电动车高速行驶竟藏大隐患?看完恍然大悟!

我有个朋友开着电动车从广州前往深圳。平常在市区开的时候,这电动车的续航表现还挺不错,满电状态下显示能跑520公里呢。可谁能想到,上了高速,一直保持120km/h的速度行驶,才跑了200公里,续航就只剩下180公里了。没办法,中途还得绕到服务区去充电。回来后,朋友就忍不住吐槽:“这电动车跑高速也太不给力了!”

电动车高速行驶竟藏大隐患?看完恍然大悟!-有驾



其实啊,我觉得这不是电动车本身“不靠谱”,而是很多人没弄明白,电动车长时间高速行驶背后,在电池、能耗等方面藏着不少门道,远不是简单的“没电了”这么回事。今天,就来跟大家好好唠唠这些事儿。

咱们家用的电动车电池,大多数设计的持续放电倍率在1C到2C之间。在日常市区行驶时,车速不快,加速也比较平稳,放电倍率一般只有0.5C左右,这时候电池“感觉”挺舒服的。

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然而,一旦上了高速,要保持120km/h的速度,电机就需要持续输出大功率,这时候放电倍率可能一下子就冲到2.5C甚至3C了。

这一来,问题就出现了。锂离子在电池内部移动得太快,就容易“横冲直撞”。一方面,会导致电池内部温度升高;另一方面,还可能在电极上生成锂枝晶。这锂枝晶就像小树枝一样,要是数量多了,就会戳穿电池里的隔膜,存在安全隐患。

所以,电池管理系统,也就是BMS,就会主动“踩刹车”。要么限制电机的输出功率,比如你想加速超车的时候,会感觉车子没那么带劲了;要么就让续航下降得更快。其实这并不是电池“虚标”,而是BMS在保护电池呢。不然长期处于这么高的放电倍率下,电池寿命会大大缩短。


再说说能耗,这可是电动车高速行驶时的一个“短板”,而且和油车的情况刚好相反:油车跑高速省油,电动车跑高速却费电。

这是为什么呢?

关键在于能耗的逻辑不一样。

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油车的发动机有个“经济转速区间”。比如说,当车速达到120km/h时,发动机转速大概在2500转,刚好处于高效区间,油耗反而比在市区堵车时更低。

但电动车是靠电机驱动,电机的能耗曲线是“速度越高,能耗越高”,而且不是均匀增长,而是呈指数上升。

这里就得提到风阻了。当车速从60km/h提高到120km/h,风阻会变为原来的4倍,因为风阻和车速的平方成正比。

电动车本身也比同级别油车重。比如紧凑型电动车大约1.6吨,而油车可能只有1.3吨。即便电动车的风阻系数低一些,比如电动车风阻系数为0.23Cd,油车为0.28Cd,但在高速行驶时,风阻带来的能耗还是更高。

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还有散热问题,长时间高速行驶,电机和电池都会“发热”,这又会反过来增加能耗,影响性能。

先看看电机,电机工作的时候,线圈会产生铜损(电流通过线圈产生的热量),铁芯会产生铁损(铁芯反复磁化产生的热量),这些都会转化为热能。

比如说常见的永磁同步电机,持续以120km/h运转时,电机温度可能从常温升高到80℃以上。这时候散热系统就得全力运转,通过冷却液循环来降温。而散热泵、风扇这些设备都需要耗电,算下来又会多消耗5%到10%的电量,续航也就又减少了一部分。

电池对热更加敏感,持续高倍率放电会让电池内部温度迅速上升,比如从25℃升高到45℃。这时候BMS不仅会限制放电功率,在充电时也会有所限制。

有网友分享过自己的经历,开着电动车跑高速,中途去服务区充电,原本以为能以100kW的功率快充,结果因为电池温度太高,实际充电功率只有50kW,充了40分钟才从30%充到80%,比在市区充电慢了一半还多。

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而且温度升高后,电池的容量也会暂时下降。比如在常温下能放出95%的电量,在45℃时可能就只能放出85%了,续航自然又缩短了一些。

在高速行驶的场景下,电池本身已经有一定温度了,前80%的充电功率也会受到影响。

比如说,平时在市区,电池温度低,能以120kW的功率充到80%,只需要25分钟;

但在高速上,电池温度高,充电功率可能只有80kW,充到80%就需要35分钟。要是再想充到100%,功率可能会降到20kW,又得花40分钟。算上排队时间,一次充电就要1个多小时,相比之下,油车加油只需要5分钟,就算排队,最多等10分钟,差距十分明显。

还有一个容易被忽视的点,就是高速行驶时的辅助驾驶功能,也会增加能耗。

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据测试,某车型开着辅助驾驶跑高速,比人工匀速驾驶多耗电8%左右,续航又减少了一点。

不过,我觉得这些问题并非无法解决。我国目前的电动车技术一直在不断进步,而且进步的速度还挺快。

比如说800V高压平台,这两年越来越多的车型开始搭载。它能够降低充电和放电时的电流,减少发热。

像某品牌的800V车型,持续以120km/h行驶时,电池温度能够控制在35℃左右,比传统400V车型低10℃,续航达成率能达到75%,百公里电耗也降到18度,相比400V车型节省了20%的电量。

而且800V车型的充电速度更快,配合高功率充电桩,能够实现“充电10分钟,续航400公里”,即使在高速上,补电时间也能大大缩短。

还有热泵空调,以前冬天跑高速,电动车使用电阻加热取暖,特别耗电,百公里电耗能增加3到4度;

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现在有了热泵空调,它能够从空气中吸收热量给车内供暖,相比电阻加热节省30%的电量,冬天高速续航缩水的问题也得到了很大缓解。

据测试,某车型在 -5℃的低温下跑高速,开热泵空调比开电阻加热,续航多了60公里,这个提升还是很可观的。

未来随着固态电池的量产,情况还会更好。

固态电池的能量密度更高,放电倍率也能提升,而且不怕高温,持续高倍率放电时温度变化不大,续航和安全性都会更上一层楼。

据行业消息,我国某企业的固态电池已经进入试生产阶段,预计2027年就能搭载到量产车上,到那个时候,电动车长时间高速行驶的问题,可能就不再是困扰大家的难题了。

如果经常跑高速,在购买电动车的时候,可以优先选择搭载800V高压平台、配备热泵空调的车型,这些车型在高速场景下的表现会更好。

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在跑高速之前,用导航软件查好沿途的充电桩,避开热门服务区的高峰时段,尽量在电池电量还剩30%的时候就去充电,别等到没电了才着急找桩,这样就能减少焦虑。

而且从长远来看,我国一直在大力发展新能源汽车,无论是电池技术、电机技术,还是充电桩建设,都在快速推进。

现在电动车跑高速的体验,相比5年前已经有了很大改善,相信再过几年,电动车跑高速会和油车一样方便,甚至在成本、舒适性上更具优势:毕竟电动车高速行驶时没有发动机噪音,车内静谧性比油车好,而且电费比油费便宜,长期使用下来更划算。

#全民热聊第一季#
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