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探究真相：为何低温是纯电车的最大杀手
陕西盛毅俊风实业有限公司发布时间：2023-03-29 09:21:23
在近年来的政策和市场风向的导向下，上到国家层面，还是广大车企和零部件企业，都在不断为新能源汽车发展加码；新政策，新车型，新技术层出不穷，新能源的“风”越刮越大；相关统计数据显示，2022年，我国新能源商用车总销量达到23.77万辆，在多位业内人士看来，我国新能源商用车市场在2023年发展潜力十分巨大。
虽然新能源汽车自从面世以来，续航里程短，充电耗时长等问题一直都在困扰着广大卡友；但伴随着电池技术的精进，三电系统协同性越来越高，充换电模式的兴起，现如今新能源商用车正在朝着更低廉的成本，更好的性能以及更强大的电池的方向进行发展。
然而来自新能源汽车国家监控与管理中心的数据显示，我国电动汽车保有主要分布在京津冀、江浙、广州及珠三角地区，而在纬度较高的西北与东北地区较少，造成这个分布不均的原因是什么呢？那莫过于在高纬度或者寒冷地区，电动汽车受气温较低的原因，产生续航能力下降，充电时长增加的问题了。
▎低温条件下 主要影响电池组的各项“指标”
电动车的核心是电池、电机、电控为主的“三电系统”；再加上传统车辆上的驾驶室、内饰配置、底盘部件等组成的。
而其中，事关于电动车的续航里程、充电时间等使用的核心问题就在“三电系统”之一的电池上面。一般对于选购电动车来说，理想的电池组应该具备足够能能量密度、足够的功率密度、能量补充速度要快、平均使用成本要便宜的特点。
目前来说，市面上常见的纯电卡车的电池组主要有镍氢电池和锂离子电池。尤其是锂离子电池，在冬季和夏季的气温范围内有着非常明显的性能变化；尤其是随着温度下降，锂离子电池电化学性能急剧降低?
究其原因，主温度降低，锂离子的参与反应变慢，扩散速度下降，容易在电池负极石墨处聚沉，而嵌入石墨的速度下降，能够参加电化学反应活性锂离子减少，进而引起整个电池的容量衰减。
根据井冈山大学学报资料，某电池在常温20摄氏度下以0.5C倍率放电可以持续约2100秒（统一以1V作为截至电压），而低温-2摄氏度下只能放持续约900秒。也就是说这款电池在-20摄氏度时的容量，只有常温20摄氏度条件下的43%，也就是说，在零下20度时，这款电池的续航能力是常温的4成。
不仅如此，低温也会对蓄电池内阻产生影响（蓄电池在工作时，电流流过蓄电池内部所受到的阻力），根据某电池厂家资料，低温状态0°C以下，温度每降低10°C，内阻约增大15%。其中因硫酸溶液粘度变大，而使电阻增加是重要的原因之一。
在近年来的政策和市场风向的导向下，上到国家层面，还是广大车企和零部件企业，都在不断为新能源汽车发展加码；新政策，新车型，新技术层出不穷，新能源的“风”越刮越大；相关统计数据显示，2022年，我国新能源商用车总销量达到23.77万辆，在多位业内人士看来，我国新能源商用车市场在2023年发展潜力十分巨大。
虽然新能源汽车自从面世以来，续航里程短，充电耗时长等问题一直都在困扰着广大卡友；但伴随着电池技术的精进，三电系统协同性越来越高，充换电模式的兴起，现如今新能源商用车正在朝着更低廉的成本，更好的性能以及更强大的电池的方向进行发展。
然而来自新能源汽车国家监控与管理中心的数据显示，我国电动汽车保有主要分布在京津冀、江浙、广州及珠三角地区，而在纬度较高的西北与东北地区较少，造成这个分布不均的原因是什么呢？那莫过于在高纬度或者寒冷地区，电动汽车受气温较低的原因，产生续航能力下降，充电时长增加的问题了。
▎低温条件下 主要影响电池组的各项“指标”
电动车的核心是电池、电机、电控为主的“三电系统”；再加上传统车辆上的驾驶室、内饰配置、底盘部件等组成的。
而其中，事关于电动车的续航里程、充电时间等使用的核心问题就在“三电系统”之一的电池上面。一般对于选购电动车来说，理想的电池组应该具备足够能能量密度、足够的功率密度、能量补充速度要快、平均使用成本要便宜的特点。
目前来说，市面上常见的纯电卡车的电池组主要有镍氢电池和锂离子电池。尤其是锂离子电池，在冬季和夏季的气温范围内有着非常明显的性能变化；尤其是随着温度下降，锂离子电池电化学性能急剧降低?
