春节即将来临,很多人开始开车回老家。
每当这种情况发生时,“纯电动电池能续航吗”就会在热搜上嘈杂。
尤其是这个冬天还是有点冷,在我的家乡安徽,许久未见的暴风雪天气已经持续了将近一个星期。
不过,今年,我仍然计划接受挑战,打开公司的一辆纯电动汽车并回家。 作为油箱300的车主,我主要想借此机会体验一下乘坐纯电动车回家约600公里的过程,以及过去驾驶传统油车的体验有多大不同? 等我回来过春节,也会和大家分享我的经验。
我们今天要讲的,是纯电动汽车在低温环境下的充电。
不久前,一群北美特斯拉车主发生了一件非常麻烦的事情:1月初,在两场冬季风暴席卷美国之后,北美50个州迎来了极端天气。
因为在极低的温度下,纯电动汽车的电芯会因内阻增大和锂析出而造成麻烦。
锂电池的组成是正极、负极、电解液和隔膜,充放电的过程是锂离子在正负极之间来回移动的过程,充电是锂离子从电池的正极通过电解液通过隔膜到达负极的过程, 和负极的电子结合,反之亦然是放电过程。
但是,低温会导致正极和负极材料的冷收缩活性降低,锂离子难以嵌入和嵌入阴极,其次,电解液的浓度会增加,即也会被“冻结”和凝固,这会导致锂离子移动时电阻过大。
正负极收缩后,难以嵌入,嵌入的锂离子和电解液中转移电阻的增加自然会减慢整个充电速度。
但是,较慢的充电速度并不是最关键的,主要的低温也会对电池造成不可逆转的物理损坏。
由于正负极材料的活性降低,低温充电时难以嵌入负极后会积聚锂离子,进而产生锂枝晶,锂枝晶会刺穿隔膜,造成电池内部电解液泄漏和短路。
可以说,纯电动汽车怕冷不仅仅是因为电池寿命会缩短,还因为低温充电带来的安全挑战。
除了锂枝晶刺穿低温电池隔膜造成的安全隐患外,低温下将锂离子强行插入电池正负极的晶格中也会造成永久性损坏,以及电解液极化和分解等问题,对电池内部造成不可逆转的损坏, 最明显的是电池容量会降低。
此外,不仅低温充电,低温大电流放电也是一样的,低温放电时,没有很好地嵌入的锂离子被挤压在阴极晶格表面,也容易对阴极造成损坏,负极表面的金属锂与电解液的反应速率降低, 而“死锂”将产生,锂离子不可逆的还原也会导致电池容量不可逆的下降。
总之,在极寒环境下,低温放电和低温充电对电池的损害是一样的。
此前我们在冬测中遇到过这种情况,我们的小鹏G6也遇到过这种情况。
当时空调加热试验的环保舱温度为零下30摄氏度,为了控制整车温度,我们提前12小时将其留在环保舱内,小鹏G6也比较晚才离开环保舱, 而且所剩无几。
于是,在零下30摄氏度的环保室里冻了将近一整天的小鹏G6,开车出去充电时,发现由于电池保护,快充无法使用。
我们只能先插上慢充枪加热电池,等温度升高后再使用快充枪。 事后看来,如果提前开启了汽车上的低温蓄电池预热功能,这种情况可能不会发生。
虽然电池由于其与生俱来的物理特性而受环境的影响很大,但在当今的纯电动产品中,为了让电池性能更加稳定,发挥更安全的作用,各家车企也有自己的技术手段,保证电池在一些极端场景下的使用。
例如,特斯拉、蔚来等车企会利用电机失速对电池进行加热,而比亚迪的智能脉冲自发热技术,使电芯利用自身内阻,在高频交流电下快速发热升温。
因此,对于纯电动汽车车主来说,如果您是在严寒环境中使用车辆,无论是充电计划还是日常驾驶,请记得提前开启电池的低温预热功能。
虽然低温加热功能会消耗部分电池电量,但消耗部分电量,换取充电速度的提高和对电池的保护,是完全划算的。
因为如果真的需要紧急充电,而且电池温度太低,就不能使用快充,所以只能在冰雪中找一个慢充电桩,等待电池一点一点地升温。
最后,除了充电问题,如果你驾驶的是性能强劲的后驱纯电动汽车,回家时记得在冰雪天气中安全驾驶。 出发前,要检查轮胎并适当调整胎压,如果路面结冰湿滑,一定要记得转向,不要猛踩刹车。
因为一旦踩下刹车的一脚,制动力度和抓地力之间的不平衡就导致轮胎抱死,那么剩下的就只能靠物理惯性和运气了。
祝大家节日快乐,一路顺风。