当凛冽的寒风宣告冬天的到来,电动车车主们便开始面临一个头疼的问题 —— 续航大幅缩短。原本充满电可以轻松满足日常通勤的车辆,如今却像是被施了魔咒,电量消耗速度明显加快。在寒冷的早晨,满心期待地骑上电动车出门,却发现续航里程比平时少了一大截,让人心里直发慌。
对于上班族来说,这可能意味着上班途中要时刻担心电量不足,无法按时到达公司;对于外卖骑手等依靠电动车工作的人来说,续航 “缩水” 更是直接影响到工作效率和收入。在北方一些极寒地区,电动车的续航甚至可能会减少一半以上,这无疑给车主们的出行带来了极大的不便。这种冬季续航的困扰,让许多电动车车主对自己的爱车又爱又恨,也引发了大家对电动车低温续航衰减现象的关注和思考。
电池的 “低温困境”究竟是什么原因导致电动车在低温环境下续航大幅衰减呢?这背后隐藏着一系列复杂的物理和化学原理,而核心就在于电池在低温下所面临的种种挑战。
化学反应 “减速”目前,大多数电动车使用的是锂电池,其工作原理基于内部的化学反应。在适宜的温度环境下,锂电池内部的电解液能够顺畅地传导锂离子,使得正负极之间的化学反应得以高效进行,从而实现稳定的充放电过程。然而,当温度降低时,情况就发生了变化。低温会使电解液的粘度显著增加,就像在寒冷的冬天,蜂蜜会变得更加浓稠难以流动一样。这种粘度的增加导致锂离子在电解液中的移动变得困难,化学反应速率也随之变慢。原本快速的电荷转移过程受到阻碍,电池的活性降低,进而影响了其能量输出能力。
内阻 “变大”随着温度的降低,电池内部的内阻会逐渐增大。内阻就像是电路中的一个 “阻力关卡”,它的增大会导致电池在充放电过程中需要消耗更多的能量来克服这个阻力。在充电时,更多的电能会在内阻上转化为热能而白白浪费,使得实际存储到电池中的能量减少;在放电时,内阻的增大意味着电池输出的能量在内部就被大量消耗,真正能够用于驱动电动车行驶的能量大幅减少。这种能量的额外消耗,使得电动车在低温下的续航能力大打折扣 。
容量 “缩水”低温还会导致电池的可用容量减少。电池中的活性物质是存储和释放能量的关键,在正常温度下,这些活性物质能够充分参与化学反应,释放出大量的电能。但在低温环境中,活性物质的活性受到抑制,无法充分释放能量。这就好比一个装满水的水桶,在低温时,由于桶口被某种 “低温力量” 部分堵塞,只能倒出比正常情况下少很多的水,电池能够存储和提供的电量也相应减少,续航里程自然也就缩短了。
热管理系统 “挑战”为了保证电池在合适的温度范围内工作,电动车通常配备了电池热管理系统。然而,在低温环境下,这个热管理系统面临着巨大的挑战。一方面,当电池温度过低时,热管理系统需要消耗额外的能量来加热电池,使其达到适宜的工作温度。这部分用于加热的能量直接来自于电池本身,无疑进一步减少了电动车的续航里程。另一方面,在极寒条件下,热管理系统可能难以有效地将电池温度提升到理想状态,导致电池始终处于低温低效的工作状态,续航能力持续下降。
不容忽视的外部因素除了电池本身在低温下的性能变化,还有一些外部因素也在加剧电动车续航的衰减。
辅助设备 “耗电”在寒冷的冬天,为了让车内保持温暖舒适,车主们往往会开启电动车的暖风系统。然而,这一操作却会大幅增加车辆的能耗。以常见的电动车为例,其暖风系统的功率通常在 1 - 3 千瓦左右,这意味着每小时就会消耗 1 - 3 度电。再加上座椅加热、方向盘加热等辅助设备的使用,能耗进一步增加。这些原本为了提升驾乘体验的设备,在低温环境下却成为了电量的 “吞噬者”,进一步压缩了电动车的续航里程 。
轮胎阻力 “增加”低温还会使轮胎的物理特性发生变化。橡胶在低温下会变硬,导致轮胎的滚动阻力增大。当轮胎滚动阻力增大时,电动车需要消耗更多的能量来克服这种阻力,从而使得能耗上升,续航里程受到影响。据相关研究表明,在低温环境下,轮胎滚动阻力可能会增加 10% - 20%,别小看这看似不大的比例,在实际行驶过程中,它对续航的影响却不容小觑。
