【第一電動(dòng)網(wǎng)】(特約作者 楊寧)鋰電池作為化學(xué)電池的一種，盡管性能不斷改良，但是低溫下的充放電仍舊屬于“老大難”問(wèn)題。各大電動(dòng)車(chē)企使用了各種技術(shù)手段解決電池處于低溫環(huán)境時(shí)的充電問(wèn)題。在惡劣的環(huán)境溫度下如何保護(hù)電池，同時(shí)將對(duì)用戶(hù)的影響降至最低，體現(xiàn)了車(chē)企的科研能力和造車(chē)?yán)砟睢Ｔ谶@方面，特斯拉的熱管理系統(tǒng)起到了很好的效果，根據(jù)官方資料，依賴(lài)電池加熱組件和高效的熱管理系統(tǒng)，特斯拉可以在零下30度到零上60度的氣溫使用超充進(jìn)行快速充電。那么國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)在寒冷冬季的表現(xiàn)如何呢？本文挑選了常見(jiàn)的3款車(chē)型，在0度的氣溫下進(jìn)行了測(cè)試，給大家提供參考。

本次測(cè)試得到了基業(yè)昌達(dá)的大力支持，測(cè)試地點(diǎn)也選擇在基業(yè)達(dá)廠(chǎng)房進(jìn)行。這里就是測(cè)試的露天環(huán)境了。

從其中一輛測(cè)試車(chē)的車(chē)內(nèi)儀表可以讀到當(dāng)時(shí)的室外環(huán)境溫度為0攝氏度，見(jiàn)下圖：

參試車(chē)輛：

1.北汽EV150

北汽EV150是北汽新能源推出的家用電動(dòng)汽車(chē)，車(chē)身小巧別致，造型與奔馳某款車(chē)型有些神似，顏值較高。該車(chē)售后網(wǎng)絡(luò)較為發(fā)達(dá)，在北京地區(qū)擁有大量用戶(hù)。北汽EV150官方給出的工況續(xù)航里程為160km,擁有容量為25.6kwh的電池組，電池正極材料為磷酸鐵鋰。其電池組和電控系統(tǒng)技術(shù)來(lái)自普萊德，電動(dòng)機(jī)功率45kw，最高時(shí)速120km/h。

2.奇瑞EQ

奇瑞EQ是奇瑞打造的一款微型家用電動(dòng)汽車(chē)，在外觀上保持了與新QQ的高度一致，同時(shí)也突出了自己電動(dòng)汽車(chē)的特色。EQ得益于小巧車(chē)身和裝備低滾動(dòng)阻力輪胎，官方工況續(xù)航達(dá)到了200km，電池采用三元鋰材料，容量為22.3kwh，電動(dòng)機(jī)最大功率為41.8kw，最高時(shí)速可達(dá)100km/h。

3.比亞迪E6

本次參加測(cè)試的是E6 BEVH版本，于2015年底上市。這款車(chē)與之前的比亞迪E6外觀幾乎沒(méi)有變化，主要改變是電池容量增加，官方給出的綜合工況續(xù)航里程達(dá)到400km，在國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)中續(xù)航里程最高。本車(chē)使用自主研發(fā)的容量高達(dá)81.9kwh磷酸鐵鋰電池包，以及擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電控系統(tǒng)，在維護(hù)，成本以及日后的升級(jí)方面有優(yōu)勢(shì)，電池的高安全性、長(zhǎng)循環(huán)壽命和無(wú)毒無(wú)害環(huán)保特性也得到了世界各國(guó)的一致認(rèn)可，電池包終身質(zhì)保也屬?lài)?guó)內(nèi)獨(dú)家。該車(chē)電機(jī)最大功率90kw，最高時(shí)速140km/h。

充電設(shè)備：

充電設(shè)備是進(jìn)行測(cè)試的基礎(chǔ)陪測(cè)設(shè)備，本次測(cè)試采用基業(yè)達(dá)電氣生產(chǎn)的500V 30KW直流充電樁?；鶚I(yè)達(dá)充電樁提供國(guó)標(biāo)充電插頭，可滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)全部車(chē)型充電。對(duì)車(chē)載充電機(jī)采用CAN通信，滿(mǎn)足CC， CP充電通信檢測(cè)。電池充滿(mǎn)后自動(dòng)停機(jī)。充電樁具有欠壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、通訊異常保護(hù)、反接保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、短路保護(hù)。目前已經(jīng)測(cè)試兼容車(chē)輛有，北汽全系列、BYD全系列、江淮IEV4IEV5，奇瑞、長(zhǎng)安、騰勢(shì)、金龍客車(chē)等。

測(cè)試方法：

本文中的參試車(chē)輛采用統(tǒng)一的測(cè)試方法，所有車(chē)輛采用同一型號(hào)的同一個(gè)充電樁進(jìn)行測(cè)試。充電連接成功并等待充電電流穩(wěn)定后，讀取記錄電流數(shù)值。

為保證結(jié)果不受電池充電時(shí)剩余電量的影響，本次參試的所有車(chē)輛在充電測(cè)試開(kāi)始前的剩余電量均不超過(guò)65%。

充電電流和電壓由配合測(cè)試的工程師調(diào)取充電樁的詳情頁(yè)面讀取。所有測(cè)試均拍照留存儀器數(shù)據(jù)。

測(cè)試結(jié)果：

1.北汽EV150

充電開(kāi)始后，很快就達(dá)到穩(wěn)定電流26A，車(chē)內(nèi)儀表盤(pán)顯示電流26A，電池電量36%。

從充電樁的顯示屏可以看到，電池的電量顯示與車(chē)內(nèi)儀表盤(pán)一致，充電電流實(shí)際為26.6A，實(shí)際充電功率為9.2302kW。這與充電樁能達(dá)到的額定功率30kW還差很遠(yuǎn)，具體原因由工程師為我們調(diào)出充電的詳細(xì)信息進(jìn)行解讀。

