冬季电动车续航大降?5类电池衰减分析,提升技巧全揭秘

一到冬天,相信很多骑电动自行车或者开电动汽车的朋友们都会有一个共同的烦恼,那就是感觉自己的车子续航里程大打折扣。

明明夏天的时候,充一次电能跑好几天,或者能轻松在城市里穿梭,怎么天气一冷,电量就掉得特别快,续航里程像是被凭空“偷”走了一大截,让人心里直打鼓,生怕半路上就趴窝了。

这种续航焦虑,在寒冷的北方地区尤其明显。

那么,这背后到底是什么原因呢?

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其实,这并不是什么玄学,而是电池本身固有的物理和化学特性决定的。

我们不妨把电池想象成一个微型的化工厂,里面的电能是通过正负极之间无数个微小的带电粒子,也就是我们常说的“离子”,来回运动产生的。

而连接正负极、供这些小粒子奔跑的通道,就是电解液。

在温暖的季节,电解液的状态很理想,离子们可以畅通无阻地快速奔跑,电池就能发挥出百分之百的功力。

可一旦气温骤降,尤其是在零度以下时,这个“化工厂”里的环境就变差了。

电解液会变得像我们冬天吃的、凝固了的蜂蜜一样黏稠,离子们在里面运动的阻力就大大增加了,跑起来自然就慢了,甚至有些离子干脆就“罢工”了。

这种现象在专业上叫做“电池内阻增大、化学反应速率降低”。

最终的结果就是,电池虽然总电量还在,但能释放出来的有效电量却大大减少了,给我们的直观感受就是续航里程“缩水”了。

既然知道了原理,我们再来看看市面上最常见的五种电池,它们在冬天这个“考场”上,各自的表现究竟如何。

这就像是一场耐寒能力的比赛,有的选手是天生的抗冻健将,有的则一到冬天就表现得不尽人意。

首先登场的是我们最熟悉的铅酸电池。

这种电池因为价格便宜、技术成熟,在绝大多数普通电动自行车上都在使用,市场占有率非常高。

但它的优点也仅限于此,一提到低温性能,它可以说是所有选手中表现最差的。

根据大量的实际测试数据,当气温下降到10摄氏度左右时,它的续航里程就会下降10%到15%。

如果气温降到0摄氏度,续航的衰减会达到20%到30%。

在更冷的零下10摄氏度环境下,衰减幅度会进一步扩大到30%至40%。

而如果是在零下20摄氏度的严寒天气里,它的续航里程甚至会被直接“腰斩”,衰减幅度高达50%到60%。

举个具体的例子,一辆夏天能跑60公里的铅酸电池电动车,在零下20度的天气里,可能只能跑24公里左右,这种巨大的落差确实会给日常出行带来极大的不便。

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接下来是铅酸电池的一个升级版,叫做石墨烯电池。

很多商家宣传它耐用、续航长,听起来很高科技。

实际上,它的本质还是铅酸电池,只是在其中添加了石墨烯材料来改善导电性和充放电性能。

因此,它的耐低温性确实比普通铅酸电池要好一些,但提升的幅度有限。

在同样的低温条件下,它的续航衰减幅度大概比普通铅酸电池要小5%到10%。

比如在零下20摄氏度时,它的续航衰减大约在45%左右。

如果一辆夏天能跑75公里的石墨烯电池车,在零下20度的环境下,实际能跑的里程大概在41公里左右。

虽然比普通铅酸电池强,但依然无法从根本上解决冬季续航大幅缩水的问题。

然后我们来看看目前在新能源汽车领域非常主流的两种锂电池。

第一种是磷酸铁锂电池,它的最大优点是安全性高、循环寿命长、成本相对较低,很多主打性价比的电动汽车都采用这种电池,比如我们熟知的比亚迪“刀片电池”就属于这一类。

不过,磷酸铁锂电池有一个比较明显的短板,那就是低温性能相对较差。

不同厂家因为技术配方和电池管理系统的差异,其冬季表现范围也比较广。

一般来说,在0摄氏度时,续航会下降10%到20%;到了零下20摄氏度,衰减幅度会在30%到50%之间波动。

技术实力强的车企,能通过先进的电池温控系统,将衰减控制在较低水平,而技术一般的,衰减就会更明显。

另一种主流锂电池是三元锂电池。

这种电池的能量密度更高,也就是说同样重量下能储存更多电量,所以通常用在一些高端或者长续航的车型上。

相较于磷酸铁锂电池,三元锂电池在低温环境下的表现要更为稳定和出色。

在0摄氏度时,它的续航衰减大约在15%左右;在零下10摄氏度时,衰减约30%;即便是在零下20摄氏度的严寒中,其续航衰减也能控制在40%左右。

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比如一辆标称夏季续航100公里的车,在零下20度时仍能跑出60公里,这个表现虽然也有衰减,但相比前面几种电池,已经能大大缓解用户的里程焦虑了。

最后要介绍的,是近年来备受瞩目的一位“黑马”选手——钠电池。

作为一种新型电池技术,它最大的亮点之一就是其出色的低温性能,可以说是目前解决冬季续航问题的最佳方案。

根据测试,钠电池在0摄氏度到10摄氏度的环境中,续航里程几乎没有任何衰减。

即使温度降到零下10摄氏度,衰减也仅有10%左右。

在零下20摄氏度的极端低温下,它的续航衰减也只有20%左右。

这意味着一辆夏天能跑90公里的钠电池电动车,在零下20度的冬天依然能跑超过70公里。

这种优异的表现,得益于钠离子在低温下依然能保持较高的活性,以及电解液在低温下仍有很好的导电性。

值得骄傲的是,在钠电池产业化方面,以宁德时代为代表的中国企业正走在世界前列,这项技术有望率先在中国大规模应用,为我们北方地区的用户提供一个真正不畏严寒的出行选择。

了解了不同电池的冬季表现,我们也要明白,虽然续航衰减难以完全避免,但通过一些科学的使用和充电习惯,我们还是可以最大限度地减少电量损失。

首先,要尽量避免让电动车长时间停放在室外,尤其是在温度低于0度的夜晚。

更重要的是,绝对不要在低温环境下直接给冰冷的电池充电。

因为电池在低温下内阻非常大,强行充电不仅充不进多少电,电流还可能在电池内部形成尖锐的晶体,永久性地刺穿电池结构,导致容量下降和寿命缩短,这是不可逆的损伤。

正确的做法是,将车子开到相对温暖的室内环境,比如地下车库,让电池“缓一缓”,等电池温度回升后再进行充电。

其次,要养成一个好习惯,那就是“趁热充电”。

每次骑行结束后,电池因为放电会产生一定的温度,此时电池内部的化学物质活性较高,是充电的最佳时机。

建议不要等到电量完全用尽再充,最好在剩余电量还有40%到50%的时候,就及时进行充电。

这样不仅充电效率高,能充进更多的电量,对电池的健康也更有利。

最后,还有一个很多人会忽略的小技巧,那就是充电器显示绿灯后,不要马上拔掉电源,可以再多进行1小时左右的“浮充”。

充电过程一般分为快速充电和涓流充电两个阶段,当充电器从红灯转为绿灯时,其实只代表电池电量充到了大约95%,进入了缓慢的涓流充电阶段。

再多充一小时,就是为了把这最后百分之几的电量也补足,确保电池被完全充满,这样也能在一定程度上提升实际的续航里程。

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