為何電動車怕低溫?在應(yīng)對低溫問題上有何高招?
來源:寶鄂實業(yè)
2019-03-12 11:37
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低溫對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。
鋰電池的原理展開來說能寫一本書。我們大致可以將其簡單理解為通過帶電離子在正負極材料之間的移動而產(chǎn)生電流的變化。充電環(huán)節(jié)與放電環(huán)節(jié),二者的運動方向是相反的。
這期間,溫度對于正負極材料的活性是有影響的。低溫環(huán)境下,正負極材料的活性下降,從而導致可以移動產(chǎn)生電流的帶電離子數(shù)量下降。這是導致電池容量下降的主因。
除此之外,電池本身、電解液等也會受低溫影響,導致帶電粒子的運動能力變差,穿越電極和電解液隔膜都變得更加困難。通俗的說,就是電池的內(nèi)阻會在低溫環(huán)境下顯著變大,進一步影響了電池的性能。
低溫影響的不僅僅是容量,而且還會對充放電的效率產(chǎn)生影響。低溫狀態(tài)下,絕大多數(shù)純電動車充電效率低、充電電流小、充電時間長,也正是因為如此。
更要命的是,極寒溫度還會導致電池性能的退化,也就是對電池性能造成永久性的損傷。這意味著長時間在極寒溫度下使用純電動車,如果沒有好的三電系統(tǒng),電池壽命將大打折扣。
除了電池本身特性的影響以外,純電動車因為沒有燃油車的水暖系統(tǒng),車內(nèi)暖風只能通過電加熱系統(tǒng)來實現(xiàn),同樣會消耗大量電能,影響續(xù)航里程。
既然低溫對于純電動車的影響如此之大,那么解決好低溫用車問題,就成為當下純電動車技術(shù)研發(fā)的一個重要方向。要做好這一點,關(guān)鍵就是要做好熱管理系統(tǒng)。
熱管理系統(tǒng)在所有車型上都存在,包括燃油車。所不同的是,純電動車主要管理的是電池溫度,而燃油車管理的是發(fā)動機工作溫度。
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。對于純電動車的熱管理系統(tǒng),應(yīng)對電池劇烈工作產(chǎn)生的高溫控制很好理解,就如同燃油車的熱管理系統(tǒng)散熱一般。與燃油車不同的是,純電動車的熱管理系統(tǒng)需要在低溫、尤其是極寒溫度下,對電池進行預(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,同時更有利于延長電池的壽命。
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,這里無法展開說了。天際ME7之所以刻意進行挑戰(zhàn)極寒的測試,就是因為它在熱管理系統(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)對極寒天氣。
得益于牙克石的高溫差,可以同時測試出不同環(huán)境溫度下電芯溫度的波動值。經(jīng)過測試,天際ME7的電芯,在-10℃到-35℃這種溫差高達25℃的極寒環(huán)境下,電芯的溫差可以控制在5℃的波動范圍內(nèi)。這樣的熱管理系統(tǒng)可以在極低溫度下,延長天際ME7電池的使用壽命,將電池能量進行高效分配。
不要以為簡單加熱就可以做到這一點。除了加熱系統(tǒng)的科學以外,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)境和崎嶇復雜路況下,最終能實現(xiàn)極寒溫度下長續(xù)航的技術(shù)目標。