北汽EV150充電數(shù)據(jù)

下面這張圖就是充電的詳細(xì)信息了，基業(yè)達(dá)電氣的王工為我們進(jìn)行了如下講解：汽車(chē)充電功率是由充電樁的最大額定功率和車(chē)載電池管理系統(tǒng)(BMS)共同決定的，BMS與充電樁在充電之前首先按照規(guī)定的協(xié)議進(jìn)行通信，從而讓車(chē)載BMS得知充電樁能提供的最大電流、電壓信息，充電樁也能得知車(chē)端需求的充電電壓和電流，以及電池溫度、電池電量等信息。從這張圖可以看到，電池的單體溫度較低，而車(chē)端的請(qǐng)求電流只有27A。這說(shuō)明，北汽EV150在0度的氣溫下，電池管理系統(tǒng)自動(dòng)降低了充電時(shí)的請(qǐng)求電流，也就是限制了充電的功率。

北汽EV150充電詳細(xì)數(shù)據(jù)

2.奇瑞EQ

奇瑞EQ的直流充電口設(shè)計(jì)在引擎蓋內(nèi)，因此需要在充電時(shí)“展示引擎”，這個(gè)設(shè)計(jì)很明顯讓充電變得沒(méi)有那么方便，另外，如果在充電時(shí)下大雨，對(duì)整車(chē)安全性也是個(gè)考驗(yàn)。

書(shū)歸正傳，下面展示測(cè)試的充電速度，可以看到在0攝氏度氣溫下，充電功率僅為3.1331kW，充電電流僅9.7A，這樣的充電功率，對(duì)于30kW的直流快充樁來(lái)說(shuō)，是有一些資源浪費(fèi)的。

奇瑞EQ充電信息

下面來(lái)看奇瑞EQ申請(qǐng)的充電電流，可以看到BMS請(qǐng)求的電流是10A，見(jiàn)下圖：

3.比亞迪E6

作為價(jià)格較貴的國(guó)產(chǎn)純電家用小客車(chē)，各方面的性能是值得期待的，讓我們來(lái)看看比亞迪E6的充電表現(xiàn)。充電連接后，很快達(dá)到穩(wěn)定電流47A，從下面2張圖可以看到車(chē)內(nèi)儀表和充電樁的顯示基本一致，但是充電功率也僅有14.7kW。

比亞迪E6充電儀表顯示

比亞迪E6充電信息

同樣的，可以觀察到比亞迪E6的充電詳情,BMS請(qǐng)求的電流為48A，顯然，也是車(chē)端BMS限制了充電的電流。

比亞迪E6充電詳細(xì)信息

結(jié)果分析：

從上面的測(cè)試可以看到，在0攝氏度的氣溫下，本次參加測(cè)試3款車(chē)的充電功率均無(wú)法達(dá)到充電樁能提供的最大功率。在低溫下，不同廠(chǎng)家的電動(dòng)汽車(chē)無(wú)一例外的對(duì)充電電流進(jìn)行了限制，只是限制程度不同。

那么，對(duì)于汽車(chē)的消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，更加關(guān)注的可能是這樣的一個(gè)指標(biāo)：同樣是充電1小時(shí)，我的車(chē)能跑多遠(yuǎn)？我們對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，計(jì)算了各款車(chē)每充電1小時(shí)能行駛的理論里程。

由于無(wú)法得到各車(chē)型的充電效率參數(shù)，我們假設(shè)所有車(chē)的充電效率均為90%。我們采用如下公式進(jìn)行計(jì)算：

充電1小時(shí)可增加的行駛里程 = 充電功率*1小時(shí)*0.9/電池容量*官方總續(xù)航里程

三個(gè)車(chē)型每小時(shí)充電續(xù)航里程計(jì)算結(jié)果

測(cè)試總結(jié)：

在測(cè)試后期，我們對(duì)每輛車(chē)都進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)1小時(shí)的充電，在此期間充電電流也沒(méi)有進(jìn)一步的提高。通過(guò)本次測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)，參試的3款電動(dòng)汽車(chē)在0攝氏度氣溫下的充電速度均不理想，這一方面對(duì)公共資源，尤其是快速充電樁資源造成了浪費(fèi)，一方面也是對(duì)消費(fèi)者寶貴時(shí)間的浪費(fèi)。

隨著我國(guó)新能源汽車(chē)的普及，高速公路服務(wù)區(qū)已經(jīng)陸續(xù)建成大功率直流快速充電樁，充電功率可達(dá)60kW甚至更高。而在北方地區(qū)，低于0攝氏度的氣溫可謂是司空見(jiàn)慣，如果現(xiàn)有和未來(lái)出品的電動(dòng)汽車(chē)不做改進(jìn)，未來(lái)高速公路服務(wù)區(qū)排隊(duì)充電的擁擠現(xiàn)象將在所難免。

希望各電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)能夠考慮到消費(fèi)者的切實(shí)利益，通過(guò)加裝預(yù)加熱設(shè)備或者更好的熱管理方案，對(duì)已有車(chē)輛和新生產(chǎn)車(chē)輛進(jìn)行改進(jìn)，切實(shí)解決車(chē)輛怕冷的問(wèn)題，讓消費(fèi)者能夠沒(méi)有后顧之憂(yōu)的購(gòu)買(mǎi)和使用新能源汽車(chē)。

作者系電信科學(xué)研究院研發(fā)工程師、比亞迪e6車(chē)主

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