充電樁 電池網(wǎng)資料圖片
今年的雙11當(dāng)天，在北京亦莊特斯拉交付中心，一輛磷酸鐵鋰版國(guó)產(chǎn)特斯拉Model 3標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航后驅(qū)升級(jí)版，被交付到了車(chē)主趙先生的手中。
此前，趙先生的江淮iev5已經(jīng)開(kāi)了五年，170公里的續(xù)航里程一直限制著他的出行半徑。因此，趙先生下定決心要置換Model 3，緩解里程焦慮。
回想起最近幾個(gè)冬天，為了節(jié)省續(xù)航里程而不開(kāi)暖風(fēng)，在iev5車(chē)?yán)锷l(fā)抖的情景，Model 3對(duì)于趙先生來(lái)說(shuō)似乎是久旱逢甘霖，但車(chē)輛入冬后的表現(xiàn)卻讓他大失所望。
“都2020年了，特斯拉的三電又號(hào)稱(chēng)最好，即使是磷酸鐵鋰版，平時(shí)上下班開(kāi)也夠了。沒(méi)想到特斯拉的電控技術(shù)還是超乎我的想象，最近動(dòng)不動(dòng)就直接100公里憑空消失，剩余續(xù)航200公里以?xún)?nèi)時(shí)，只要停車(chē)超過(guò)2小時(shí)，下次開(kāi)必定只剩80到90公里。”趙先生表示，“從提車(chē)至今，電池從來(lái)沒(méi)充滿(mǎn)過(guò)，最近這次充到77%就無(wú)法再充了。去找了特斯拉的售后，做了次電池平衡，一點(diǎn)用也沒(méi)有，還是200公里以?xún)?nèi)必掉。”
事實(shí)上，不只是特斯拉，江淮、比亞迪、長(zhǎng)安等自主品牌車(chē)企的磷酸鐵鋰車(chē)型，也存在此類(lèi)問(wèn)題，電動(dòng)汽車(chē)的冬季續(xù)航問(wèn)題由來(lái)已久。
01“怕冷”的磷酸鐵鋰
有一種溫度，叫電池想穿秋褲。
目前，國(guó)內(nèi)純電動(dòng)汽車(chē)搭載的動(dòng)力電池以三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池為主，二者的優(yōu)缺點(diǎn)都較為突出。
在相同體積的情況下，三元鋰電池的能量密度更高，低溫性能更好，但本身不耐高溫，成本也相對(duì)較高。而磷酸鐵鋰電池在耐高溫、成本、循環(huán)壽命上均有優(yōu)勢(shì)，但是在低溫性能上卻有不少短板。
“早上室外溫度-5度，在北京六環(huán)路跑了大概63km，速度大多在80-100，全程暖風(fēng)。續(xù)航減少了97km，折扣率約為65%。”磷酸鐵鋰版Model 3車(chē)主馬先生表示。
由于低溫環(huán)境下，磷酸鐵鋰電池的材料活性降低，能夠發(fā)生移動(dòng)的鋰離子數(shù)量減少，因此，磷酸鐵鋰車(chē)型在低溫下的充放電效率也受到了較大影響。
“鐵鋰版Model 3冬天穩(wěn)定性差，夏天不知道會(huì)不會(huì)好。”馬先生說(shuō)，“目前還不是北京冬季最冷的時(shí)候，開(kāi)三元鋰電池車(chē)型的人說(shuō)堵車(chē)不費(fèi)電，不知道是真是假。但磷酸鐵鋰的車(chē)型是真費(fèi)電。我測(cè)了，目前行駛1900公里左右，從開(kāi)始充滿(mǎn)420公里，到后期都是充滿(mǎn)400公里左右，今天充滿(mǎn)才360公里。”
針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題，特斯拉方面表示，將會(huì)通過(guò)OTA進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)為了顯示更接近真實(shí)值，建議車(chē)主將車(chē)輛軟件升級(jí)到2021.44.15或者更高的版本，還提供了校準(zhǔn)續(xù)航里程的方法，然后將車(chē)輛電量使用至10％以下，關(guān)閉所有額外耗電功能，靜置3小時(shí)以上，將車(chē)輛充電至100％，保持電樁連接，再靜置休息一小時(shí)以上，這樣會(huì)幫助車(chē)輛完成電池組自平衡，更準(zhǔn)確測(cè)算電量，但效果并不理想。
“有一天晚上，一宿掉了10%，也就是40公里左右。按滿(mǎn)電續(xù)航里程400公里來(lái)算，客服說(shuō)校準(zhǔn)方法是開(kāi)到電量10%以下停放3小時(shí)，再充滿(mǎn)100%停放1小時(shí)。這個(gè)方法真是坑爹，所以建議還是買(mǎi)三元鋰電池的車(chē)型吧，最起碼有長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試，穩(wěn)定性較好。”馬先生說(shuō)。
