比亚迪唐新能源2022款适合北方吗
太适合了,大家都很关心DMI车型的油耗,其实没啥可说的,确实真的省油,谁用谁知道,只是使用环境不同,驾驶习惯不同,相对燃油车,油耗差异性更大。
2.电池在低温下的衰减情况,在我所使用的条件下,尽管气温到了-22℃,但由于提前采用外部充电预热空调和电池,里程衰减并不明显,但持续使用电空调,如果空调负荷一直在4Kwh,21.5KWH的满电电池,理论上这点电能也就原地支持4~5小时的电暖风空调。可见电空调特别耗电,在冬季使用,严重影响里程数。
3.既然冬季里程数打折,还适合在北方开吗?我的感觉是太适合了,至少目前,个人认为混动是北方最佳方案。没有燃油车点不着发不动车的忧虑,也没有燃油车水温没起来,空调不敢开的尴尬,更没有纯电车的里程焦虑,还有比这更好的解决方案吗?至少目前还没有。
5.冰雪路面驾驶如何,提车第二天就换了雪地胎,雪地模式+能量回收最大,毕竟安全第一,虽然能耗稍高,但目前尚未发现有打滑迹象,ESP也没有触发过。
以上是我对唐DMI在海拉尔目前气温下的一个小结,车友们有其他想了解的可以看看我之前的帖子,若还有其他想了解的,请留言。
对了,海拉尔是很多汽车厂家冬季新车测试地,其中奔驰之前每年都要在海拉尔举办冰雪驾驶技能训练营。
大家好,我是比亚迪DM2.0新能源汽车的老车主,同时家里也坐拥两台比亚迪纯电汽车。对于新能源汽车的热爱一直没有间断过,平时没事的时候,自己喜欢瞎琢磨,思考一些关于用车经验与心得,慢慢整理出来,陆续分享给大家。这次我们一起聊聊唐EV的冬季充电的损耗问题,我们在冬季经常会遇到这个问题,比如说 唐EV的电池容量为83.8度电,但是充电完成后,实际电表显示充进去了88度电。这其中多出来这4.2度电就是损耗。
损耗在我看来分为两大类:其一是充电桩将电量传输到车辆的过程中,充电线传输是有损耗的,这个损耗很低;其二,充电过程中受气温高低,电池由于电池温控系统的缘故会出现降温或者加热的情况,这个也会有一定损耗,这个损耗是比较大的。严格意义上来讲的话,冬天的充电损耗要大于其他季节的充电损耗,这是因为气温低的环境下电池材料活性差,温控系统为了让电池充电更为顺利,会加热电池包帮助电池达到一定的温度,这样才能够方便电池充电。极端情况下,在冬季的北方户外利用交流进行充电(温度在零下,充电时间长),充电功率因为电池材料的特性随着温度而变低,充电时间当然也变长。此外,充电的过程中需要一直需要为电池包加热,消耗额外的能耗,所以在这种情况下损耗是最大的。
为什么会有这样的结论呢?我们一起来分析下动力电池的特性,在气温越低的情况下,电池活性自然会变差,自然而然所接受的充电功率也会随着温度变低。与此同时,目前像唐EV这样的车型都配置了电池恒温系统,在温度低的时候,就会加热电池包,加热电池包的过程中也需要消耗充电功率。这些都是造成充电过程中的电量损耗,就是我们为什么看到在新疆或者东北这样零下十几度将近零下二十度的地方,为电动汽车充电的时候发现,充电功率比其他季节少了太多,几乎连二分之一都无法达到。
由于我今年搬到了南方,目前车又停在地库所以无法为大家呈现出相关的充电数据。但是,我分享一个新疆好兄弟的充电经历,他这边的元EV535恰好就是将车放在户外进行交流充电,而且户外气温基本上在零下10度。根据他的反馈,元EV535,NEDC续航410公里,容量为53.22千瓦时。
12月22日晚上我们做了一次实验测试一下充电量,从31%的电量充到100%,7kW的充电功率基本上,刚开始的时候维持在5.7kW(后面由于电池加热肯定会低于这个充电功率)。69%的电量充了38.4度(7933.3-7894.9),按照百分比换算的话,38.4/69%=55.65度电,55.65-53.22=2.43度电,这就是其中的损耗。总体来看还是表现还是挺不错的,损耗基本上不到5%。
