凛冬将至，纯电动轻卡续航低温里程对策
时间: 2019-11-14 14:18
来源: 汽车总站网原创
作者: 杜若
近年国家的环保政策越来越严，新能源物流车具有零排放、不限行、有补贴、路权优先等多重优势，越来越被市场青睐。而纯电动轻卡是纯电动物流车中占比最大的车型，几乎占据纯电动物流车市场的半壁江山，被应用得越来越广。马上冬季就到了，很多搞物流运输的纯电动轻卡用户担心低温环境下的续航里程会受到影响，这是一个很现实的问题，现特简析之，供参考。
一、低温环境对纯电动轻卡续航里程的影响浅析
尽管纯电动轻卡应用越来越广，但根据调研，其应用的区域市场和环境还是受到了很多制约，比如在高寒的东北、西北很多地区就不能应用（调研显示，温度低于零下20度的环境下纯电动轻卡就不能使用了）。纯电动轻卡的续航里程在比较冷的季节也会大大缩短，这也是目前纯电动轻卡不能在全国所有区域广泛推广的一大痛点。
目前，市面上在售的电动车轻卡电池技术大部分都采用磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池占比几乎占据纯电动轻卡70%左右的权重。根据上牌信息统计，近年纯电动轻卡中磷酸铁锂电池占比。见表1：
从很多纯电动轻卡的使用实际案例中可以看到，冬季低温确实会对车辆的续航能力造成一定的影响。有研究表明，随着温度的降低，锂离子电池的放电平均电压和放电容量均有所降低，尤其当温度为-20℃时，电池的放电容量和放电平均电压下降较快。当气温从25℃下降到-20℃，电动轻卡电池所能释放的电量会降低30%左右，充电时间也会相应增加。因此，在低温环境下，纯电动轻卡运行通常会出现充电困难、续航里程大幅缩水等问题。
从技术角度来说，磷酸铁锂电池的充放电过程，实际上就是锂离子从电池正极→负极→正极的运动过程，在运动过程中锂离子会经过电池正、负极之间的电解质及隔膜。锂离子从正极“运动到”负极的数量越多，则电池的充电容量越高，反之，锂离子从负极“运动到”正极的数量越多，则电池放出的容量就越多。但是，随着环境温度的逐渐降低，动力电池中的电解质及隔膜的“阻力”也逐渐增加，会导致锂离子从正极到负极或从负极到正极的数量减少，直接表现就是电池充电及放电容量减少。低温环境下的带电离子运动变得困难重重，在外部看来就是电芯的内阻升高了，在低温-20℃度条件下，电池内阻甚至为常温时的3倍。电池内阻升高会导致容量下降、放电效率降低等一系列结果。而实际中的表现则是纯电动卡车行驶过程中会感觉到低温下续航变得更短。除了电池的原因，低温条件下用车耗电量加大的原因还有空调，纯电动轻卡无法做到像燃油车一样，利用发动机散热将暖风吹进驾驶室，一旦冬季驾驶员开启空调系统，那么势必也会对车辆的续航能源造成影响。
二、低温环境下提高纯电动轻卡续航里程的对策简析
虽然纯电动轻卡在当下尚未成为主流产品，但近两年来，企业在实践中也摸索了一些在低温环境中延长车辆的续航里程的解决对策，以提高实用性。现研析如下：
1、提高电池温度。为电池安装电池恒温保护系统，根据气温自动升高或降低电池温度，最大限度地保证电池活力。
2、降低空调温度或仅适用座椅加热。空调热风的温度越高就越耗电，冬天驾驶电动轻卡，能做的是尽量不要把空调温度开的过高，一般开到20来度就行了。另外，如果车辆配备了座椅加热功能，那么则可以放弃用空调使用座椅加热的功能。虽然与空调热风的产热原理相同，但因为不需要依靠空气传递热量，热量流失较少，所以仅靠0.1KW左右的功率就可以让坐在座椅上的人感受到足够的热量，比较开空调，座椅加热可以省很多电。
3、冬天不要让电动轻卡露天停放或露天充电，最大可能地保证电池温度不会太低。
4、计算好充电时间，尽可能在刚充好电就驾驶，电池充电时会产生热量，刚充好电的时候，电池温度比较高，能最大限度激发电池活力。
5、驾驶电动轻卡时先低速慢行十来分钟，让电池逐步升温。驾驶时，尽可能不急加速急减速。
