本文主要就目前汽车行业内主要通用的一些办法来探讨一下未来面对冬季的问题,大家的一些解决办法,特别就两个 LFP 的版本,特斯拉 Model 3 的铁锂版本和汉 EV 的版本做一些对比。

 

01、针对车主的办法

解决问题的办法对比,我觉得这些常规的手段,其实我个人觉得最有效的就是设计一套完整的 UI 和交互,来分解能量的使用,我首先谈谈整个大原则 

 

1) 其实冬季最大的差异,是温度、车辆使用模式和空调的设置,简单来说车辆为了系统的内部工作设置了一系列的参数设置,这使得每天单程开 10 公里和每天开 40 公里,续航是完全不同的,如果消费者只对比表显续航里程和仪表盘里程就会出现很大的差异 

 

2) 未来的大原则,还是在 VCU 和域控制器里面可以把能量的输出进行分解,这里最主要是从单一的母线电流转化为收集各个地方的电流,也就是把能量进行区分,然后对整体的能量可视化 这样的可视化数据,可能按照冬季分析的情况,通过 APP 推送给用户会更好点,做在车机里面也没空看,通过 APP 的交互实现冬季能量去向统计更合适些,针对每个环节定量给用户关联使用建议。

 

图 1 冬季使用能量流图 

 

实际上,在冬季要么选择多充电,不怕麻烦,要么就必须在各个方面上去节约:对于电动汽车冬季使用的用户建议,面对现实来看,其实在冬季低温下使用电动汽车,车主如果第一次接触,还是需要做一些注意事项的整理。简单的做法,就是尽量在冬天将车子停在室外和室内车库里面差异是很大的。 1、养成检查胎压的好习惯,保证轮胎气压正常; 

 

2、每天用车后就及时充电,尽量避免在低温下长时间静置,能放在地下就千万别停地上; 

 

3、较低电量时,需要等电池热一些,通过热车的方式再使用大功率直流充电设备进行充电,能够提高动力电池的活性,进而提高充电效率和充入电量; 

 

4、冬季车辆,应缓慢加速,保持匀速行驶,先让动力电池“热身”;尽量避免猛加速、急给油门,导致车辆频繁大功率的放电;

 

5、在制动时,多利用车辆的能量回收功能,尽量缓踩、浅踩制动踏板,注意提前预判路况;制动能量回馈调至较大回馈; 

 

6、在实际使用中,将空调设为 24℃以下的自动风;关闭日间行车灯,将车辆设置为 ECO 模式; 其实电动汽车短期内就是要说服车主不要怕麻烦,相比夏季的燃烧风险,冬季天寒地冻下使用起来很容易感到糟心和沮丧的。通过 APP 把车辆的使用情况和我们实际在各个方面的建议关联起来,会是一个不错的主意,短期内直接作用到用户是最好的措施。

 

02、我们工程师能做的事情

目前整车级别的 HVAC 积极应对措施 

 

1.1)采用热泵系统:这个我们之前也是讨论过的,目前很多的车企都在研究热泵方面采取了很多的办法 

 

1.2)电池系统的热管理设计:这里后面也会说到,核心的想法是做保温设计,还有电池加热方面目前采取的一些自加热的手段,总体来说电池在低温下的考虑无非是隔热、保温设计,还有自加热的设计。 

 

 

1.3) 为车辆设计远程预充功能:在出发之前用手机连接车辆先把车子热起来。这里的设计是通过手机来命令车辆从电网中通过车载充电机取电,来预先加热电池。这个功能设计,其实是手机=》车厂数据中心=》车辆的 Telematic 系统,通过总线唤醒的方式来唤醒车辆的 VCU,然后打开车载充电机 

 

2)两个磷酸铁锂的版本的对比差异 

2.1 特斯拉的做法 

 

 

热泵是特斯拉在冬季低温下提高车辆使用的解决方案,这个方面在之前的文章也写的很清楚。这个设计是把能结合的东西结合在一起,类似于我们做多合一一样(液冷冷凝器、蓄能器、冷水机,还有背面 Octo valve 和汇流板)。 

 

2.2 比亚迪的做法 

  比亚迪在全面转向磷酸铁锂的时候,是考虑到磷酸铁锂的低温特性的,所以在汉 EV 上考虑了低温的热管理的,基于刀片所做的无模组大平板加热效果,比方壳厚电芯来看加热效果更好,加热更均匀;在上下采用了保温棉和保温材料做了温度的隔离。 在电池温度尽量维持在一个比较好的范围内,底盘的隔热处理减少冷空气直吹造成的热量损失,底部防护和底部隔热的效果使得电池和外部的被动温度交换会少一些。当然不能光靠带你吃,整车层面也做了一些努力,采取了一些手段来降低各个系统的电耗,主要包括座舱隔热保温(玻璃、整车三道密封)、空调配备四合一湿度传感器(通过湿度感知,增加内循环比例,降低空调系统能耗)、进一步降低了空调暖风的加热需求(减少冷风对空调气道的降温)。 

 

 

我的理解,磷酸铁锂在冬季的折损,在五菱宏光 Mini EV 上,消费者的心理预期就是低价格为导向的,更能接受。在这些 20 万+,从心理需求上来看是有一定的落差的,这方面在冬季就是需要特殊去考虑优化。我个人觉得黄河的分界线更适合大型车辆(B 级以上整备质量更高)使用三元电芯,磷酸铁锂电池会给用户带来一些挑战,很容易在冬天心理崩溃。

 

小结:从长远来看,磷酸铁锂在大型电动汽车的使用,需要从整车全局角度考虑问题,在电池系统上下功夫,这里一方面有个适应的过程,一方面也需要技术不断进步。