这么来看比亚迪针对冬季充电的效率是比较高的,整体损耗还是挺低的。如果我们想进一步优化在冬天充电的损耗,这个在我看来,家庭交流充电优先使用7kW充电盒(新疆这个兄弟就是使用7kW,功率大),如果可以选择,建议还是选择温度比较恒定的地下车库或者密闭空间作为充电场所,冬天电池在充电过程中温度保持在10-20度之间的车库理论上来讲比在户外(零下的条件)充电的损耗低。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
人家跑个两三万公里就已经三次保养了,我跑了四万多公里才来保养,因为经常出远门每次保养都能多跑个一万公里。承认自己属于那种“甩手掌柜类型”唐DM这个车还是挺抗造的,钣金、车门子都相当厚实用料十足,质量杠杠的(大家不要像我一样该保养的时候一定要保养,车子使用的时间长短跟平时维修保养有很大关系)开了也快两年了从19年冬天到现在没有什么大毛病,都是正常行驶偶尔的上山下河也是没问题的,总里程已经45524㎞了,EV纯电总里程19889㎞,(电池现在为止几乎无衰减)HEV总里程25635公里㎞,也是经常高速出门什么的油电混动用的比较多。这次就是基本保养换的机油滤芯、空调滤芯等,换的机油七百多说是好点的机油了,公里数跑的多机油还是换好一点的吧,总共下来1千块钱多点保养的费用。
先来张帅气的照片
要是在市内就是用电跑了,80公里的纯电续航,实测最好跑到70公里左右,冬天能耗能费一些29~31°左右东北这个天气还是挺冷的,体验感差了一点用电就这点不好,不过,你可以开混动这样就是能费点油。
总里程
纯电里程
混动里程,平时混动能多点
售后很细致的把保养的项目都写下来
为了防止把座椅弄脏都套上一次性座套了
很细心周到的
自带的行车记录仪可以随时录像
后备箱的空间超级大,虽然是七座的但是坐的人不多,就当后备箱用了。
照两张就出去了等着下午来取车
挺黑的啊
比亚迪电池做的确实不错,唐DM不管从动力还是性能上都很好,全时电四驱速度真是没的说。
先来几张大唐DM的美图,山高我为峰,大唐勇攀登
Dragon Face,真的不怒自威
唐DM的侧颜
比亚迪唐DM80(三擎四驱插电混动,前后双电机394马力+2.0T发动机192马力,20°电池80公里续航(支持3.3kW和1.7kW快慢充,唐DM100是6.6kW快充),另配53升油箱)日常使用到底是一种什么样的体验,21个月总里程已经35000公里了,纯电里程25000公里(目前电池几乎无衰减),鉴于不少人对混动车的不了解可能还存在着各种误解,还是有必要分享下使用感受,普及下新能源车也同时给有意于插电混动车的同学一个参考(有一个能随时充电的环境,是选择插电混动车的前提条件):
EV节能模式,34567公里留念
EV运动模式下,34567公里留念
能量回收随着车速的提升,越来越大
节能模式下的能量回收,纯电行驶里程已经25000公里多了,电池几乎无衰减,这个厉害吧
靓: 全新的龙颜外观,贯穿式大尾灯,在引领时尚这块做的妥妥的,22寸大轮毂(265/40 R22),布雷博六活塞卡钳,全打孔刹车盘……,不一一列举了。
远景下的大唐
唐DM的贯穿式大尾灯,引领了一波时尚,跟风者众,但是看来看去,还是唐DM的最美最炫最拉风。
快: 天下武功,唯快不破! 混动运动模式(586马力,950扭矩)下0到100公里加速,4.5秒,纯电模式下,5.5秒。对于体重2.4吨的大七座SUV,可以轻松的跑出跑车的数据,配合布雷博六活塞卡钳加全打孔刹车盘和22寸大脚,百公里制动37米,跑得快也刹得住! 纯电模式下,线性的加速,随叫随到且毫无延时的动力,燃油车再平顺聪明的变速箱也给不了这种体验。
