進(jìn)入冬季，特別是在我國(guó)寒冷的北方，電動(dòng)汽車用戶經(jīng)常會(huì)抱怨車輛的續(xù)航里程較表顯有大幅衰減，在某種程度上加劇了用戶的“續(xù)航焦慮癥”。為了更好地摸底電動(dòng)汽車冬季使用出現(xiàn)的電耗增加等問題成因和領(lǐng)先企業(yè)的應(yīng)對(duì)策略及建議，中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)典型的整車和動(dòng)力電池企業(yè)進(jìn)行了調(diào)研，汽車縱橫全媒體在整理企業(yè)反饋結(jié)果和采訪行業(yè)專家的基礎(chǔ)上，整理成文，供電動(dòng)汽車行業(yè)企業(yè)參考，目的是為我國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展尋找有效對(duì)策，促進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

電動(dòng)汽車在低溫環(huán)境下行駛，除了面臨續(xù)航里程大幅衰減外，還容易出現(xiàn)動(dòng)力性明顯不足、駕駛體驗(yàn)差等，整車性能明顯“縮水”，影響了用戶在冬季的駕駛體驗(yàn)。究其原因，電動(dòng)汽車在冬季續(xù)航里程大幅衰減主要是因?yàn)殡姾脑黾樱居密噷?dǎo)致能耗增加并非電動(dòng)汽車的“專利”，傳統(tǒng)燃油汽車也同樣面臨這一問題，發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)時(shí)會(huì)加大噴油量達(dá)到熱機(jī)狀態(tài)，因此也會(huì)使得冬季使用時(shí)油耗顯著增加。只不過因?yàn)槎叩挠?jì)算和顯示能量的邏輯不同，因此車主在冬季使用傳統(tǒng)燃油汽車時(shí)的感受并沒有使用電動(dòng)汽車那樣明顯。此外，電動(dòng)汽車在冬季使用時(shí)電耗顯著增加也并非只出現(xiàn)在中國(guó)，在寒冷的北歐地區(qū)同樣如此。因此，提升電動(dòng)汽車的低溫性能是世界范圍內(nèi)一直以來要攻克的共性難題。

為了更好地幫助行業(yè)改善電動(dòng)汽車低溫性能，提升用戶的冬季駕駛和用車體驗(yàn)，助力我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展，中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)向幾家典型的新能源汽車代表性企業(yè)進(jìn)行了調(diào)研，幾家整車企業(yè)和電池供應(yīng)商第一時(shí)間做了積極反饋。資料分析了電動(dòng)汽車在冬季使用時(shí)出現(xiàn)問題的原因，給出了企業(yè)相應(yīng)的技術(shù)解決方案，并針對(duì)提升整車在冬季的性能表現(xiàn)、提升用戶駕駛體驗(yàn)等給出了切實(shí)的建議。

冬季用車?yán)m(xù)航里程大幅衰減的成因分析

1、電池化學(xué)性質(zhì)和材料物理特性所決定的

無論是三元鋰電池，還是磷酸鐵鋰電池，在低溫工作都會(huì)出現(xiàn)續(xù)航里程縮短，這是由其電化學(xué)性質(zhì)和材料物理學(xué)特性所決定的。在寧德時(shí)代提交的資料中，分析了造成低溫時(shí)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程快速衰減的成因。鋰離子電池在低溫時(shí)內(nèi)阻增大，活性降低，充放電功率明顯下降（如-25℃和5℃相比，充電能力下降超過80%，放電能力下降超過85%），且低溫充電易發(fā)生負(fù)極析鋰，嚴(yán)重影響電池壽命和安全。為保護(hù)電池，電池管理系統(tǒng)（BMS）控制策略會(huì)嚴(yán)格限制低溫下電池工作邊界，造成低溫條件下整車性能明顯下降，成為用戶的“痛點(diǎn)”。另外，目前整車?yán)m(xù)航里程公告數(shù)據(jù)，測(cè)試依據(jù)是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18386-2017《電動(dòng)汽車能量消耗率和續(xù)航里程試驗(yàn)方法》，該標(biāo)準(zhǔn)只有室溫（20～30℃）下的NEDC工況（新歐洲駕駛周期，是歐洲的續(xù)航測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，工信部在對(duì)純電動(dòng)汽車的綜合里程進(jìn)行測(cè)試時(shí)，采用NEDC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)）和等速工況測(cè)試，無論是測(cè)試溫度還是測(cè)試工況都比實(shí)際條件簡(jiǎn)單溫和，進(jìn)一步加大了用戶對(duì)續(xù)航里程衰減的抱怨。

