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不止安全 揭开“弹匣电池”让电动汽车冬季续航不打折的秘密

2021-12-15 10:23
来源:汽车时代网

【编者按】转眼间,2021年已进入最后一个月,电动汽车遭遇一如既往的过冬难题。

“今年的冬天似乎比往年还要更冷一些。”

这句熟悉的台词似乎成了大家在冬天里见面的问候语,相比于气温的直观感受,对于电动汽车车主来说,带来寒意的不只是天气,还有自己买的电动汽车。

不止安全 揭开“弹匣电池”让电动汽车冬季续航不打折的秘密

相比私家车车主,驾驶电动汽车的出租车司机则更加“崩溃”。据不少开电动汽车的网约车司机反映,随着气温下降,车的续航里程缩水严重,开不了几圈就得找地方充电,导致大家“趴活”时都不太舍得开空调,也不敢接送远距离的乘客。

在业界看来,虽然近年来新能源汽车产业得到了长足发展,动力电池技术也得到飞速发展,安全、充电、续航等难题均已逐步突破,但冬季续航里程缩水的问题依然普遍存在。

那么,为什么电动汽车一到冬天续航就骤减?

一、内阻太高是“头号元凶“

冬季电池性能下降,关键原因是因为温度的降低导致电池“活性”的降低,集中表现在电池内阻急剧升高。动力电池的电压通常几百伏,由数百个锂电池或电池组串并联而成,电池内阻不可小觑,内阻升高,也就是电池有电,但放不出来。这也就是电动车冬天怕冷最基本的原因。

有数据显示,普通锂电池在0℃时,其容量会减少20%;气温达到零下10℃时,容量可能只有一半左右。从技术的角度来看,动力电池是通过锂离子在电解液中转移和在正负极中嵌入、脱嵌来实现充放电,低温状态下,电池正负极材料活性和内部电解液导电能力下降,内阻增大,工作电流随之变小,对外表现为动力电池可用容量衰减,导致续航里程“打折”。

不止安全 揭开“弹匣电池”让电动汽车冬季续航不打折的秘密

二、冬季汽车空调增大用电量

同时,电动汽车冬季续航里程的下降还与空调使用有关,这也是众多电动车主“不敢开空调”的原因。燃油车空调系统的热源来自发动机余热,但电动汽车没有发动机,所有的加热都需要动力电池这一加热源,因此,使用空调也成为电动汽车冬季续航下降的一个重要因素。

此外,低温也意味着系统需要更多电量对电池进行保温,所以结果就是电动汽车的冬季续航表现普遍低于夏季续航。控制好电池系统的温度是保障续航的关键,系统对温度的监测,以及在低温环境下进行系统保温提出了更高的要求,因此,业内普遍认为电池管理系统BMS是保障纯电动车冬季长续航的关键科技。

如何破解电动车冬季续航骤减难题?

冬季续航里程的严重衰减已成了电动汽车冬季出行体验的最大痛点。

众所周知,现在行业普遍采用的是磷酸铁锂电池和三元锂电池两种技术,磷酸铁锂电池稳定性好,但缺点是低温性能差;而三元锂电池性能活跃,但安全稳定性略微逊色。无论是三元锂电池,还是磷酸铁锂电池,在低温下都出现续航里程缩短,这是由电化学的性质和材料物理特性决定的,一直是行业难题。

解决办法不一而足,目前多数车企均采取保温设计、电池加热、空调系统优化、能量回收等手段来提升低温工况下的续航里程,也有部分车企通过对电池材料的调整来改善其低温性能和导电性能,但效果并不明显。

今年3月,广汽埃安发布了新一代动力电池安全技术——弹匣电池系统安全技术(以下简称“弹匣电池“),提起弹匣电池,大家熟知的可能是该技术非常安全,刷新了三元锂电池安全新标准,但对于弹匣电池四大核心优势之一——全时管控的第五代电池管理系统了解并不深。