提车后,只跑了一次,没敢死了命的踩,不过这个成绩足够秒杀路上大部分车型了
省: 目前平均能耗18.9°电+2.6升油,综合下来,相当于4.3升的油,如果长途跑的少都用纯电行驶的话,还要更省。 正常行驶或开冷风时,纯电模式下,每百公里平均电耗在20-24°之间,电费0.52元每度,百公里成本在10~12元,纯电下的制冷模式是电车最大的优势,电空调随叫随到,夏天随便用且对能耗影响可以忽略,躺在车里睡一个小时午觉,耗电量也就2%,折算为0.4°电,两毛钱! 开暖风时,纯电模式下,能耗在28~40°之间,百公里成本在14~20元,制热能耗比平时高很多,续航打六五折,主要还不太热,冬天体验差了不少,电车最大的槽点了,当然,你要是用混动模式就没这个烦恼。 最开心的要数爬坡后的下坡了,如捡金币一般,不会消耗任何能量,还能利用下坡的势能反向制动回收能量,避免了燃油车的越跑越快及刹车踩的过热,同时节省了刹车片,刹车片基本全生命周期内不用更换! 另一种比较好的体验,就是大脚油门后,利用能量回收来制动,可以迅速加速后利用能量回收不踩刹车逐渐的降低车速到路口,这是与燃油车完全不同的驾驶方法,相当上瘾。 80公里续航,大连这种路况,实测最多跑过71公里左右,当然,如果非山路的话,很多车友能开出100公里续航,轻松每天通勤,两千多公里加一次油是会经常发生的事情,避免发动机长时间不用和汽油过期变质,会时不时的混动跑一跑,混动跑的时候火力全开,又是一种让人上瘾的事情。
唐DM的专属充电位置,每天回来后,就喂得饱饱的。
长途自驾的比较多,要不也不会排名这样靠后,但是就是这个成绩,也已经很省了
大连的地形,开出这个成绩来已经很厉害了
稳: 混动节能模式下,起步时速度在30公里内时,电机负责驱动,超过30公里后发动机介入,BSG电机(负责发动机启停,发动机的转速调节和发电用)直接将发动机从3档转速拉起,低速用电高速用发动机,避免了低速一二档抖动的同时增加行驶平顺性也经济节能。
秋日里的大唐DM,侧颜真的是耐看,大气磅礴
安全: 比亚迪的电池安全性,不多说了,这个是看家本领,最近汉上搭载的刀片电池的针刺试验,让这个不擅长营销的技术型车企也蹭了一下热度,也将电动车的电池安全性提升到了一个新高度。 另全时电四驱,20毫秒的响应时间比传统四驱快十倍,雨雪天更安全,配备了沙地模式,雪地模式,泥地模式,越野能力(配有后桥伊顿差速锁,整体相当于两把锁,四驱能力有点过剩)在一众公路型SUV里面,属于跨级的存在,改装的潜质较大。 环保: 日常用车场景下,大部分时间纯电行驶,减排节能,绿牌子,几乎不受限行限制。 黑科技: DiLink系统的中控大屏,可以横纵旋转,K歌抖音吃鸡样样行,工程师们更是专为K歌推出了更新程序,也是没谁了! 外放电,功率在三千瓦以内电器轻松用,自驾游烧个热水煮个面下个火锅啥的不在话下,外挂房车时更能体现出外放电的优势。 原地发电,P档下踩油门,最大8千瓦发电,可以用油来应急发电。 遥控钥匙,可以遥控车辆入库出库,专为车位空间狭小主驾驶位打不开门等场景设计,当你用钥匙遥控车辆时,那种控制大玩具车的喜悦感,你懂的! 还有车道偏离升级为车道保持(车道保持+全速ACC自适应巡航跑高速的时候太轻松了),针对疫情推出的高温整车杀菌功能。
积分兑换的唐DM的车模
唐DM的插电混动技术,通过五年来更新升级,已经进化到了第三代,始终保持着技术上的标杆地位,再加上底盘外观NVH各种狠角色的加持,是一部让你开起来充满新鲜感和着迷的车,快两年了,尤其是大马力高扭矩还节能的特质,每次开还是会让人充满了好奇和喜悦感,更详细的请参照下面图片里汽车之家的长测吧,使用场景比较全面,更具参考性!