寧德時(shí)代：加強(qiáng)前沿技術(shù)研發(fā)，提升動(dòng)力電池性能

上汽新能源在資料中指出，低溫對(duì)動(dòng)力電池性能的影響很大，-20℃時(shí)動(dòng)力電池僅能輸出60%左右的電量。與傳統(tǒng)燃油汽車相比，純電動(dòng)汽車的電子電氣系統(tǒng)更加復(fù)雜，大部分零部件都有其最佳的工作溫度范圍，如動(dòng)力電池對(duì)溫度高度敏感，高效的工作溫度為10～30℃，高低溫環(huán)境需要對(duì)電池包溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，需對(duì)應(yīng)給電池包提供或帶走一定熱量。

2、低溫時(shí)車內(nèi)加熱設(shè)備的使用導(dǎo)致電耗增加

電動(dòng)汽車在冬季使用時(shí)，駕駛室空調(diào)需要消耗相當(dāng)電量，導(dǎo)致電耗快速上升。上汽新能源在解釋溫度對(duì)動(dòng)力電池性能的影響時(shí)提到，一般加熱器件的功率為3～4 kW，車輛每行駛1小時(shí)耗電3～4 kWh，純電動(dòng)汽車電量為35 kWh以上，一般空調(diào)能耗占比在20%左右。由于動(dòng)力電池在低溫下輸出能量大幅降低，同時(shí)又增加了空調(diào)、加熱座椅及大燈等加熱設(shè)備的使用，用戶會(huì)明顯感覺到續(xù)航里程大幅降低，掉電速度加快。據(jù)中國(guó)汽車技術(shù)研究中心發(fā)布的資料顯示，造成冬季影響電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的關(guān)鍵原因是室外溫度+空調(diào)。試驗(yàn)結(jié)果顯示，在室外-7℃、車內(nèi)22℃的情況下，車輛平均續(xù)航里程下降39%，一些不具備電池溫控系統(tǒng)的微型車甚至?xí)陆?0%。

造車新勢(shì)力的頭部企業(yè)蔚來汽車在提交的資料中指出，冬季開啟空調(diào)對(duì)電動(dòng)汽車的續(xù)航里程產(chǎn)生極大的影響。在電動(dòng)汽車中，制熱功能多由PTC加熱器實(shí)現(xiàn)，其本質(zhì)上是通過電流的焦耳效應(yīng)實(shí)現(xiàn)制熱，效率較低（0.8～0.95之間）。冬季駕駛艙的環(huán)境控制負(fù)荷更大，因此冬季開啟空調(diào)將會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)汽車的續(xù)航里程大幅下降（近50%），嚴(yán)重影響電動(dòng)汽車在冬季的使用。