不止安全 揭开“弹匣电池”让电动汽车冬季续航不打折的秘密

全时管控的第五代电池管理系统,通过采用车规级最新一代电池管理系统芯片,可实现每秒10次全天候数据采集,相比前代系统提升100倍,以24小时全覆盖的全时巡逻模式,对电池状态进行监测,进一步管控电池系统本身的温度。不仅在防止热失控、保障安全方面功勋卓著,面对严寒,弹匣电池是更为稳定的电芯,以具备隔热的电池安全舱,帮助电池系统降低内阻,保持“体温”,进一步提升电动车电池的“抗冻性能”。因此,这个系统也是保障电动汽车冬季续航的行家里手。

一、智能温控系统给电池装“空调”

电池的工作习性和人非常相似,既不喜欢太热,也受不了太冷,车企一般的做法是给电池配备智能温控系统。通俗来说,就是给电池配了个“空调”。

不止安全 揭开“弹匣电池”让电动汽车冬季续航不打折的秘密

作为广汽弹匣电池的核心优势之一,第五代智能温控系统是其中很重要一项。该技术是广汽自主研发的动力电池黑科技,近年来一直持续保持迭代更新。当监测到电芯温度不在最佳工作区间时,智能温控系统会对电芯温度进行主动调节,通过液冷式智能温控,特别为冬季用车需求提供行业最多的加热、余热回收和远程电池预热3种工作模式。

加热模式——当电芯温度偏低时,HVH智能高压液体加热器会介入快速加热,给电池系统进行保温。

余热回收模式——低温时系统会将电驱余热引入为电池保温。

远程电池预热模式——可实现APP远程控制提前为电池保温。

正是3种工作模式的相互配合,确保了埃安车型的电池系统能一直处于25℃~35℃的最佳工作温度区间,让电池时刻处于最佳工作温度。让车辆具备了安全性能好、电池寿命长、低温续航长、充电速度快、地域适应性广等特质,助力车辆始终保持长续航,彻底解决冬季续航焦虑的痛点。

不止安全 揭开“弹匣电池”让电动汽车冬季续航不打折的秘密

而在电池组内部,广汽工程师通过全贴合液冷系统、导热通道、导热路径的设计,把电芯的热传导面积提升40%,热传导效率提升30%。

二、流热泵空调黑科技,实现低温下的“暖风自由”

热泵空调的原理和家里的空气能热水器类似,就是将空气中的热能转化给电池加热,空调取暖,总而言之就是为了降低电耗,保证车辆的续航里程。热泵空调的制热能效比可轻松超过300%,也就是说,消耗1千瓦时的电能,可以产生超过3千瓦时的热量,而采用传统电阻加热的空调系统不高于100%,这也就解释了热泵空调省电的原因。

在AION系列车型上采用的双层流热泵空调,通过上层外循环下层内循环的双层流技术+超低能耗的热泵系统,轻而易举实现了超低温下的“暖风自由”,同时也在一定程度上提升了车辆的续航。由于涉及到成本问题,目前双层流热泵空调仅在特斯拉等少数高端品牌车型上应用,并未大面积普及,而广汽埃安通过这一黑科技,让用户在冬季用电不再憋屈,更无需担心续航大打折扣。

不止安全 揭开“弹匣电池”让电动汽车冬季续航不打折的秘密

冬天纯电动汽车续航降低不用特意夸大,这是避免不了的,但是买车的时候大家还是要留意,在新能源“三电”核心技术方面有自主研发能力、舍得投入的车企值得大家关注,有智能温控系统、双层流热泵空调等黑科技加持的纯电车产品,续航会相对更有优势。广汽埃安解决用户冬季续航痛点的同时,有让用户可以放心享受智能科技带来的甜点,在新能源车行业树立了高价值的产品标杆。

当前市场上新能源车型渗透率已经达到了20%,已经形成了与燃油车分庭抗礼的态势,而广汽埃安凭借拥有技术过硬的产品,打造了“开不坏的埃安”的好口碑,受到越来越多消费者的认可,目前已实现累计销量突破20万辆。而且,今年上市的AION Y、AION S Plus、AION V Plus均全系搭载了弹匣电池技术,值得大家重点关注和选择。

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