為何電動(dòng)車(chē)怕低溫？在應(yīng)對(duì)低溫問(wèn)題上有何高招？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-12 11:37
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低溫對(duì)于鋰電池容量的影響屬于“世界性難題”，這是由鋰電的技術(shù)特性所決定的。
鋰電池的原理展開(kāi)來(lái)說(shuō)能寫(xiě)一本書(shū)。我們大致可以將其簡(jiǎn)單理解為通過(guò)帶電離子在正負(fù)極材料之間的移動(dòng)而產(chǎn)生電流的變化。充電環(huán)節(jié)與放電環(huán)節(jié)，二者的運(yùn)動(dòng)方向是相反的。
這期間，溫度對(duì)于正負(fù)極材料的活性是有影響的。低溫環(huán)境下，正負(fù)極材料的活性下降，從而導(dǎo)致可以移動(dòng)產(chǎn)生電流的帶電離子數(shù)量下降。這是導(dǎo)致電池容量下降的主因。
除此之外，電池本身、電解液等也會(huì)受低溫影響，導(dǎo)致帶電粒子的運(yùn)動(dòng)能力變差，穿越電極和電解液隔膜都變得更加困難。通俗的說(shuō)，就是電池的內(nèi)阻會(huì)在低溫環(huán)境下顯著變大，進(jìn)一步影響了電池的性能。
低溫影響的不僅僅是容量，而且還會(huì)對(duì)充放電的效率產(chǎn)生影響。低溫狀態(tài)下，絕大多數(shù)純電動(dòng)車(chē)充電效率低、充電電流小、充電時(shí)間長(zhǎng)，也正是因?yàn)槿绱恕?/div>
更要命的是，極寒溫度還會(huì)導(dǎo)致電池性能的退化，也就是對(duì)電池性能造成永久性的損傷。這意味著長(zhǎng)時(shí)間在極寒溫度下使用純電動(dòng)車(chē)，如果沒(méi)有好的三電系統(tǒng)，電池壽命將大打折扣。
除了電池本身特性的影響以外，純電動(dòng)車(chē)因?yàn)闆](méi)有燃油車(chē)的水暖系統(tǒng)，車(chē)內(nèi)暖風(fēng)只能通過(guò)電加熱系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，同樣會(huì)消耗大量電能，影響續(xù)航里程。
既然低溫對(duì)于純電動(dòng)車(chē)的影響如此之大，那么解決好低溫用車(chē)問(wèn)題，就成為當(dāng)下純電動(dòng)車(chē)技術(shù)研發(fā)的一個(gè)重要方向。要做好這一點(diǎn)，關(guān)鍵就是要做好熱管理系統(tǒng)。
熱管理系統(tǒng)在所有車(chē)型上都存在，包括燃油車(chē)。所不同的是，純電動(dòng)車(chē)主要管理的是電池溫度，而燃油車(chē)管理的是發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度。
一套好的熱管理系統(tǒng)，自然是讓系統(tǒng)的溫度能夠恒定在最佳位置。對(duì)于純電動(dòng)車(chē)的熱管理系統(tǒng)，應(yīng)對(duì)電池劇烈工作產(chǎn)生的高溫控制很好理解，就如同燃油車(chē)的熱管理系統(tǒng)散熱一般。與燃油車(chē)不同的是，純電動(dòng)車(chē)的熱管理系統(tǒng)需要在低溫、尤其是極寒溫度下，對(duì)電池進(jìn)行預(yù)熱，讓它盡快在最佳溫度下工作。如此，不僅有利于保證電池容量，同時(shí)更有利于延長(zhǎng)電池的壽命。
電池預(yù)熱是一套系統(tǒng)工程，包括外部加熱和內(nèi)部加熱，以及恒溫控制系統(tǒng)等等，這里無(wú)法展開(kāi)說(shuō)了。天際ME7之所以刻意進(jìn)行挑戰(zhàn)極寒的測(cè)試，就是因?yàn)樗跓峁芾硐到y(tǒng)方面投入了更多的研發(fā)，擁有一套更優(yōu)秀的熱管理系統(tǒng)，可以從容應(yīng)對(duì)極寒天氣。
得益于牙克石的高溫差，可以同時(shí)測(cè)試出不同環(huán)境溫度下電芯溫度的波動(dòng)值。經(jīng)過(guò)測(cè)試，天際ME7的電芯，在-10℃到-35℃這種溫差高達(dá)25℃的極寒環(huán)境下，電芯的溫差可以控制在5℃的波動(dòng)范圍內(nèi)。這樣的熱管理系統(tǒng)可以在極低溫度下，延長(zhǎng)天際ME7電池的使用壽命，將電池能量進(jìn)行高效分配。
不要以為簡(jiǎn)單加熱就可以做到這一點(diǎn)。除了加熱系統(tǒng)的科學(xué)以外，別忘了加熱本身也是要消耗電能的。得益于最新一代三元622體系軟包電芯、電池包保溫以及優(yōu)秀的熱管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電池加熱能耗與續(xù)航能耗之間的平衡，才使得天際ME7可以在-20℃極寒低溫環(huán)境和崎嶇復(fù)雜路況下，最終能實(shí)現(xiàn)極寒溫度下長(zhǎng)續(xù)航的技術(shù)目標(biāo)。