3、不同的駕駛習(xí)慣直接影響續(xù)航里程

與傳統(tǒng)燃油汽車一樣，駕駛習(xí)慣也是影響動(dòng)力電池冬季性能表現(xiàn)和續(xù)航里程不容忽視的重要因素之一。冬季清晨，電動(dòng)汽車整體處于低溫狀態(tài)，車輛行駛初期滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，造成電耗較快，直接體現(xiàn)為電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程快速縮短，待車輛行駛一段時(shí)間后，汽車耗電量會(huì)趨于平穩(wěn)。同時(shí)，電動(dòng)汽車用戶的加速踏板操作習(xí)慣還未形成，常以傳統(tǒng)燃油汽車的駕駛習(xí)慣來駕駛電動(dòng)汽車，而電機(jī)扭矩響應(yīng)為0.2秒（發(fā)動(dòng)機(jī)為1.8秒）遠(yuǎn)快于傳統(tǒng)燃油汽車駕駛員的預(yù)期，容易給人留下車速難控制的感覺，并且電耗會(huì)大幅提高。因此，在寒冷冬季使用電動(dòng)汽車時(shí)，駕駛員應(yīng)該養(yǎng)成良好的駕駛習(xí)慣，比如，平穩(wěn)駕駛，避免急加速、急減速，根據(jù)表顯電量提前規(guī)劃好行駛線路等，盡量使電量發(fā)揮最大作用。良好的駕駛習(xí)慣有助于提升電動(dòng)汽車性能，延長(zhǎng)低溫條件下的續(xù)航里程。

當(dāng)然，導(dǎo)致電動(dòng)汽車冬季續(xù)航里程縮短的原因還有很多，包括整車低溫設(shè)計(jì)、充電時(shí)間長(zhǎng)和低溫下無法充滿電等。

提升電動(dòng)汽車低溫性能的應(yīng)對(duì)策略及建議

事實(shí)上，電動(dòng)汽車在冬季使用時(shí)性能下降、續(xù)航里程大幅衰減并非最近一兩年才出現(xiàn)的新問題。很多整車、電池企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)等多年前就開始尋找解決方案，現(xiàn)有的解決方案主要是通過外部加熱提高電池溫度，加熱方式有熱敏電阻（PTC）、加熱膜或液冷系統(tǒng)。由于電池體積和熱阻大，外部加熱速率低（0.2～0.5℃/min），但相較于熱泵效果并不理想。

為了更好地解決這一“痛點(diǎn)”，寧德時(shí)代提出了一種電池內(nèi)部快速自加熱技術(shù)。其主要原理是對(duì)電池進(jìn)行大電流脈沖充放電，利用電池自身內(nèi)阻對(duì)電池加熱，通過調(diào)節(jié)脈沖占空比調(diào)節(jié)加熱電流大小。該方案幾乎不增加成本，且完全自主創(chuàng)新，已在國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)了60余篇專利。實(shí)測(cè)表明該方案可在15min之內(nèi)將電池包從-25℃加熱到5℃，容量損失6%，放電能力提高7倍，充電能力提高5倍，與其他加熱方案相比，該方案的綜合性能更優(yōu)。

蔚來汽車提出，研發(fā)耐低溫電池是解決冬季續(xù)航里程下降較為根本的辦法，主要方向包括改善電解液低溫性能與全天候電池，但目前仍處于實(shí)驗(yàn)階段。此外，高效的熱管理系統(tǒng)是當(dāng)前最可行的冬季增加續(xù)航里程的解決方案。蔚來汽車還提到，除了在技術(shù)上優(yōu)化電芯低溫性能、提升電池充放電能力外，多樣化的補(bǔ)能設(shè)施也是解決當(dāng)前低溫充電問題的重要手段。蔚來汽車通過家用慢速充電樁、20 kW直流充電樁、超級(jí)充電樁、移動(dòng)充電車和換電站等補(bǔ)能產(chǎn)品，目前已基本覆蓋各用車場(chǎng)景，持續(xù)為用戶提供“加電比加油更方便”的補(bǔ)能體驗(yàn)。

蔚來汽車：多樣化的補(bǔ)能設(shè)施是解決當(dāng)前低溫充電問題的重要手段

特斯拉在呈交的資料中表示，公司高度重視電動(dòng)汽車低溫使用問題，“正采用技術(shù)手段和宣傳引導(dǎo)兩方面的綜合措施，提升電動(dòng)汽車低溫行駛性能，不斷改善用戶體驗(yàn)”。在技術(shù)手段方面，主要包括車輛表顯續(xù)航里程接近于真實(shí)使用狀態(tài)、電池?zé)峁芾砑夹g(shù)保障電池性能、軟件升級(jí)提升磷酸鐵鋰電池精準(zhǔn)估算、引入熱泵技術(shù)降低冬季能耗，以及智能互聯(lián)直流快充系統(tǒng)保持充電速度等。