6、采用制动能量回收。纯电动轻卡的短板就是续航里程短，关于这一点不同的厂商则有不同的解决方式。为了让续航里程更长，如果只靠叠加电池的数量来提高电池容量，那势必会大大增加车身重量，毕竟电池容量的增加也意味着自重的提升，能量消耗也更大。如果是通过能量回收系统来尽可能减少刹车时的能量损失，也不失为提升纯电动轻卡续航的一个有效办法。 如重汽就在轻卡底盘上配置制动能量回收系统与WABCO的ABS系统协同工作，在刹车时能够同时兼顾能量回收、高效制动和避免抱死。据悉，该系统最大可将车辆制动时的10%动能进行回收，并保存在动力电池内部以供给后续的行驶。以至于虽然该车的电池容量仅为94.6Kwh，但在平稳工况下还是能实现300km的续航距。
7、采用轻量化+电池容量可选。一是可以采用一些轻量化设计来减重车身，以达到省电的效果。例如车辆的前后悬架虽然依旧可以采用钢板弹簧式设计，但钢板数量则可以大幅精简，这样可以大大减少车身重量。
二是可以采用多个电池包容量供用户选择，比如江铃凯悦就提供了73Kwh、82Kwh和107Kwh等多个电池包，用户可以根据自己的预算与使用工况来选择最适合自己的配置。据悉，该车在配合107Kwh电池并运行在40km/h等速工况下可以实现400km的续航里程。
如果同时采用轻量化技术和多个供客户可选的电池包容量，这样势必会大大提高纯电动轻卡在实际运营中的续航里程。
8、可以考虑购买远程增程式轻卡。毫无疑问，远程增程式轻卡也属于新能源物流车，也同样可以上新能源牌照，与纯电动技术路线比，优势在于大大提高了续航里程。例如，吉利商用车研发的远程增程式轻卡所搭载的e-GAPF动力系统，拥有高效率、低排放的全新工作模式。其中动力电池充电快，慢充模式下3.5小时即可充满。客户可以在自用电源条件下，利用夜间波谷电进行充电，无需依赖大型充电设施，大幅减少用电成本和配套投入。同时RE500所搭载的1.5T汽油增程器，综合续航里程达到500公里，有效解决电动汽车的里程焦虑，为消费者提供更周到更人性化的用车保障，并降低运营成本。
由于纯电续航里程短，难以适应增程式续航里程长，基本可以满足用户的需求。
总之，伴随着新能源汽车的全面发展，车辆的续航里程也在不断攀升，相比最早的200km续航，现在行业整体水平已提升了至少50%，甚至出现了能够突破400km的车型。相信通过日后政策的不断调整，以氢燃料电池车为代表的小众新能源车也能获得长足的发展，那还惧怕冬天来了的续航里程吗？
|
近年国家的环保政策越来越严，新能源物流车具有零排放、不限行、有补贴、路权优先等多重优势，越来越被市场青睐。而纯电动轻卡是纯电动物流车中占比最大的车型，几乎占据纯电动物流车市场的半壁江山，被应用得越来越广。马上冬季就到了，很多搞物流运输的纯电动轻卡用户担心低温环境下的续航里程会受到影响，这是一个很现实的问题，现特简析之，供参考。 一、低温环境对纯电动轻卡续航里程的影响浅析 尽管纯电动轻卡应用越来越广，但根据调研，其应用的区域市场和环境还是受到了很多制约，比如在高寒的东北、西北很多地区就不能应用（调研显示，温度低于零下20度的环境下纯电动轻卡就不能使用了）。纯电动轻卡的续航里程在比较冷的季节也会大大缩短，这也是目前纯电动轻卡不能在全国所有区域广泛推广的一大痛点。 目前，市面上在售的电动车轻卡电池技术大部分都采用磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池占比几乎占据纯电动轻卡70%左右的权重。根据上牌信息统计，近年纯电动轻卡中磷酸铁锂电池占比。见表1：
从很多纯电动轻卡的使用实际案例中可以看到，冬季低温确实会对车辆的续航能力造成一定的影响。有研究表明，随着温度的降低，锂离子电池的放电平均电压和放电容量均有所降低，尤其当温度为-20℃时，电池的放电容量和放电平均电压下降较快。当气温从25℃下降到-20℃，电动轻卡电池所能释放的电量会降低30%左右，充电时间也会相应增加。因此，在低温环境下，纯电动轻卡运行通常会出现充电困难、续航里程大幅缩水等问题。 从技术角度来说，磷酸铁锂电池的充放电过程，实际上就是锂离子从电池正极→负极→正极的运动过程，在运动过程中锂离子会经过电池正、负极之间的电解质及隔膜。锂离子从正极“运动到”负极的数量越多，则电池的充电容量越高，反之，锂离子从负极“运动到”正极的数量越多，则电池放出的容量就越多。但是，随着环境温度的逐渐降低，动力电池中的电解质及隔膜的“阻力”也逐渐增加，会导致锂离子从正极到负极或从负极到正极的数量减少，直接表现就是电池充电及放电容量减少。