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電池組熱管理技術(shù)"助攻" 電動汽車冬季續(xù)航有了"續(xù)命"新招

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:503次  |  2022年06月27日  

電動汽車冬日續(xù)航里程斷崖式下跌的難題,近年來不僅"勸退"了一大批潛在客戶,就連買了車的車主提起這事兒,也大多覺得不是什么愉快經(jīng)歷。


"電動汽車?yán)锏目照{(diào)暖氣和娛樂系統(tǒng)等電器真是太影響續(xù)航里程了,特別是冬天,空調(diào)暖氣的耗電量更是驚人。用吧,只能眼睜睜看著續(xù)航里程猛掉,但要是不用或者少用,那使用體驗(yàn)真是太差了,難熬!"電動汽車車主田先生告訴記者,在冬季續(xù)航這個問題上,他接觸過的大部分車主都和他相同頗為無奈。


記者注意到,目前已有不少汽車廠商在著手解決這一難題,比如日前因熱泵技術(shù)備受矚目的現(xiàn)代起亞。


冬季續(xù)航偏差僅為9%


日前,挪威汽車聯(lián)盟選取了20款電動汽車在零下2℃的低溫環(huán)境中滿電出發(fā),途經(jīng)市中心、崎嶇山路等多種路況,一直到電量耗盡停止測試,最終評選出電池性能偏差最低,也是性能最為突出的產(chǎn)品。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

結(jié)果顯示,在此次測評中獲得了頭名的現(xiàn)代科納電動汽車型,其在寒冷中的續(xù)航里程達(dá)405公里,而在WLTP聯(lián)合循環(huán)測試條件下(23°C/73°F),該車型的續(xù)航里程為449公里。這意味著,在嚴(yán)寒中,現(xiàn)代科納電動汽車的續(xù)航為WLTP聯(lián)合循環(huán)續(xù)航的91%,和其所供應(yīng)的純電動續(xù)航里程的偏差僅為9%。


趁著"登頂"熱度,現(xiàn)代起亞汽車公司對外公布了其制勝"秘訣"——創(chuàng)新熱泵系統(tǒng)。資料顯示,該熱泵系統(tǒng)是由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器和冷凝器組成,重要通過吸收汽車電子組件釋放的余熱,實(shí)現(xiàn)循環(huán)再利用,從而實(shí)現(xiàn)在低溫條件下續(xù)航不打折的目的,最大限度地延長電動汽車的續(xù)航里程。


記者注意到,和其他電動汽車不同的是,該技術(shù)能讓寒冷天氣條件下加熱車輛內(nèi)部時,不對電動汽車的續(xù)航里程出現(xiàn)明顯影響。韓國環(huán)境部此前對現(xiàn)代Kona和起亞Niro電動汽車進(jìn)行的測試顯示,在零下7度的天氣條件下,將車內(nèi)暖風(fēng)打開,車輛依舊保持了26攝氏度下90%的續(xù)航能力,而市場上其他電動汽車型,在同樣的測試條件下,續(xù)航能力銳減18%-43%。


"近年來,冬季電量消耗過快、續(xù)航里程大幅減退等問題一直制約著電動汽車的發(fā)展,現(xiàn)代起亞等汽車廠商們愿意在熱泵系統(tǒng)上‘下功夫’,積極解決冬季續(xù)航的棘手難題,必將獲得進(jìn)一步消費(fèi)者的青睞。"有業(yè)內(nèi)人士告訴記者。


電池組熱管理技術(shù)"助攻"

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標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備

據(jù)了解,現(xiàn)代起亞早在6年前就已開始布局控制續(xù)航里程的相關(guān)技術(shù)。該熱泵系統(tǒng)自2014年問世以來,經(jīng)過瑞典北部極端寒冷天氣的數(shù)次測試后,已逐步完善,可以確保熱泵即使在最寒冷的環(huán)境中,也能正常工作。目前該技術(shù)已被部署于現(xiàn)代和起亞的全球電動汽車產(chǎn)品中。


但顯然,現(xiàn)代起亞提升電動汽車冬季續(xù)航的野心并不止于此,除了使用最新熱泵技術(shù)顯著降低電池能耗外,現(xiàn)代起亞在電池組熱管理方面也下足了功夫。資料顯示,現(xiàn)代起亞新一代電動汽車所采用的水冷系統(tǒng)和傳統(tǒng)的氣冷系統(tǒng)相比,水冷管道比氣冷管道所占物理空間更小,每節(jié)電池可以排列得更加緊密,將電池密度新增了35%,可更加有效地新增續(xù)航里程。


以起亞秀爾為例,第一代純電動秀爾采用氣冷系統(tǒng),搭載了30kWh的電池組,續(xù)航里程為180公里,而第二代秀爾電動汽車則采用水冷系統(tǒng),電池組容量提升至64kWh,續(xù)航里程為386公里,提升了一倍多。


"和傳統(tǒng)的風(fēng)冷系統(tǒng)相比,液冷重要通過電池管道內(nèi)的液體控制電池溫度,降溫效果較好,使整個電池的溫度達(dá)到均衡。但要注意的是,液冷的缺點(diǎn)也很明顯,一是技術(shù)難度大于風(fēng)冷,二是成本高,三是體積大,假如車廠在熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)上布局不佳,整個電池的能量密度就會下降。"一位車企員工告訴記者,據(jù)統(tǒng)計(jì),目前蔚來ES6、比亞迪唐新能源、TSLAModel3等大多數(shù)主流車型采用的都是液冷方式,預(yù)計(jì)液冷技術(shù)的市場滲透率已超60%。


高成本難題待攻克


事實(shí)上,近年來選擇在續(xù)航里程上"節(jié)能"的公司并不在少數(shù),此前TSLA首批交付的ModelY也是代表之一。


數(shù)據(jù)顯示,TSLA為ModelY配備的全新熱泵空調(diào)系統(tǒng)可將低位熱源的熱能轉(zhuǎn)移到高位,熱泵系統(tǒng)中的四通換向閥更可使熱泵空調(diào)的蒸發(fā)器和冷凝器功能互相對換,改變熱量轉(zhuǎn)移方向,從而達(dá)到夏天制冷、冬天制熱的效果,其耗能卻僅為傳統(tǒng)PTC空調(diào)的50%,可以有效減少續(xù)航里程誤差。


面對如此火熱的"節(jié)能"技術(shù),業(yè)內(nèi)普遍看好。此前有業(yè)內(nèi)人士預(yù)測,雖然目前熱泵空調(diào)在國內(nèi)新能源汽車的裝機(jī)率還不到5%,但在兩年后的新車中,其裝機(jī)率預(yù)計(jì)會達(dá)到40%,五年后或會達(dá)到90%。


"但值得注意的是,當(dāng)氣溫低于-10℃以下時,熱泵空調(diào)的效率也將明顯降低,這和現(xiàn)代起亞的最新技術(shù)相比確實(shí)還有改進(jìn)空間。另外,這些技術(shù)都有一個共同的缺點(diǎn),那就是成本偏高,因此想要做到產(chǎn)業(yè)化、普及化,還有很長的路要走。"上述車企員工告訴記者。"但毫無疑問,這些技術(shù)在解決電動汽車冬日續(xù)航里程的問題上都發(fā)揮了重要用途。目前已有不少汽車廠商在研發(fā)改進(jìn)熱泵系統(tǒng)和其他熱管理技術(shù),這些技術(shù)的創(chuàng)新勢必會影響電動汽車品牌下一代電動汽車型的研發(fā)。"

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