電動汽車到底如何“抗寒”？ 北汽新能源高寒測試探營之旅
來源：寶鄂實業(yè)
2019-03-10 09:38
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低溫使用條件下，PTC制暖需求導(dǎo)致電耗升高，再加上鋰電池低溫下的活性降低，在兩者的共同作用下，電動汽車低溫天氣下的使用情況確實比較尷尬。而我國又是一個幅員遼闊的國家， 廣大的華北、東北地區(qū)即便冬季氣溫經(jīng)常進入零下區(qū)間，用戶對電動汽車的使用需求卻是無可避免的。這就給眾多的新能源主機廠提出了一個嚴(yán)峻的問題——如何讓電動汽車在低溫下的表現(xiàn)更出色一些？
高寒測試項目及目的
高寒測試是北汽新能源對新車整車“三高”試驗的項目之一，其試驗區(qū)域分布在黑龍江黑河、內(nèi)蒙古海拉爾等最低氣溫在-30℃以下的高寒地區(qū)。試驗日期在每年的12月至次年3月之間，一般周期在70天左右。除高寒外，北汽新能源還有在西藏、青海等海拔4800米以上地區(qū)進行的高原試驗，以及海南、新疆等最高氣溫在45℃以上地區(qū)進行的高溫試驗。
整個“三高”試驗以測試三電性能、整車環(huán)境適應(yīng)性、基礎(chǔ)標(biāo)定以及對標(biāo)試驗為目的，驗證車輛在三高地區(qū)是否符合設(shè)計狀態(tài)和使用需求。
其中，高寒測試主要是對車輛的環(huán)境適應(yīng)性以及整車性能進行可靠性試驗。而整車性能又包括冷啟動、動力性能、經(jīng)濟性以及直流快充和交流慢充性能，試驗條件均在環(huán)境溫度-30±5℃的室外
低溫天氣下，尤其是在冰雪等低附著力路面上行駛，對車輛的ESP和ABS功能標(biāo)定是個比較大的考驗。目前，北汽新能源EU5、EX3以及EX5等全系列車型均標(biāo)配了ESP車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)以及ABS剎車防抱死系統(tǒng)，高寒測試的目的之一正是測試以及標(biāo)定這兩個與安全息息相關(guān)的重要功能配置。
在這個滿是冰面的試驗場內(nèi)，北汽新能源測試人員需要駕駛車輛在低附著力路面、高低交錯附著力路面進行超過750km的ABS以及ESP功能測試。以保證車輛在各種路面條件下，急加速和緊急制動狀態(tài)下車輛的穩(wěn)定性可控性。
例如，車輛左側(cè)輪胎接觸路面為全冰面，右側(cè)輪胎接觸路面為水泥路面，兩側(cè)輪胎的附著力相差較大。未配備ESP的車輛在這種情況下急加速時會出現(xiàn)左右扭矩輸出不一致從而導(dǎo)致單側(cè)輪胎抓地力不足出現(xiàn)失控現(xiàn)象，而北汽新能源EX5以及新車EX3在此情況下可以較為順利的正常起步。
另外，北汽新能源還要對車輛在低溫條件下應(yīng)對各種路面狀況時的表現(xiàn)進行測試，如鵝卵石路、起伏路和連續(xù)顛簸路等。在這種極端狀況下，懸掛是否穩(wěn)定、底盤是否緊繃、車內(nèi)裝配和NVH控制是否得當(dāng)?shù)取?/div>
根據(jù)測試工作安排，北汽新能源的新車全部需要在試驗場內(nèi)進行不少于3500km、試驗場外市區(qū)道路不少于6500km的環(huán)境適應(yīng)性試驗。
相對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的燃油車，電動汽車?yán)鋯臃矫嬖谟布嫌兄忍靸?yōu)勢，其僅需保證各個電氣元件以及高壓放電系統(tǒng)在低溫下的正常工作即可。
在這種天氣下，電動汽車更需要考慮的是車輛的動力性能和經(jīng)濟性。經(jīng)過測試，在環(huán)境溫度-30±5℃、風(fēng)速≤3m/s、試驗地點為具有高速+一般道路+城市道路+鄉(xiāng)村道路的固定路線下，試驗車輛行駛功能、采暖功能正常，動力性能各項指標(biāo)均滿足設(shè)計要求，整車動力性能表現(xiàn)優(yōu)異，且低溫續(xù)駛里程及能量消耗率均未出現(xiàn)較大性能衰減， 滿足用戶實際使用需求。
可以看到，即便配備風(fēng)冷式散熱動力電池的EX5，依然具備了低溫電池預(yù)加熱功能，低溫天氣直流快充時，車輛會先以較小的電流來為電池進行PTC加熱，待動力電池進入適合的工作溫度區(qū)間內(nèi)再進行充電。對于目前旗下的全系車型，北汽新能源的電池預(yù)加熱系統(tǒng)工作標(biāo)定如下：