真正有想看长测的,还是参考之家的专业帖子吧,里面使用到的场景几乎都囊括了,参考意义比较大。
比亚迪插电混动车的说明书里有对使用温度的介绍,感兴趣的话可以百度一下看看~
进入12月下旬,上海早晚的气温保持在10度以下,郑伟和他的荣威e950开在了上班路上,这辆新能源汽车的续航里程迅速从60km滑落到40km。郑伟不得不陷入“里程焦虑”。
与荣威类似,比亚迪、北汽、小鹏等新能源汽车车主也有着同样的经历,更有甚者,经历了“开20km,掉50km”的状况。
在寒冬中开起车内空调时,新能源汽车掉电的速度超乎车主的想象。
知乎上一位江淮iEV5的车主抱怨,北京大降温,车辆的里程折损也过半,他经常冒着寒风跑充电站一天一充,开车还不敢一直开空调;而他朋友北汽EV150在0°以下只能跑20km,自从去年撂在路上2次后,家人都抢着开家里的油车。
根据中国汽车技术研究中心旗下品牌EV-TEST的测评数据,在低温续航缩水排名中,缩水最少是比亚迪秦EV,低温206公里,常温284公里,缩水27%;众泰E200以93%的续航缩水率垫底,159公里的常温续航,在零下7°的低温环境下,只能行驶11km。
新能源汽车在常温、高温、低温下的各项续航里程,图片来源于EV-TEST
寒冷的气温正在考验着这个城市里每一辆新能源汽车的实力、每一位车主的耐心。但这只是冰山一角,电池续航能力之外,充电站分布不合理,车辆充电时间长等问题也困扰着车主,部分新能源汽车还存在安全隐患。
新能源汽车领域技术专家郑雪伦认为,目前新能源汽车厂商和企业正在面临成本、技术等问题,其中爆炸、续航能力和取热等安全技术问题比较明显。
根据中国汽车工业协会数据,全球新能源汽车渗透率目前仅为2%,中国渗透率约为4%。
今年10月16日,小鹏汽车董事长何小鹏在社交媒体公开表示,中国新能源汽车卖给真实消费者的大概只有十几万辆,和特斯拉今年前三季度在美国的销量“相差无几”。
在相当长一段时间内,传统内燃机汽车仍然会占据主流地位,新能源汽车想要更流行,先要提高自身的实力。
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车主们的里程焦虑
2016年3月,北汽新能源获得第一张新能源汽车生产资质,随着补贴政策的利好,也诞生了第一批吃螃蟹的车主。
郑伟还记得,几年前,他第一次去4S店了解时,国内只有北汽、比亚迪等少量品牌可供挑选,很多车企还没有大规模生产,且雷声大雨点小。
为了一张沪牌,他买了一辆荣威e950,是一辆油电混动的新能源汽车。
把它当作传统燃油车开,是郑伟的第一反应。在最开始半年,郑伟没有给车充过电,他对新能源汽车并不了解,当油车跑似乎更为方便。
后来郑伟才真正了解到,续航和充电上的“硬伤”是一个非常现实的问题。荣威e950在当时的价格是近30万,但续航却只有60km。
郑伟回忆,在家里的慢充充电桩上,车一晚上充4、5个小时才能充满,却只能跑很短的距离。
新能源汽车在充电
他联想到燃油车一箱油可以跑400km以上,觉得新能源汽车“跑个50公里就要充电是很麻烦的事情,如果开空调,可能只能跑40公里。”
至于续航里程的衰减,主要是出于电池性能的不足,一位新能源汽车的车主提到,车只开了一年,本来续航里程100km,实际只能开20km,期间,他换了4块电池。
等到冬天情况则更差,在纯电电动车空调耗电量大的情况下,锂电池产电能力下降了,产生的电流不足以支撑用电,且自身电池管理能力不足,恒温功能受到了气温影响,更加影响续航。
奇瑞EQ1的车主汪超告诉连线Insight,冬天开空调的时候,原本150公里的续航,就只剩下不到100公里,“心里发慌,根本不敢开长途。”
特斯拉车主姚睿提到,他在网上看到特斯拉车主的长途旅行分享,根本不能称作旅行,只是在折磨自己,“往零下十几度的地方开,为了省电不开空调,为了让里程衰退减少,速度只能保持在90/km,高速的要求可是120/km。”
小鹏汽车官方曾针对车辆的冬季续航和充电问题,发布了一份“过冬指南”。其中几项建议引起不少争议,22度的空调温度是否能够满足冬季车内保暖的需求,停车是否能够找到暖房或者温度适宜之处,这些都是被质疑的点。
小鹏汽车官方“过冬指南” ,图片来源于网络
在续航受影响的情况下,充电难题就显得更为突出。
郑伟已算是幸运,部分车主必须去外面的充电站充电。他提到,如果当时完全按照国家规定,只有小区和物业具备安装条件才能购车,但有些4S店为了拼销售,很多车主的小区里都没有安装充电桩。
“在外面充电像加油一样方便,眼前是肯定做不到的。”郑伟发现,在上海这样的一线城市,绝大部分商场的地下车库里设有充电桩,但燃油汽车会侵占公共充电桩停车位。新能源汽车快充都需要1个小时,慢充就得等上3、4个小时,热门的时间段又会有排队的情况。
正在充电的新能源汽车