目前Model 3的在售車(chē)型中，國(guó)產(chǎn)版標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航后驅(qū)升級(jí)版車(chē)型搭載的是寧德時(shí)代提供的磷酸鐵鋰電池，長(zhǎng)續(xù)航后輪驅(qū)動(dòng)版和Performance高性能全輪驅(qū)動(dòng)版則搭載了松下提供的三元鋰電池。
“一般情況下，磷酸鐵鋰的低溫性能的確比三元和鈷酸鋰電池表現(xiàn)相對(duì)弱一些，目前提升的方面主要是依靠保溫設(shè)計(jì)和熱管理技術(shù)，還有很大的提升空間。蘋(píng)果手機(jī)電池在低溫性能方面也表現(xiàn)得不盡如人意，問(wèn)題的關(guān)鍵還是在于電池技術(shù)與保溫措施的升級(jí)，需要產(chǎn)業(yè)鏈一起來(lái)優(yōu)化。”中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)、電池百人會(huì)理事長(zhǎng)于清教在接受創(chuàng)業(yè)邦記者采訪(fǎng)時(shí)表示。
有研究表明，在相同的冬季低溫條件下，搭載三元鋰電池的車(chē)型的續(xù)航里程會(huì)降低25%，同等條件下的磷酸鐵鋰車(chē)型可能會(huì)達(dá)到35%多。即便是電控技術(shù)獨(dú)樹(shù)一幟的特斯拉，也不能例外。
然而，怕冷的不只是磷酸鐵鋰電池，續(xù)航里程標(biāo)稱(chēng)五六百公里的三元鋰電池車(chē)型，在低溫下的表現(xiàn)也不容樂(lè)觀。
02 “腰斬”的NEDC
有一種續(xù)航，是你永遠(yuǎn)開(kāi)不到的續(xù)航。
目前，在國(guó)內(nèi)上市的純電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為“新標(biāo)歐洲循環(huán)測(cè)試”，全名為“New European Drivig Cycle”，即NEDC。
但在NEDC測(cè)試的過(guò)程中，空調(diào)、大燈、座椅加熱等應(yīng)用都會(huì)關(guān)閉，且在測(cè)試過(guò)程中針對(duì)市區(qū)工況會(huì)以時(shí)速不超50km/h，平均時(shí)速在18.5km/h，測(cè)試時(shí)間會(huì)在195秒左右。在郊區(qū)工況則會(huì)模擬交通暢通的狀態(tài)，時(shí)速最高120km/h，平均時(shí)速為62km/h，測(cè)試時(shí)間在400秒左右。
與現(xiàn)實(shí)中復(fù)雜的路況相比，NEDC的續(xù)航測(cè)試過(guò)于簡(jiǎn)單，參考價(jià)值并不高。換言之，一輛NEDC續(xù)航300公里的電動(dòng)汽車(chē)，由于堵車(chē)、頻繁加減速等影響，實(shí)際續(xù)航里程要打八折左右，真實(shí)續(xù)航里程約為200到240公里。
在于清教看來(lái)，目前電動(dòng)汽車(chē)普遍續(xù)航里程為500km左右，基本能滿(mǎn)足城市日常通勤需求。今年還有幾款續(xù)航700km的車(chē)型推出，但NEDC續(xù)航太過(guò)理想化，也不太適合當(dāng)下的技術(shù)和市場(chǎng)，NEDC工況下續(xù)航里程某種程度上“傷害”了消費(fèi)者的認(rèn)知。實(shí)際續(xù)航，特別是冬季續(xù)航，往往都要大打折扣，容易誤導(dǎo)消費(fèi)者。
通過(guò)對(duì)車(chē)主的采訪(fǎng)，創(chuàng)業(yè)邦發(fā)現(xiàn)，而在冬季低溫的考驗(yàn)下，無(wú)論是磷酸鐵鋰電池還是三元鋰電池，其N(xiāo)EDC續(xù)航里程均被“腰斬”。電動(dòng)汽車(chē)冬季續(xù)航面臨三大“殺手”，而空調(diào)暖風(fēng)則是頭號(hào)“殺手”。
“榮威ERX5的NEDC標(biāo)稱(chēng)320公里，冬天充電只能充到280公里左右，由于電池包是風(fēng)冷散熱，充電速度只有40-50A。電池容量只有48度，打開(kāi)暖風(fēng)后電耗至少百公里25度，全程暖風(fēng)只能開(kāi)150公里左右。”車(chē)主許先生告訴創(chuàng)業(yè)邦，“即使不開(kāi)暖風(fēng)，戴著棉帽、棉手套，穿上軍大衣，最多也就開(kāi)260公里。開(kāi)高速去郊游就更少了，只能開(kāi)120公里左右。”
