航里程縮水嚴(yán)重,開不了幾圈就得找地方充電,導(dǎo)致大家“趴活”時都不太舍得開空調(diào),也不敢接送遠(yuǎn)距離的乘客。
在業(yè)界看來,雖然近年來新能源汽車產(chǎn)業(yè)得到了長足發(fā)展,動力電池技術(shù)也得到飛速發(fā)展,安全、充電、續(xù)航等難題均已逐步突破,但冬季續(xù)航里程縮水的問題依然普遍存在。
那么,為什么電動汽車一到冬天續(xù)航就驟減?
一、內(nèi)阻太高是“頭號元兇“
冬季電池性能下降,關(guān)鍵原因是因為溫度的降低導(dǎo)致電池“活性”的降低,集中表現(xiàn)在電池內(nèi)阻急劇升高。動力電池的電壓通常幾百伏,由數(shù)百個鋰電池或電池組串并聯(lián)而成,電池內(nèi)阻不可小覷,內(nèi)阻升高,也就是電池有電,但放不出來。這也就是電動車冬天怕冷最基本的原因。
有數(shù)據(jù)顯示,普通鋰電池在0℃時,其容量會減少20%;氣溫達(dá)到零下10℃時,容量可能只有一半左右。從技術(shù)的角度來看,動力電池是通過鋰離子在電解液中轉(zhuǎn)移和在正負(fù)極中嵌入、脫嵌來實現(xiàn)充放電,低溫狀態(tài)下,電池正負(fù)極材料活性和內(nèi)部電解液導(dǎo)電能力下降,內(nèi)阻增大,工作電流隨之變小,對外表現(xiàn)為動力電池可用容量衰減,導(dǎo)致續(xù)航里程“打折”。
二、冬季汽車空調(diào)增大用電量
同時,電動汽車冬季續(xù)航里程的下降還與空調(diào)使用有關(guān),這也是眾多電動車主“不敢開空調(diào)”的原因。燃油車空調(diào)系統(tǒng)的熱源來自發(fā)動機余熱,但電動汽車沒有發(fā)動機,所有的加熱都需要動力電池這一加熱源,因此,使用空調(diào)也成為電動汽車冬季續(xù)航下降的一個重要因素。
此外,低溫也意味著系統(tǒng)需要更多電量對電池進(jìn)行保溫,所以結(jié)果就是電動汽車的冬季續(xù)航表現(xiàn)普遍低于夏季續(xù)航??刂坪秒姵叵到y(tǒng)的溫度是保障續(xù)航的關(guān)鍵,系統(tǒng)對溫度的監(jiān)測,以及在低溫環(huán)境下進(jìn)行系統(tǒng)保溫提出了更高的要求,因此,業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為電池管理系統(tǒng)BMS是保障純電動車冬季長續(xù)航的關(guān)鍵科技。
如何破解電動車冬季續(xù)航驟減難題?
冬季續(xù)航里程的嚴(yán)重衰減已成了電動汽車冬季出行體驗的最大痛點。
眾所周知,現(xiàn)在行業(yè)普遍采用的是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池兩種技術(shù),磷酸鐵鋰電池穩(wěn)定性好,但缺點是低溫性能差;而三元鋰電池性能活躍,但安全穩(wěn)定性略微遜色。無論是三元鋰電池,還是磷酸鐵鋰電池,在低溫下都出現(xiàn)續(xù)航里程縮短,這是由電化學(xué)的性質(zhì)和材料物理特性決定的,一直是行業(yè)難題。
解決辦法不一而足,目前多數(shù)車企均采取保溫設(shè)計、電池加熱、空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化、能量回收等手段來提升低溫工況下的續(xù)航里程,也有部分車企通過對電池材料的調(diào)整來改善其低溫性能和導(dǎo)電性能,但效果并不明顯。
今年3月,廣汽埃安發(fā)布了新一代動力電池安全技術(shù)——彈匣電池系統(tǒng)安全技術(shù)(以下簡稱“彈匣電池“),提起彈匣電池,大家熟知的可能是該技術(shù)非常安全,刷新了三元鋰電池安全新標(biāo)準(zhǔn),但對于彈匣電池四大核心優(yōu)勢之一——全時管控的第五代電池管理系統(tǒng)了解并不深。
全時管控的第五代電池管理系統(tǒng),通過采用車規(guī)級最新一代電池管理系統(tǒng)芯片,可實現(xiàn)每秒10次全天候數(shù)據(jù)采集,相比前代系統(tǒng)提升100倍,以24小時全覆蓋的全時巡邏模式,對電池狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測,進(jìn)一步管控電池系統(tǒng)本身的溫度。不僅在防止熱失控、保障安全方面功勛卓著,面對嚴(yán)寒,彈匣電池是更為穩(wěn)定的電芯,以具備隔熱的電池安全艙,幫助電池系統(tǒng)降低內(nèi)阻,保持“體溫”,進(jìn)一步提升電動車電池的“抗凍性能”。因此,這個系統(tǒng)也是保障電動汽車冬季續(xù)航的行家里手。