電芯溫度-20℃以下時：系統(tǒng)只加熱不充電
電芯溫度-20℃至0℃時：系統(tǒng)邊加熱邊小功率充電
電芯溫度達到5℃以上時進行完全功率充電
北汽新能源的產(chǎn)品升級
我們今天體驗測試的主角之一是剛剛上市不久的EX5，其搭載了61.8kWh的三元鋰電池，系統(tǒng)能量密度達到146.5Wh/kg。動力方面配備了第三代成熟的EMD電控管理技術(shù)，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性，再加上高集成、小型化、輕量化布局的電驅(qū)動系統(tǒng)，整車的安全性和可靠性得到充分保障。
配置方面，EX5幾乎囊括了目前最主流的時尚科技配置。車內(nèi)有12.3寸的全液晶儀表和9寸大屏，與百度合作的語音交互值得期待，智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)和十項ADAS輔助駕駛功能更是一應(yīng)俱全。
不過，最吸引眼球的還是其新增的V2V放電和V2L車外供電。V2V功能可以將EX5視為一個移動的“充電寶”，隨時隨地幫助其他電動汽車車友解決燃眉之急，應(yīng)急充電；V2L則是車載外供電，可以穩(wěn)定輸出220V的交流電，戶外野餐必備利器。
另一個看起來體積稍小的EX3“內(nèi)涵”卻更豐富，根據(jù)北汽新能源官方透露，EX3的工況續(xù)航里程達到了501km，等速最大續(xù)航超過600km，是目前同級別的最高車型。
其搭載了61.3kWh的三元鋰電池，系統(tǒng)能量密度達到161Wh/kg。電機功率則與EX5一致，同為160kw+300N·m的永磁同步電機，而較小的車身為其提供了更出色的性能表現(xiàn)，官方數(shù)據(jù)顯示，EX3的0-100km/h加速時間僅需7.9秒，追平了比亞迪秦Pro EV500。
內(nèi)飾方面EX3的配置依舊與EX5看齊，12.3寸全液晶儀表和9寸中控大屏直接“照搬”過來。除了百度DuerOS智能語音體系外，EX3還新增了“藍(lán)小鯨”擬人交互，通過擬人化形象對20多個使用場景進行行為分析及提供策略 。
ACC自適應(yīng)巡航 、AEB自動緊急制動 、PCW行人碰撞預(yù)警 、LDW車道偏離預(yù)警、BSD視野盲區(qū)偵測 、AVM360°全景影像，全方面的輔助駕駛功能時刻為你保駕護航。其中最值得說的是AVM360°全景影像系統(tǒng)，其原理與其他產(chǎn)品并無不同，但是通過軟件和算法最終在中控屏幕上投射出的虛擬車身影像極為逼真，甚至可以模擬出車輛轉(zhuǎn)彎時的姿態(tài)，就好像你真的在以上帝視角觀察這臺車一樣。
不過，重頭戲自然還是要留在最后的。北汽新能源EX3除了續(xù)航和配置兩大亮點外，其搭載的動力電池也得到了升級，加入液冷系統(tǒng)以及慢充電池保溫技術(shù)后，北汽新能源為其命名為“全氣候天池管理系統(tǒng)”。
采用液熱式的電池加熱功能相比PTC加熱效率更高，加熱也更加均勻。PTC加熱每分鐘約提升0.5℃，而液熱式則可以達到每分鐘提高1℃，效率翻倍。
目前EX3獨有的電池保溫技術(shù)，是通過使用交流外接充電設(shè)備實現(xiàn)電池系統(tǒng)充電完成后階段的溫度保持 ，極寒天氣下可以保證6小時內(nèi)電池始終處于適宜溫度范圍。
北汽新能源經(jīng)過7年的時間，已探索出一套完整的純電動汽車三高試驗體系。每一款車型在上市前須經(jīng)過146項關(guān)鍵系統(tǒng)驗證、378項整車級驗證、1500項關(guān)鍵指標(biāo)，來驗證產(chǎn)品在各種極限條件下的性能表現(xiàn)與品質(zhì)。
本次高寒試驗探營之旅，北汽新能源EX5、EX3展示出了在低溫環(huán)境下過硬的品質(zhì)，這得益于北汽新能源對于三電技術(shù)的不斷研發(fā)與積累，從EMD3.0智能電控，到全氣候電池，從最早建立完整的純電動汽車三高試驗體系，到基于整車人工智能推出的達爾文系統(tǒng)。北汽新能源的純電動汽車技術(shù)與研發(fā)一直處于行業(yè)領(lǐng)先地位，并在持續(xù)引領(lǐng)著中國純電動汽車技術(shù)的發(fā)展與開拓。
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