車(chē)主王先生表示，進(jìn)入12月以來(lái)，NEDC續(xù)航510公里的廣汽AION S打開(kāi)暖風(fēng)，只能開(kāi)200公里左右，不開(kāi)暖風(fēng)的續(xù)航里程也只有250公里。
此外，由于不少車(chē)主沒(méi)有地庫(kù)，也沒(méi)有慢充樁熱車(chē)，導(dǎo)致車(chē)輛啟動(dòng)時(shí)必須用一部分續(xù)航為動(dòng)力電池加熱，使其達(dá)到能夠正常工作的溫度。有些車(chē)主通勤距離較短，動(dòng)力電池的溫度剛加熱到正常溫度，車(chē)輛已經(jīng)停車(chē)斷電，造成車(chē)輛百公里電耗較高，整體續(xù)航也大打折扣。
因此，車(chē)輛冷啟動(dòng)和開(kāi)短途也成為了冬季續(xù)航的另外兩大“殺手”。
“這車(chē)本身電池包容量就不大，只有58.8度電，夏天還可以一周充一次電。但冬天一開(kāi)暖風(fēng)，電耗至少百公里22度以上，車(chē)停在地面，開(kāi)短途的電耗更高，早上零下幾度冷啟動(dòng)車(chē)輛，光電池包預(yù)熱就要消耗不少續(xù)航，有時(shí)剛開(kāi)出200米就用掉了5公里續(xù)航。”王先生告訴創(chuàng)業(yè)邦。
“目前鐵鋰版Model 3在北京實(shí)跑240公里左右，上次充滿(mǎn)電續(xù)航顯示420公里，實(shí)際跑了241公里，還剩5%的電，耗電39度。全是市內(nèi)短途，每次啟動(dòng)到停止不到4公里的居多。”車(chē)主張先生表示。
可以看出，寒冬之下，空調(diào)暖風(fēng)、冷啟動(dòng)和開(kāi)短途這三大“殺手”，給電動(dòng)汽車(chē)的冬季續(xù)航帶來(lái)了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。如何更好地解決冬季續(xù)航問(wèn)題，成為了行業(yè)和各大車(chē)企的首要課題。
03 “悄悄”的進(jìn)步
有一種進(jìn)步，叫悄悄的。
從過(guò)去穿著軍大衣、戴著棉手套開(kāi)車(chē)，到如今開(kāi)著空調(diào)暖風(fēng)開(kāi)車(chē)，不知不覺(jué)間，純電動(dòng)汽車(chē)的空調(diào)、電控以及動(dòng)力電池等相關(guān)技術(shù)已經(jīng)取得了一定進(jìn)步，而這樣的進(jìn)步還在繼續(xù)。
“61%的電從車(chē)庫(kù)出來(lái)，開(kāi)了75公里，暖風(fēng)開(kāi)24度，掉電25％，室外溫度零下5攝氏度，基本折合下來(lái)，零下5度可以續(xù)航300公里，溫度零下4、5度左右，基本能耗是百公里22度電。”來(lái)自黑龍江齊齊哈爾的漢EV四驅(qū)高性能版旗艦型車(chē)主劉先生表示。
得益于電池技術(shù)的進(jìn)步，進(jìn)入冬季后，在氣溫較低的東北地區(qū)，純電動(dòng)汽車(chē)的冬季續(xù)航里程得到了大幅提升。
比亞迪漢EV扎實(shí)的續(xù)航表現(xiàn)，與其搭載的刀片電池有著莫大關(guān)系。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年1-9月，東三省新能源汽車(chē)銷(xiāo)量榜上，比亞迪唐EV名列榜首，其搭載了比亞迪自研的三元鋰電池，NEDC續(xù)航里程達(dá)500公里。
另外，近年來(lái)，一些車(chē)企開(kāi)始在搭載三元鋰電池的車(chē)型上采用熱泵空調(diào)、柴油加熱等方式，試圖緩解冬季續(xù)航里程問(wèn)題，并取得了一定成果。
此前，有媒體曾將搭載傳統(tǒng)PTC空調(diào)和熱泵空調(diào)的兩輛純電動(dòng)汽車(chē)，在設(shè)定相同暖風(fēng)溫度和風(fēng)量的情況下，搭載熱泵空調(diào)的車(chē)型續(xù)航消耗僅為搭載PTC空調(diào)車(chē)型的一半。