一、智能溫控系統(tǒng)給電池裝“空調(diào)”
電池的工作習(xí)性和人非常相似,既不喜歡太熱,也受不了太冷,車企一般的做法是給電池配備智能溫控系統(tǒng)。通俗來說,就是給電池配了個“空調(diào)”。
作為廣汽彈匣電池的核心優(yōu)勢之一,第五代智能溫控系統(tǒng)是其中很重要一項。該技術(shù)是廣汽自主研發(fā)的動力電池黑科技,近年來一直持續(xù)保持迭代更新。當(dāng)監(jiān)測到電芯溫度不在最佳工作區(qū)間時,智能溫控系統(tǒng)會對電芯溫度進(jìn)行主動調(diào)節(jié),通過液冷式智能溫控,特別為冬季用車需求提供行業(yè)最多的加熱、余熱回收和遠(yuǎn)程電池預(yù)熱3種工作模式。
加熱模式——當(dāng)電芯溫度偏低時,HVH智能高壓液體加熱器會介入快速加熱,給電池系統(tǒng)進(jìn)行保溫。
余熱回收模式——低溫時系統(tǒng)會將電驅(qū)余熱引入為電池保溫。
遠(yuǎn)程電池預(yù)熱模式——可實現(xiàn)APP遠(yuǎn)程控制提前為電池保溫。
正是3種工作模式的相互配合,確保了埃安車型的電池系統(tǒng)能一直處于25℃~35℃的最佳工作溫度區(qū)間,讓電池時刻處于最佳工作溫度。讓車輛具備了安全性能好、電池壽命長、低溫續(xù)航長、充電速度快、地域適應(yīng)性廣等特質(zhì),助力車輛始終保持長續(xù)航,徹底解決冬季續(xù)航焦慮的痛點。
而在電池組內(nèi)部,廣汽工程師通過全貼合液冷系統(tǒng)、導(dǎo)熱通道、導(dǎo)熱路徑的設(shè)計,把電芯的熱傳導(dǎo)面積提升40%,熱傳導(dǎo)效率提升30%。
二、流熱泵空調(diào)黑科技,實現(xiàn)低溫下的“暖風(fēng)自由”
熱泵空調(diào)的原理和家里的空氣能熱水器類似,就是將空氣中的熱能轉(zhuǎn)化給電池加熱,空調(diào)取暖,總而言之就是為了降低電耗,保證車輛的續(xù)航里程。熱泵空調(diào)的制熱能效比可輕松超過300%,也就是說,消耗1千瓦時的電能,可以產(chǎn)生超過3千瓦時的熱量,而采用傳統(tǒng)電阻加熱的空調(diào)系統(tǒng)不高于100%,這也就解釋了熱泵空調(diào)省電的原因。
在AION系列車型上采用的雙層流熱泵空調(diào),通過上層外循環(huán)下層內(nèi)循環(huán)的雙層流技術(shù) 超低能耗的熱泵系統(tǒng),輕而易舉實現(xiàn)了超低溫下的“暖風(fēng)自由”,同時也在一定程度上提升了車輛的續(xù)航。由于涉及到成本問題,目前雙層流熱泵空調(diào)僅在特斯拉等少數(shù)高端品牌車型上應(yīng)用,并未大面積普及,而廣汽埃安通過這一黑科技,讓用戶在冬季用電不再憋屈,更無需擔(dān)心續(xù)航大打折扣。
冬天純電動汽車?yán)m(xù)航降低不用特意夸大,這是避免不了的,但是買車的時候大家還是要留意,在新能源“三電”核心技術(shù)方面有自主研發(fā)能力、舍得投入的車企值得大家關(guān)注,有智能溫控系統(tǒng)、雙層流熱泵空調(diào)等黑科技加持的純電車產(chǎn)品,續(xù)航會相對更有優(yōu)勢。廣汽埃安解決用戶冬季續(xù)航痛點的同時,有讓用戶可以放心享受智能科技帶來的甜點,在新能源車行業(yè)樹立了高價值的產(chǎn)品標(biāo)桿。
當(dāng)前市場上新能源車型滲透率已經(jīng)達(dá)到了20%,已經(jīng)形成了與燃油車分庭抗禮的態(tài)勢,而廣汽埃安憑借擁有技術(shù)過硬的產(chǎn)品,打造了“開不壞的埃安”的好口碑,受到越來越多消費者的認(rèn)可,目前已實現(xiàn)累計銷量突破20萬輛。而且,今年上市的AION Y、AION S Plus、AION V Plus均全系搭載了彈匣電池技術(shù),值得大家重點關(guān)注和選擇。
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