姚睿曾规划过一次以东北为目的地的自驾长途旅行,最后发现实现起来太过困难。特斯拉充电站在国内整体覆盖率不高,电脑上也没有完整的显示,开出了省会城市,途中充不上电的风险很高。
据连线insight了解,接受采访的大部分车主都认为新能源汽车不具备长途行驶的条件,只能作为上下班的工具,即使是问鼎全球新能源汽车销量冠军的特斯拉也无法幸免。
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难题成堆
大多数新能源汽车车主都需要一段适应的过程,比如需要养成随时查看电量是否充足的习惯,出门要提前调查充电站的位置,以及充电站的排队情况。
郑伟将这个过程称作“变相的妥协”。这也是为什么新能源汽车被称为“电动爹”,有人提到买一辆电动车相当于给自己找了第二个爹。
但有些问题是无法用妥协来处理的。
郑伟还记得,2017年车友们的负面情绪非常高。在一个车友群里,汇集了第一批车主。群里总有人“吐槽”各种问题,从汽车的转动轴、拨杆,到车挂上档位后不启动等。作为第一波吃螃蟹的车主,他们遇到了格外多的问题。
当车友群被各种问题刷屏时,另一边车主汪超遇到了“史上最差”的用车体验。
购买第一辆新能源汽车后,冬天开空调,汪超闷在里面,会闻到一种混合着塑料味的异味,开一段时间,眼睛也熏得难受。等到夏天,不仅空调不制冷,还会冒出很多白烟。当时汪超马上联想到之前发生的自燃事故,非常惊慌。走售后程序后,工作人员最后却说空调问题没有办法解决。
这辆车本意是买来给老婆接送孩子和买菜使用的,联想到这一点,他心里非常不舒服,没过多久,就换了其它品牌的新能源汽车。
2017年左右,在补贴政策利好的情况下,很多车企涌入新能源汽车领域,却做出了大批不合格的产品。
比如奇瑞,如今已经从新能源领域掉队,还被打上了“骗补”的标签。2019年10月11日,工信部发布《关于2017年度新能源汽车推广应用补助资金清算审核情况的公示》。
奇瑞汽车股份有限公司因为“国家监管平台核定的行驶里程数不满足2万公里”原因核减的高达6406辆,通过率仅有49.14%,未通过的补贴金额高达2.43亿元。
而新能源领域如蔚来这样的明星企业也屡发安全问题。今年上半年,蔚来发生了三起自燃事件,为防止事态继续恶化,6月27日起,蔚来召回了共计4803辆ES8。
近5年,新能源汽车从研发到量产,再到抵达消费者手中、屡屡曝出问题,饱受争议和质疑。
这也让新能源车主倍感孤独,“开电动车压力挺大的,毕竟一家人聚会,我的电动车成功吸引了话题,只要有我在,年轻人都不担心被催婚,催娃。”汪超曾在社交媒体上写下这段略带嘲讽的话,还将新能源汽车形容成“孤独电车”。
只有他自己心里清楚,亲戚们所认为的电动车充电不方便、怕有辐射、二手车价格不好、怕自燃等观点,正在不断地改善。
在二手卖掉那台问题颇多的电动车后,汪超所购买的第二辆新能源汽车已经使用了两年,没有出现过任何大问题。未来如若有换车需求,他还会再购买新新能源汽车。
为了解决消费者的体验问题,这几年行业与车企在不断发展和产品迭代中。
一位充电行业的运营商创始人晚寅认为,虽然新能源汽车的设备在技术上进行了不少的升级,但这些升级只能称之为迭代,不能说是革命性的升级。
抹去被车主们诟病的“硬伤”,不仅是当下车企急需解决的、事关生死存亡的问题,也是未来行业的竞争点。
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下一个战场
电池性能与充电问题,一直是车主们关注的焦点。
电池性能直接影响了汽车的续航里程,因此新能源汽车行业的发展,也促进了电池产业的发展。
目前国内大部分车企使用的是三元锂电池,在选用电池类别上,车企不仅要考虑续航里程,还要考虑安全问题。
此前,特斯拉多采用钴酸锂电池,因为能量密度大,续航能力强,但因为钴含量过大,极不稳定,过充或碰撞都有可能造成燃烧爆炸,所以现在特斯拉也很少用钴酸锂电池,而是改用三元锂电池。
“国家政策在不断提高新能源汽车的补贴门槛,从之前250到300公里的续航里程标准提高到了300公里,甚至400公里以上。”晚寅提到,这是对电池厂商和车企的要求,要求他们想尽一切办法提高电池的续航能力。
但晚寅认为,当下去研发或是计划使用新材料完善电池的使用效率、增强安全性等,将会经历非常漫长的过程,并不是几年内就能得到解决的。
今年8月24日,蔚来宣布,在原有的终身免费质保服务之上,还将为所有ES6、ES8的首任车主提供终身免费换电。
蔚来创始人兼CEO李斌曾公开提及“3分钟免费换电”和“一键加电”服务。这里面涉及了换电和充电两种模式。前一种情况下,车主把车开到换电站,几分钟换完就可以走了。
后一种则是在没有换电站的地方,配置了移动充电车,并且接入了25万根第三方充电桩,通过蔚来APP就能够直接加电。