低温环境下的带电离子运动变得困难重重，在外部看来就是电芯的内阻升高了，在低温-20℃度条件下，电池内阻甚至为常温时的3倍。电池内阻升高会导致容量下降、放电效率降低等一系列结果。而实际中的表现则是纯电动卡车行驶过程中会感觉到低温下续航变得更短。除了电池的原因，低温条件下用车耗电量加大的原因还有空调，纯电动轻卡无法做到像燃油车一样，利用发动机散热将暖风吹进驾驶室，一旦冬季驾驶员开启空调系统，那么势必也会对车辆的续航能源造成影响。 二、低温环境下提高纯电动轻卡续航里程的对策简析 虽然纯电动轻卡在当下尚未成为主流产品，但近两年来，企业在实践中也摸索了一些在低温环境中延长车辆的续航里程的解决对策，以提高实用性。现研析如下： 1、提高电池温度。为电池安装电池恒温保护系统，根据气温自动升高或降低电池温度，最大限度地保证电池活力。 2、降低空调温度或仅适用座椅加热。空调热风的温度越高就越耗电，冬天驾驶电动轻卡，能做的是尽量不要把空调温度开的过高，一般开到20来度就行了。另外，如果车辆配备了座椅加热功能，那么则可以放弃用空调使用座椅加热的功能。虽然与空调热风的产热原理相同，但因为不需要依靠空气传递热量，热量流失较少，所以仅靠0.1KW左右的功率就可以让坐在座椅上的人感受到足够的热量，比较开空调，座椅加热可以省很多电。 3、冬天不要让电动轻卡露天停放或露天充电，最大可能地保证电池温度不会太低。 4、计算好充电时间，尽可能在刚充好电就驾驶，电池充电时会产生热量，刚充好电的时候，电池温度比较高，能最大限度激发电池活力。 5、驾驶电动轻卡时先低速慢行十来分钟，让电池逐步升温。驾驶时，尽可能不急加速急减速。 6、采用制动能量回收。纯电动轻卡的短板就是续航里程短，关于这一点不同的厂商则有不同的解决方式。为了让续航里程更长，如果只靠叠加电池的数量来提高电池容量，那势必会大大增加车身重量，毕竟电池容量的增加也意味着自重的提升，能量消耗也更大。如果是通过能量回收系统来尽可能减少刹车时的能量损失，也不失为提升纯电动轻卡续航的一个有效办法。 如重汽就在轻卡底盘上配置制动能量回收系统与WABCO的ABS系统协同工作，在刹车时能够同时兼顾能量回收、高效制动和避免抱死。据悉，该系统最大可将车辆制动时的10%动能进行回收，并保存在动力电池内部以供给后续的行驶。以至于虽然该车的电池容量仅为94.6Kwh，但在平稳工况下还是能实现300km的续航距。 7、采用轻量化+电池容量可选。一是可以采用一些轻量化设计来减重车身，以达到省电的效果。例如车辆的前后悬架虽然依旧可以采用钢板弹簧式设计，但钢板数量则可以大幅精简，这样可以大大减少车身重量。 二是可以采用多个电池包容量供用户选择，比如江铃凯悦就提供了73Kwh、82Kwh和107Kwh等多个电池包，用户可以根据自己的预算与使用工况来选择最适合自己的配置。据悉，该车在配合107Kwh电池并运行在40km/h等速工况下可以实现400km的续航里程。 如果同时采用轻量化技术和多个供客户可选的电池包容量，这样势必会大大提高纯电动轻卡在实际运营中的续航里程。 8、可以考虑购买远程增程式轻卡。毫无疑问，远程增程式轻卡也属于新能源物流车，也同样可以上新能源牌照，与纯电动技术路线比，优势在于大大提高了续航里程。例如，吉利商用车研发的远程增程式轻卡所搭载的e-GAPF动力系统，拥有高效率、低排放的全新工作模式。其中动力电池充电快，慢充模式下3.5小时即可充满。客户可以在自用电源条件下，利用夜间波谷电进行充电，无需依赖大型充电设施，大幅减少用电成本和配套投入。同时RE500所搭载的1.5T汽油增程器，综合续航里程达到500公里，有效解决电动汽车的里程焦虑，为消费者提供更周到更人性化的用车保障，并降低运营成本。 由于纯电续航里程短，难以适应增程式续航里程长，基本可以满足用户的需求。
总之，伴随着新能源汽车的全面发展，车辆的续航里程也在不断攀升，相比最早的200km续航，现在行业整体水平已提升了至少50%，甚至出现了能够突破400km的车型。相信通过日后政策的不断调整，以氢燃料电池车为代表的小众新能源车也能获得长足的发展，那还惧怕冬天来了的续航里程吗？ |