有機(jī)構(gòu)曾預(yù)測(cè)，在新能源汽車(chē)空調(diào)市場(chǎng)方面，以2020年熱泵系統(tǒng)10%的替代率計(jì)算，則有超過(guò)16億的市場(chǎng)空間，2025年30%滲透率市場(chǎng)空間將近150億元。另外在家用方面地源、水源、空氣源熱泵的市場(chǎng)空間更大，但電動(dòng)汽車(chē)用熱泵對(duì)于汽車(chē)零部件企業(yè)是一個(gè)全新的增量市場(chǎng)，可為提前布局的企業(yè)提供更多增長(zhǎng)的確定性。
盡管市場(chǎng)前景廣闊，但較高的成本是制約熱泵空調(diào)普及的最大障礙。有數(shù)據(jù)顯示，熱泵空調(diào)的單車(chē)價(jià)值3300元左右，比傳統(tǒng)PTC空調(diào)高出1000元。
此外，威馬EX5的“柴油電池加熱系統(tǒng)”對(duì)于低溫地區(qū)的消費(fèi)者來(lái)說(shuō)很實(shí)用，能夠有效保證車(chē)輛的純電續(xù)航，其使用成本也不高。但是有觀點(diǎn)認(rèn)為，加了柴油的威馬車(chē)型已經(jīng)違背了純電動(dòng)車(chē)的造車(chē)?yán)砟睿瑢?duì)于環(huán)保和能耗都較為不利。
“從一些車(chē)企提供的數(shù)據(jù)來(lái)看，熱泵空調(diào)確實(shí)能節(jié)省不少電量，但其成本相對(duì)高，并且效率低。柴油加熱方式目前應(yīng)用的車(chē)型不多，電動(dòng)汽車(chē)加裝柴油系統(tǒng)來(lái)加熱，是莫大的諷刺。我們什么時(shí)候能真正站在消費(fèi)者、客戶(hù)角度解決問(wèn)題，才算真正強(qiáng)大了。”于清教告訴創(chuàng)業(yè)邦。
在車(chē)企針對(duì)冬季續(xù)航不斷推出新技術(shù)的同時(shí)，一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定也將為消費(fèi)者提供更多參考。
2019年11月，“中國(guó)工況”開(kāi)發(fā)應(yīng)用技術(shù)研究會(huì)議在南京正式召開(kāi)，會(huì)議確定，純電動(dòng)汽車(chē)將率先采用中國(guó)工況(CATC)，2025年之后，所有車(chē)型都將采用CATC工況標(biāo)準(zhǔn)。
中汽中心汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)化研究所四室主任鄭天雷透露，對(duì)于純電動(dòng)汽車(chē),CATC將刪除等速法，而增加高低溫下開(kāi)啟空調(diào)的試驗(yàn)規(guī)程，其中低溫溫度設(shè)置為(-7±3)℃,高溫溫度設(shè)置為(30±2)℃,從而更客觀、真實(shí)評(píng)價(jià)純電動(dòng)汽車(chē)能耗和續(xù)航里程。
“中國(guó)工況目前還不是強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，續(xù)航里程去水分，更利于提升消費(fèi)者的信任度，同時(shí)也倒逼企業(yè)，更加用心去提升產(chǎn)品性能，加速淘汰落后產(chǎn)能。2015年以來(lái)，中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量和保有量已連續(xù)五年全球居首，也將是未來(lái)新能源汽車(chē)最有潛力的增量市場(chǎng)，盡早實(shí)現(xiàn)中國(guó)工況的導(dǎo)入，也將推動(dòng)新能源汽車(chē)滲透率的提速。”于清教表示。
寫(xiě)在最后
今年11月，磷酸鐵鋰電池的市場(chǎng)占有率達(dá)到44%，已無(wú)限接近三元鋰電池。未來(lái)，動(dòng)力電池的市場(chǎng)格局又將發(fā)生怎樣的變化？
“不同的動(dòng)力電池技術(shù)路線(xiàn)將長(zhǎng)期并存，不同的應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)于各種性能平衡點(diǎn)的考量標(biāo)準(zhǔn)不一樣，還是得看市場(chǎng)需求。”
正如于清教所說(shuō)，同樣“怕冷”的磷酸鐵鋰和三元鋰電池，就像硬幣的正反面，無(wú)法相互消滅，只能在長(zhǎng)期發(fā)展中不斷進(jìn)步。
（本文系創(chuàng)業(yè)邦采訪(fǎng)本網(wǎng)創(chuàng)始人于清教的相關(guān)文章，本網(wǎng)轉(zhuǎn)載目的在于分享其中觀點(diǎn)。）
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