“从商业的角度,换电模式在未来一段时间会是一个比较好的选择。尤其是对于特斯拉等高端品牌的车主来说,他们有能力消费价格昂贵的车,通过换电计划,每年多花费1万元就可以更换数次电池,保证不被电池损耗所影响。”晚寅说。
但对于大量购买中低端品牌的车主而言,换电计划的成本不低,接受程度有限。
这里面也涉及到另一个延长续航能力的焦点话题——新能源汽车的充电方式。
充电桩一直是新能源汽车推广最重要的基础设施。在车主找桩难的情况下,曾有一段时间,运营服务商未能互联互通,加剧了问题的爆发。
车主郑伟提到,荣威、比亚迪等品牌的车主目前已经可以使用对方的充电桩,相互之间是共享的。
近期,新能源汽车的新势力们也有动作。12月11日,小鹏汽车正式宣布与蔚来NIO Power签约。合作开展后,双方车主可各自通过自家品牌的App扫码使用超充桩快速充电。
浦东机场充电桩
除了蔚来提出了移动充电车,行业里也有不少创业者瞄准这一块,晚寅提到,近期他也在准备移动充电的项目,“你可以理解为是一个移动的充电宝,不用在固定的点位,而是通过线缆接着移动的电源进行充电。”
“再有一个趋势就是无线充电,现在市场上已经有一小部分人在做。它要求你在充电场所或是加装发生器的情况下,必须要在车上是有接收器的。接收器的成本很难让车主和车厂承担,这是它推广普及的难点。”晚寅提到。
新能源汽车如今的续航里程已经有了很大的进步。
根据《中国2019新能源车实测续航最全榜单》,特斯拉Model3、特斯拉ModelX性能较高,比亚迪唐EV、蔚来汽车ES6、广汽新能源GE3 530等在高速工况下,续驶里程都接近或超过300公里,其中郊区工况都是400公里左右。
但这样的程度或许远远不够。在电池性能没有提升的情况下,当下充电桩的充电速度也无法提升。
充电桩速度的提升还遇到不少现实的阻碍。晚寅遇到不少客户,要求在楼宇里安装3000w甚至更小的充电桩,因为很多楼宇在建造时没有做好新能源规划,容不下更大的负荷。
关于新能源汽车,有太多质疑,也有太多想象。也许等到新能源汽车实现大规模的生产,还需要数十年的发展。
《孙子?兵势》:“故善战者,求之于势,不责之于人,故能择人而任势。”意思是治军不严、教导不明而致败局,这都是将领的过错。电池包中的每个电芯都是为电动汽车增加能量的小兵,如何统领这些小兵,不让他们“热失控”而自燃,并能在极端天气下对他们“嘘寒问暖”,让其获得更强的续航能力,背后需要一名出色的“将领”——热管理系统。
■夏天,如何遏制自燃这一凶手?
从2020年纯电动车型申报情况来看,有部分车型所搭载的三元锂电池系统能量密度高达180Wh/kg甚至190Wh/kg。如果车辆在热管理系统上不达标,这种高能量密度的电池就很容易埋下安全隐患。
“工信部的这一标准无疑设置了新能源汽车领域电池安全性的一个新门槛。”法雷奥中国首席技术官顾剑民博士在与汽车之家沟通时表示。但在他看来,这项标准有些“治标不治本”,因为电动汽车安全的最终目标不是5分钟预警,而是不断提升设计和制造水平,最终达到单个电芯不失控,或者是单个电芯失控后不会引起整个电池包起火爆炸。
事实上,作为能量载体,本质完全安全的电池是没有的。每种电芯和电池系统在热失控的过程中存在很大差异,不是每一家车企都有能力筑起这5分钟的“生命墙”。单单把压力转嫁到动力电池上并不合适,电动车是否安全也与车企自身的技术实力有关,电池热管理系统则是重要的一个环节。
为防止电池自燃,热管理系统这一“将领”的首要职责就是“控温”,不让底下的小兵(电芯)因热失控而自燃。电池的习性与人相似,既受不了太热,也不喜欢太冷,最适宜的工作温度在10-30℃之间。当温度过高时,电池热管理系统通常有两种方式给电池降温,即风冷和液冷。
『特斯拉采用液冷式电池热管理系统』
风冷,一句话解释即“走路带风”,其技术简单、成本低(约为1200元)且便于维护,但它很难达到散热均衡,电池内部的整个温度很容易产生差异。在电动车发展初期,由于占主导的磷酸铁锂电池热稳定性较好,对散热要求相对较低,因此热管理系统无需太复杂,使用风冷技术即可,早期代表车型有日产聆风、北汽新能源EC、丰田普锐斯等。
然而,目前电池的能量密度越来越高,无论是主流的高镍三元电池,还是对结构大改造的磷酸铁锂电池,都对电池热管理系统提出了更高的要求,当前电池散热系统正由风冷向液冷倾斜。液冷主要通过电池管道内的液体来控制电池的温度,降温效果较好,使整个电池的温度达到均衡,但缺点也很明显,其技术难度要大于风冷,成本高(约为3500元),以及体积大,如果车厂在热管理系统设计上布局不佳,整个电池的能量密度就会下降。据统计,高尔夫GTE、蔚来ES6、比亚迪唐新能源、特斯拉Model 3等车型都采用了液冷方式,预计液冷技术的市场渗透率已超60%。
俗话说,一颗老鼠屎坏了一锅粥。如果说某个电池单体发生了热失控,相邻单体电池也会相继热失控并蔓延。有什么办法可以早期预防?或者在发现一个电池单体热失控时就尽早“掐断”它?