特斯拉認(rèn)為，從長(zhǎng)期來看，通過持續(xù)投入先進(jìn)電池技術(shù)的研發(fā)解決冬季用車出現(xiàn)的性能下降及續(xù)航里程縮水等問題。新的電池技術(shù)有助于進(jìn)一步降本增效、提升純電動(dòng)汽車性能和續(xù)航能力。特斯拉公布的最新電池技術(shù)包括全新尺寸的4680無極耳電池，選用儲(chǔ)能效果更好的生硅材料重新開發(fā)電芯負(fù)極，采用不含鈷的高鎳正極材料，建造全新電芯工廠，以及開發(fā)出一種全新的車身架構(gòu)，將電池包設(shè)計(jì)為車身結(jié)構(gòu)件，將電池包和車身前后部一體化成型。這一車身架構(gòu)將提升14%的續(xù)航里程，將整體結(jié)構(gòu)減重10%，并減少370個(gè)零件。

特斯拉：從長(zhǎng)期來看，通過持續(xù)投入先進(jìn)電池技術(shù)的研發(fā)解決冬季用車出現(xiàn)的性能下降及續(xù)航里程縮水等問題

上汽新能源則認(rèn)為，低溫地區(qū)適合推廣插電式混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車。插電式混合動(dòng)力汽車的空調(diào)采用發(fā)動(dòng)機(jī)供熱，溫度到設(shè)定值后，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，可利用余熱繼續(xù)供暖，不需要長(zhǎng)時(shí)間開啟發(fā)動(dòng)機(jī)，以降低排放和能耗。燃料電池汽車由于燃料電池工作點(diǎn)在70℃左右，發(fā)出的大量熱量可以確保空調(diào)和其他需要供暖的部件，同時(shí)大幅提高燃料電池的能量利用率，最高可達(dá)80%左右。上汽新能源有40輛FCV80燃料電池汽車在遼寧推廣示范，那里全年有5個(gè)月低溫天氣，其中2個(gè)月為低于-20℃的極寒天氣，所有車輛均能夠正常運(yùn)營(yíng)，而純電動(dòng)汽車則基本無法使用。

上汽新能源：40輛FCV80燃料電池汽車在遼寧推廣示范應(yīng)用，在極寒天氣下仍可以正常運(yùn)營(yíng)

多方協(xié)同，營(yíng)造新能源汽車產(chǎn)業(yè)良好生態(tài)

2020年是中國(guó)汽車史上極不平凡的一年，新冠疫情對(duì)全球汽車制造業(yè)造成了巨大沖擊。根據(jù)最近各國(guó)最新發(fā)布的2020年汽車銷量數(shù)據(jù)來看，中國(guó)是汽車產(chǎn)業(yè)惟一保持總體穩(wěn)定發(fā)展的國(guó)家。2020年我國(guó)新能源汽車市場(chǎng)逆勢(shì)增長(zhǎng)，銷量完成136.7萬輛，同比增長(zhǎng)10.9%，這一成績(jī)來之不易。據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)，2021年我國(guó)新能源汽車市場(chǎng)同比增長(zhǎng)將保持在40%左右。新能源汽車產(chǎn)業(yè)體系和配套設(shè)施也日趨完善，根據(jù)中國(guó)充電聯(lián)盟充換電統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示，截至2020年11月，我國(guó)各類充電樁保有量近160萬個(gè)，充電站共有45219座，換電站有535座，已建成約4.9萬公里的高速公路快充網(wǎng)絡(luò)。我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)正進(jìn)入加速發(fā)展的新階段。

