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近年來，在政府的大力扶持下，純電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，全國范圍內(nèi)已陸續(xù)開通多條純電動公交線路。但在實際使用中人們發(fā)現(xiàn)，作為純電動汽車的核心部件，動力電池的續(xù)航里程和充電效率成為制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。而更讓人苦惱的是，在北方冬季寒冷的環(huán)境下，動力電池組的缺陷被進一步放大。
電動客車也怕冷
記得電瓶車（電動自行車）剛剛在國內(nèi)興起的時候，很多北方用戶抱怨電池在冬季續(xù)航能力明顯下降。但那僅是價值千八百塊錢一輛的普通電瓶車，且年頭久遠。如今科技發(fā)展迅速，價格不菲的汽車動力電池也會出現(xiàn)這種情況嗎？
答案是肯定的！
遼寧某公交公司相關(guān)負責(zé)人曾向記者透露，公司在運營的純電動客車問題頻現(xiàn)，尤其是冬季寒冷時節(jié)，車輛續(xù)航里程明顯下降，且電池組充電緩慢，難以有效解決。
類似情況還發(fā)生在天津某公交企業(yè)所使用的純電動車輛上，該車隊隊長張師傅表示，車隊中的純電動車輛在冬天普遍遭遇運營里程“縮水”的現(xiàn)象。
“前兩年，公司迎來一批純電動公交車，并交由我們車隊運營。進入冬季后，有司機向我反映，車輛電池組的續(xù)航里程下降。起初，我并沒有在意，認為這種情況只是個例，可能是電池組在車輛頻繁啟動中出現(xiàn)了故障。但后來，幾乎每輛純電動車都出現(xiàn)了類似情況，續(xù)航里程平均下降了30%之多。”張師傅反映說。
隨后，記者又陸續(xù)采訪到幾家地處北方的公交企業(yè)，經(jīng)過了解，它們購置并在運營的純電動車輛也在冬季出現(xiàn)了不同程度的續(xù)航里程下降和充電困難等問題。
難道說純電動汽車動力電池組在冬季續(xù)航里程下降和充電效率降低是一個普遍存在的問題嗎？帶著疑問，記者對業(yè)內(nèi)專家進行了采訪。
普天新能源車輛技術(shù)公司總經(jīng)理趙春明表示：“一般情況下，幾乎所有的動力蓄電池都會受到低溫影響而出現(xiàn)續(xù)航里程下降和充電效率低下等問題，只是由于不同屬性的電池特性問題，影響程度略有不同。其中，純電動公交車普遍采用的磷酸鐵鋰電池在低溫情況下性能‘縮水’更明顯?！?/span>
金龍客車工程研究院副院長、汽車電子總工程師陳曉冰同樣表示，憑借相對較高的安全性、耐高溫性和使用壽命，磷酸鐵鋰電池被純電動客車制造商所廣泛使用。但是，磷酸鐵鋰電池的缺點同樣明顯，那就是低溫性能較差。因此，在北方冬季寒冷的氣候下，一些純電動車輛會出現(xiàn)續(xù)航里程下降、充電效率偏低等缺點。
純電動客車動力電池也怕“冷”
低溫特性難以避免
那么問題來了，純電動汽車所采用的動力電池為什么會出現(xiàn)低溫情況下性能指標“縮水”的現(xiàn)象呢？
采訪中，業(yè)內(nèi)專家一致表示，這是由電池的特性決定的。
據(jù)了解，電池的標準容量只是一個理論值，它一般是在25℃的環(huán)境中在理想狀態(tài)下測量的結(jié)果，但實際上，電池容量受溫度影響非常大。
以純電動客車使用最為廣泛的磷酸鐵鋰電池為例，它內(nèi)部是由一個正極、一個負極以及在正負極之間的電解液所組成的。電池放電的時候，負極通過化學(xué)反應(yīng)析出鋰離子，通過電介質(zhì)運動到正極，這時正極處于富鋰態(tài)，負極處于貧鋰態(tài)，在鋰離子活動的過程中，產(chǎn)生的電子運動產(chǎn)生電流。而寒冷的冬季，過低的溫度使電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)遲緩，放電的電流變小，導(dǎo)致電池的可用容量降低，充電效率低下。因此，當(dāng)我們認為純電動客車在冬季行駛里程“縮水”的時候，實際上是電池本身的容量降低了。
美國阿貢國家實驗室儲能系統(tǒng)中心主任Don Hillebrand博士在談到磷酸鐵鋰電池低溫性能的時候，曾用“terrible”（可怕的）一詞來形容，也足以說明純電動客車動力電池在低溫環(huán)境下的表現(xiàn)。
當(dāng)然，除電池的低溫特性外，企業(yè)整體研發(fā)能力的不足，也是造成純電動客車動力電池在冬季低溫下表現(xiàn)不佳的重要原因之一。
“動力電池的低溫特性是現(xiàn)階段無法在短時間內(nèi)解決的，但從汽車產(chǎn)品角度講，電池系統(tǒng)尤其是電池的熱管理水平，是衡量產(chǎn)品是否符合標準的重要因素。通過外部的保溫、加熱，可以從一定程度上彌補電池特性的不足。因此，純電動車輛在北方寒冷冬季出現(xiàn)行駛里程‘縮水’、充電效率降低等情況，也反映出我國商用車企業(yè)研發(fā)、制造能力的不足?！壁w春明說。
“過冬”方案已出臺
電池的低溫特性在短時間內(nèi)無法被改變，那么是不是意味著純電動客車在北方就無法順利運營甚至是推廣了呢？記者了解到，通過電池供應(yīng)商以及純電動客車制造商的不斷努力，相應(yīng)解決方案已經(jīng)出臺，雖不能完全消除電池低溫特性所帶來的影響，但基本能夠保障正常運營。
“現(xiàn)階段，很多純電動汽車制造商都針對電池的低溫特性采取電阻式加熱方法，幫助電池在寒冷的環(huán)境下提升溫度，以提高電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)速度，加快電解液的流通，從而達到釋放電池容量、恢復(fù)放電量正常值的效果。這樣，純電動客車就能夠在北方順利運營?！标悤员鶎Α渡逃闷囆侣劇酚浾哒f。
“要解決低溫情況下電池單體不滿足車輛運營要求的短板，需通過系統(tǒng)層面的集成技術(shù)來彌補?！壁w春明說：“電池包內(nèi)集成的熱管理系統(tǒng)能夠起到為電池加熱、保溫的作用，同時還能保障車內(nèi)所有電池溫度的均一性。但目前，商用車企業(yè)在運用此方面技術(shù)時還略顯粗放?！?/span>
除采取外部加熱、保溫等方法外，記者在采訪動力電池生產(chǎn)企業(yè)時還了解到，通過開發(fā)適應(yīng)低溫的電解液，同樣能夠保障電池在低溫下的正常值。
“通過改變電解液的屬性，能夠有效改善電池的低溫特性。但是，如果太照顧電池低溫特性的話，它的高溫特性就有可能受到影響，所以要找到一個平衡點。目前，我們投放到市場中的電池產(chǎn)品都經(jīng)過無數(shù)次的實驗，已經(jīng)達到了最佳使用狀態(tài)?！蔽⒑陝恿ο到y(tǒng)（湖州）有限公司市場總監(jiān)宋寒表示。
從最初的嘗試到最終的成功，需要一個循序漸進的過程。據(jù)天津公交某車隊隊長李師傅介紹，冬季里，巡航里程下降明顯的車輛都是早期引進的一批產(chǎn)品。隨著行業(yè)的發(fā)展，后期引進的新產(chǎn)品問題已經(jīng)不再明顯。
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