究其原因，主温度降低，锂离子的参与反应变慢，扩散速度下降，容易在电池负极石墨处聚沉，而嵌入石墨的速度下降，能够参加电化学反应活性锂离子减少，进而引起整个电池的容量衰减。
根据井冈山大学学报资料，某电池在常温20摄氏度下以0.5C倍率放电可以持续约2100秒（统一以1V作为截至电压），而低温-2摄氏度下只能放持续约900秒。也就是说这款电池在-20摄氏度时的容量，只有常温20摄氏度条件下的43%，也就是说，在零下20度时，这款电池的续航能力是常温的4成。
不仅如此，低温也会对蓄电池内阻产生影响（蓄电池在工作时，电流流过蓄电池内部所受到的阻力），根据某电池厂家资料，低温状态0°C以下，温度每降低10°C，内阻约增大15%。其中因硫酸溶液粘度变大，而使电阻增加是重要的原因之一。
低温对纯电车的影响：续航里程减小和充电时长增加
从本质上来看，纯电车和燃油车在行驶过程中是“一致的”，也就是驱动力必须大于或等于滚动阻力、坡度阻力及空气阻力之和；只不过纯电车和燃油车不同的是驱动力来源：纯电动汽车在行驶中，电池是能量来源，由它把电能传输到电动机，电动机再进行动力输出。也就是说，行驶过程中全部的能源都来自于动力电池。
而且，我们卡友日常运营的电车的续驶里程与也与电池的“总量”有关；简单来说，就是我们驾驶纯电车在跑完续航里程时消耗的能量等于驱动电池的允许放电总能量。（PS：当然，在实际应用中，为了保证车辆的使用安全性和电池的寿命，电池不一定能被允许放出全部的电量。）
明确了以上两点小知识之后，我们再通过纯电车续航里程公式和纯电车消耗总功率公式就可以推导出续驶里程与电池参数和电动机参数的关系：
《该公式源自长安大学汽车学院学报》
由于公式较为复杂，在这里小编就不为大家进行展开赘述，不过我们可以明确的就是，在固定的传动总效率和电动机参数以及汽车结构参数的情况下，续驶里程与电池的电压和容量具备正相关的关系。
| 不同气温下某纯电卡车续航里程对比 | |||
|---|---|---|---|
| 基本参数 | 行驶工况 | 常温：25摄氏度 | 低温：-10摄氏度 |
| 电量 | 平整路面40KM/H匀速 | 78千瓦时 | 73.3千瓦时 |
| 百公里能耗 | 平整路面40KM/H匀速 | 百公里21.7千瓦时 | 百公里29.1千瓦时 |
| 续航里程 | 平整路面40KM/H匀速 | 约330公里 | 约224公里 |
| 卡车之家制表 | |||
而在低温条件下，电池的总容量下降，内阻增大，端电压减小，并且为了保护电池安全允许放电终末的最低荷电状态会增大，都会导致续驶里程在理论上的减小，以上这些电池参数的变化就是导致低温续航里程减小的主要因素。
低温条件下，我们卡友除了能感觉到纯电车续航里程变短之外，另外一大感受就是充电时长增加这一问题了，简单来说，温度越低，电解液会在低温下变得粘稠或者凝结，导电的锂盐的活性也会受到限制。
大家觉得冬天充电变长，其实是因为气温较低，为保证电池的正常使用，现如今纯电车上的电池都配备了热管理系统，也就是会对电池包进行加热处理，使电芯在最佳的温度范围内工作。
通俗来讲，就是在充电的同时，还需要给电池电芯加热，就相当于在充电时又增加了给电池预热的时间，所以就成了充电时间会比常温下更长的原因。
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