顾剑民告诉汽车之家,“电池安全不是某个技术点的问题,而是整个系统问题。电池热管理系统的根本作用是让电池工作在一定的适宜温度范围内,维持最佳的使用状态和效率,用来保证电池系统的性能和寿命,而不是在电芯热失控后再阻止。”
此前有关电动汽车自燃的案例都活生生地表明,电动汽车一旦自燃,除非用大量的水降温,单单用一些小型干粉灭火器根本无法遏制,大部分情况是眼睁睁地看着它全部烧光为止。“可见,电池热管理需要在设计早期就干预,利用一个集成的优化平台来实现结构、热量、疲劳和寿命等耦合来防止热失控。一旦发生热失控要马上能监测出并提前报警,让驾驶员有足够时间逃离至安全地方。”顾剑民说道。
当然,为了终极目标,业内在电池热管理技术上仍不断探索。据悉,美国Allcell Technology公司曾开发出一款基于相变材料(可以在液态和固态之间切换的一种材料)的电池热失控隔离材料PCC。在针刺实验中,一个由18650电池组成的4并10串的电池组,在没有使用PCC材料时,一个电芯热失控最终引发了电池组中20个电芯发生热失控,而采用PCC材料的电池组中,一个电芯热失控并未引发其它电池组热失控。该方法被认为是最有潜力的电池热管理发展方向,但目前仍处于实验室阶段。
■冬天,被冻的电池如何“续命”?
除了重新审视电动汽车的安全,续航也是消费者购买电动汽车的一大焦虑问题。目前有不少新车型在申报时称其续航能达到600km,甚至700km以上,但真正的实际效果如何?“电动车申报的续航,实际使用打个8折,开空调再打个6折。”一位业内人士对此调侃道。由于电池不受热,也不耐寒,要保证电池在最适应的温度下工作,就要耗损许多电量。
相比夏季,极寒天气下更是对电池是一种杀伤力。比如现在的一些手机,在寒冷的大东北,如果不在手机背后贴暖宝宝,没几分钟就只剩下60%的电量,再一会直接给你关机了。手机变“砖头”已经苦不堪言,如这种情况换成在行驶的电动汽车上,俨然就是一场噩梦。
对于传统汽车来说,发动机本身会携带大量热量,冬天暖风动力消耗很少,但对于电动汽车来说,少了发动机这一热源,动力电池除了要给驱动汽车提供能量,还要再分出一部分精力在暖风耗电上,损耗极大。因此,一套完整的电池热管理系统还需要在冬季这一关键时刻,为电池预热,并协同空调热管理系统,让电池发挥出最大的续航能力。
现阶段,电动汽车的暖风空调大都会额外安装一个PTC加热器作为补充。它的工作原理和我们使用的“热得快”相似,能使管道里的冷却液迅速升温,给电池包供暖,其构造简单、成本低廉,但它的电能消耗巨大。
以上还是保守的算法,冬季使用PTC方案采暖对电池仍是极大负担。如果加热效率达不上,电动汽车冬季续航减半也绝不是很夸张的说法。
难道就没有一个更好的方法能给续航“保鲜”吗?答案是有的,新的热泵空调能有效缓释电动车采暖带来的续航问题。相比PTC的“电能转化热量”,热泵系统是“电能搬运热量”,没有能量损失,制热效率更加高效。据Hanon研究,相同的环境下,热泵采暖的制热效率是PTC的1.8-2.4倍,且节能效果显著,能将取暖造成的损失里程减少至一半。
热泵空调有这样的优势,传统车企们自然不会冷眼旁观,包括奥迪R8 e-tron、宝马i3、日产聆风、起亚Soul以及捷豹I-PACE等已采用热泵系统。在国内,华域三电是最先实现热泵空调量产的零部件企业,其热泵空调配套了上汽乘用车旗下的荣威Marvel X和Ei5两款电动车。
『荣威Marvel X热泵空调系统』
然而,热泵系统仍处于发展阶段初期,装载渗透率仍不足10%,技术上还存在低温启动难、成本高等问题。“在低温情况下(-10℃至0℃区间),相比传统的PTC加热技术,法雷奥的热泵技术可以将能耗最大降低30%左右,但是在极寒情况下(低于-10℃),一般建议用热泵和PTC共同来提供热量,这也是目前行业内的共识。”顾剑民对此表示。
最近有个经典案例,特斯拉不久前宣布了一项关于热泵系统的新专利,预计将首先应用于Modle Y。该技术在设计中取消了传统PTC,而是将一个低压PTC(起辅助作用)集成在热泵空调里,再结合电池系统、功率电子驱动系统和整车的系统回路整合在一起,建立了一套模块化系统。“特斯拉的这一‘打法’改变了软件和硬件的关系,也改变了车企内部不同系统设计的协同概念,而这种新的组织方式短期内传统车企很难跟上。”一位汽车电子工程师对此评论。
『来源:Model Y车主手册』
■电动车热管理,国内厂商的新奶酪?