应对之策:让续航 “回春”面对电动车低温续航衰减的问题,并非毫无解决办法。通过采取一系列有效的措施,我们可以在一定程度上缓解这一困境,让电动车在冬季也能保持相对稳定的续航表现。
预加热,唤醒电池活力许多中高端电动车都配备了电池预加热功能,这是应对低温的有力武器。在用车前,车主可以提前通过手机 APP 或车辆控制系统开启电池预加热功能。该功能启动后,会利用外部电源(如家用充电桩)对电池进行加热,使电池温度迅速提升到适宜的工作范围。这就好比在寒冷的早晨,给电池喝上一杯 “热咖啡”,唤醒它的活力。通过预加热,电池内部的化学反应速率加快,锂离子的移动变得顺畅,电池的活性和充放电性能得到显著提升,从而有效减少续航衰减。
合理规划,避开能耗陷阱冬季出行时,合理规划行车路线至关重要。车主应尽量选择路况较好、车流量较少的道路,避免长时间在拥堵路段行驶。频繁的启停和低速行驶会使电动车的能耗大幅增加,就像在平地上行走和在崎岖山路上行走,消耗的体力截然不同。此外,要合理使用车内的辅助设备,如暖风系统。将暖风温度设置在合理范围内,避免过高温度导致能耗飙升。同时,可以结合座椅加热、方向盘加热等低能耗设备来提升舒适性,这些设备的功率相对较低,能在一定程度上减少对续航的影响。
正确充电,呵护电池健康冬季充电也有讲究。首先,要尽量选择在温暖的环境下充电,如室内停车场或有保暖设施的充电桩。温暖的环境能提高电池的充电效率,减少因低温导致的充电时间延长和充电不足问题。其次,适当延长充电时间是必要的。由于低温下电池的化学反应速度减慢,充电时间会比平时长,因此在充电器显示充满后,可以再适当延长 1 - 2 小时的充电时间,以确保电池充分充电。此外,要避免亏电和过充,尽量在电量剩余 20% - 30% 时就进行充电,充满后及时拔掉充电器,这样可以有效保护电池寿命,维持电池的性能 。
保养维护,提升整体性能定期对电动车进行保养维护,能让车辆保持良好的运行状态,减少不必要的能耗。检查轮胎气压是一个简单却容易被忽视的环节。在低温环境下,轮胎气压会有所降低,而气压不足会增加轮胎的滚动阻力,导致能耗上升。因此,要定期检查轮胎气压,保持在合适的范围内。同时,要检查刹车系统的灵敏度,确保刹车没有过度磨损或卡滞现象,避免因刹车阻力过大而消耗额外的能量。此外,还可以对电动车的电机、控制器等关键部件进行清洁和保养,使其在低温环境下也能高效运行。
总结展望电动车低温续航衰减是由电池内部化学反应变化、内阻增大、容量减少以及热管理系统挑战等多种因素共同作用的结果,同时外部辅助设备的使用和轮胎阻力的增加也加剧了这一现象。不过,通过采用预加热电池、合理规划行程、正确充电以及定期保养维护等措施,我们能够在一定程度上缓解低温对续航的影响,让电动车在冬季也能更好地满足我们的出行需求。
值得庆幸的是,科研人员和各大企业一直致力于电池技术的研发与创新,未来的电池技术有望在能量密度提升、安全性增强、充电速度加快等方面取得重大突破。例如,固态电池技术的发展,有望从根本上改善电池在低温环境下的性能表现;人工智能与智能电池管理系统的结合,将更精准地优化电池的使用,提高电池效率和寿命 。相信在不久的将来,这些新技术的应用将有效解决电动车低温续航衰减的问题,为广大车主带来更加便捷、高效的出行体验。
在现阶段,我们要理性看待电动车低温续航衰减这一问题,既要认识到它是目前技术条件下的客观存在,又要积极采取应对措施,同时对未来电池技术的发展充满信心。让我们一起期待电动车技术的不断进步,共同迎接更加绿色、便捷的出行新时代。