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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(shí)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(jìn)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(yuǎn)。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(fù)責(zé)人曾向記者透露，公司在運(yùn)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(yùn)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(yùn)營。進(jìn)入冬季后，有司機(jī)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(rèn)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(yùn)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(jìn)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(diǎn)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(diǎn)。
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(biāo)“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(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(fù)極以及在正負(fù)極之間的電解液所組成的。電池放電的時候，負(fù)極通過化學(xué)反應(yīng)析出鋰離子，通過電介質(zhì)運(yùn)動到正極，這時正極處于富鋰態(tài)，負(fù)極處于貧鋰態(tài)，在鋰離子活動的過程中，產(chǎn)生的電子運(yùn)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(rèn)為純電動客車在冬季行駛里程“縮水”的時候，實(shí)際上是電池本身的容量降低了。
美國阿貢國家實(shí)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(biāo)準(zhǔn)的重要因素。通過外部的保溫、加熱，可以從一定程度上彌補(bǔ)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(yùn)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(yùn)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(dá)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(yùn)營。”陳曉冰對《商用汽車新聞》記者說。
“要解決低溫情況下電池單體不滿足車輛運(yùn)營要求的短板，需通過系統(tǒng)層面的集成技術(shù)來彌補(bǔ)?！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(yùn)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(diǎn)。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(shí)驗，已經(jīng)達(dá)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(jìn)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(jìn)的一批產(chǎn)品。隨著行業(yè)的發(fā)展，后期引進(jìn)的新產(chǎn)品問題已經(jīng)不再明顯。
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