与传统燃油车相比,电动汽车的热管理系统新增了电动压缩机、电子膨胀阀、电池冷却器、PTC加热器等部件,系统集成度及复杂度更高,成本由传统车的1910元左右上升至电动车的5280-9920元(2020年预测数据)。对于零部件企业而言,电动车热管理系统是一块新奶酪。
追溯过去,在传统的汽车热管理领域中,海外零部件巨头电装、翰昂、法雷奥、马勒四家企业合计占据全球汽车热管理市场54%的份额(2017年数据)。正因为此,这些企业在切换至电动车热管理领域得心应手,有先发制人的优势。
『法雷奥新能源汽车热系统(包括热泵和电池热管理系统)示意图』
如法雷奥目前占据全球电池热管理系统15%的份额,为诸如特斯拉Model 3等车型提供冷却板,并在2019年拿下大众ID.3、标致e-208等电池热管理及热泵订单,共实现营收362亿元,占公司总营收23.7%;电装在2017年研发的新型热泵搭载于丰田普锐斯Prime PHEV上,工作范围可扩展至-10℃,比原先版本节能63%,使得车辆的续航里程提高21%;马勒以热泵为基础,开发了一套集成式热管理系统可提升电动车冬季续航里程最高达20%,目前正在样车测试中。
这样来看,电动汽车热管理这一核心技术又被海外企业掐住了“命门”?不完全是,空调系统因为技术更新较少,传统热管理巨头能把自己的优势顺利平移,但电池热管理系统是一个完全新生的领域,还没有企业能够搭起技术壁垒。
国内热管理企业如银轮股份、三花智控、奥特佳、松芝股份等近年也在积极拓展电动车热管理领域。虽说国内企业有机会动了电动车热管理这一奶酪,但它们更多是切入热管理Tier2领域,在系统集成能力上与国际热管理巨头相比仍有欠缺,如腾龙股份虽然向特斯拉提供热管理零部件,但中间还需要通过翰昂美国公司进行集成。
从趋势上看,国内传统汽车热管理厂商从单个部件向系统集成化拓展已成必然,如银轮股份在2020年3月与特斯拉签署协议,为其提供汽车换热模块产品;公司热泵系统将于今年下半年批量供货于江铃新能源;2021年开始将向吉利PMA纯电动平台配套热交换总成产品。可见,新能源汽车所带来的机遇有可能将热管理市场的座次重新排位,而国内厂商的竞争优势来源于两点:贴近市场和低成本,未来还需要由Tier2上升到Tier1,绑定整车厂开发更精细的热管理系统,以提升自己的话语权。
■写在最后:
如今,新能源汽车补贴新政延长,同时还强调了“技术指标稳定”,这都给了车企更长的缓冲期。希望车企不再盲目追求“能量密度”,也不要因为降低成本而偷工减料,让消费者陷入续航减半、安全等多重焦虑中。电动汽车想要“浪”,热管理得先跟上。
对于未来新能源汽车热管理的发展,顾剑民提出了两点趋势:一是智能化热管理,热管理系统未来一定会结合智能座舱,为用户带来更舒适的体验,如自动调节最适宜的座舱环境温度;二是支持快充和超充,充电难和充电慢是目前影响电动汽车用户体验的两大痛点,缩短充电时间,比如以特斯拉V3超充桩,需要迅速带走热量,这也需要电池热管理系统来协助完成。(文/汽车之家 彭斐)