工信部高度重視電動(dòng)汽車低溫使用問題，這關(guān)乎產(chǎn)業(yè)發(fā)展和廣大消費(fèi)者切身利益。2021年1月10日，“工信微報(bào)”顯示，1月8日工信部副部長(zhǎng)辛國(guó)斌主持召開了電動(dòng)汽車低溫使用問題研討會(huì)，與整車和動(dòng)力電池企業(yè)、高校、研究機(jī)構(gòu)等近30名代表進(jìn)行交流討論，詳細(xì)了解實(shí)際情況，組織研究解決措施。作為政府主管部門，工信部將進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)管，組織有關(guān)單位制定電動(dòng)汽車技術(shù)規(guī)范，加快推廣應(yīng)用中國(guó)工況，明確低溫環(huán)境產(chǎn)品性能和技術(shù)要求，加強(qiáng)產(chǎn)品準(zhǔn)入和生產(chǎn)一致性檢查。辛國(guó)斌還強(qiáng)調(diào)指出，本著“以人民為中心”的根本出發(fā)點(diǎn)，汽車企業(yè)要加強(qiáng)售后服務(wù)，及時(shí)解決用戶訴求，行業(yè)機(jī)構(gòu)要加強(qiáng)科普宣傳，引導(dǎo)消費(fèi)者正確使用電動(dòng)汽車。整車和電池企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，提升電動(dòng)汽車低溫行駛性能，改善用戶體驗(yàn)，高校和研究機(jī)構(gòu)要加強(qiáng)基礎(chǔ)共性技術(shù)研究，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有力支撐。

結(jié)語

營(yíng)造新能源汽車產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的良好生態(tài)需要行業(yè)上下齊心協(xié)力。作為政府與企業(yè)、企業(yè)與企業(yè)溝通的橋梁與紐帶，中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)本著維護(hù)汽車行業(yè)的整體利益，促進(jìn)中國(guó)汽車工業(yè)、特別是新能源汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展這一理念，積極引導(dǎo)廣大電動(dòng)汽車整車企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、技術(shù)研發(fā)方面不斷下功夫，并與終端消費(fèi)者保持信息透明，及時(shí)解決終端用戶的訴求，改善用戶駕駛體驗(yàn)；引導(dǎo)電池制造商加強(qiáng)前沿技術(shù)攻關(guān)，提升電池在不同溫度下的性能；呼吁科研機(jī)構(gòu)加強(qiáng)電動(dòng)汽車相關(guān)的基礎(chǔ)共性技術(shù)的研究；同時(shí)，還呼吁廣大用戶應(yīng)理性客觀地看待電動(dòng)汽車冬季續(xù)航里程衰減的現(xiàn)象，在冬季用車時(shí)應(yīng)該養(yǎng)成良好的駕駛習(xí)慣，這也將有助于進(jìn)一步緩解冬季使用出現(xiàn)的續(xù)航里程大幅衰減等問題。

發(fā)展新能源汽車已經(jīng)在全球范圍內(nèi)形成共識(shí)，無論是各國(guó)政府還是各大整車和動(dòng)力電池供應(yīng)商均對(duì)此高度重視并寄予厚望。發(fā)展新能源汽車是我國(guó)解決能源和環(huán)保問題，提升科技自主創(chuàng)新能力和汽車產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。我們必須認(rèn)識(shí)到，新能源汽車市場(chǎng)化是一個(gè)漸進(jìn)的過程，在大規(guī)模進(jìn)入市場(chǎng)化推廣階段之前，必然面臨很多“痛點(diǎn)”，比如整車制造成本偏高、續(xù)航里程焦慮、環(huán)境耐受性較弱、充電時(shí)間長(zhǎng)和安全性有待提高等。整車和動(dòng)力電池供應(yīng)商要高度重視，認(rèn)真研究，要解決好這些問題，前沿技術(shù)的創(chuàng)新與突破是最大抓手。同時(shí)，廣大消費(fèi)者也應(yīng)該養(yǎng)成良好的駕駛習(xí)慣和用車習(xí)慣，營(yíng)造更為和諧的新能源汽車用車環(huán)境。“官-產(chǎn)-學(xué)-研-用”多方高效聯(lián)動(dòng)，共同助力我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

原文標(biāo)題：多方聯(lián)動(dòng)，營(yíng)造電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的良好生態(tài)

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