长老技研设：低温下电动车电池怎么了？

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元旦刚过，转眼间春节就要到了。你收拾好行李准备在屏幕前回家了吗？类似于担心买票，在气温普遍较低的时候，纯电动车也有不可避免的痛苦，那就是续航里程减少。但是他们都说低温对动力电池有影响。你知道它怎么了吗？换句话说，除了绝望，我们还能做什么？

■到底发生了什么？

纯电动车冬季低温续航里程大幅缩短是不争的事实，也是阻碍很多朋友选择的重要原因之一。即使你很冷，你也不能打开暖空气。纯电动汽车将在低温环境下行驶，其每百公里耗电量将接近甚至超过15kWh。当你看到仪表盘上显示的续航里程小于导航公布的距离目的地的公里数时，里程焦虑就产生了。

那么，发生了什么？从微观上看，在低温下，锂离子电池正负极材料的活性降低，电解液的电导率也受到影响。当锂离子电池工作时，流经电池的电流会受到阻力，这就是所谓的内阻。增加内阻会产生大量焦耳热，导致电池温度升高。实验结果表明，当温度低于0℃时，当温度下降10℃时，内阻增加约15%。这一切最终都会缩短电池放电时间，你会觉得电池不能用了。

锂离子电池工作温度过低，即在充放电过程中会出现一些副反应。主要是锂离子与电解液发生不可逆反应，会导致锂电池容量下降，电池性能进一步恶化。

如果沉积物包裹在电极表面，在锂离子电池充电过程中，当锂离子通过电解液向负极移动时，电极与电解液之间的电位差比设计的小，这使得锂离子与电解液中的物质发生不可逆副反应的可能性更大。会出现电池容量和放电效率降低等一系列结果。

■我们不知所措吗？

俗话说，办法总比问题多。既然低温状态对包括续航里程在内的使用体验影响很大，必然会有解决办法。我们来谈谈一些在正常使用过程中可以学到的小技巧。首先是收费环节。可能很多有纯电动车的朋友会发现，冬天无论是快充还是慢充，充电效率都会降低。

前面我们说过，低温也会影响电池的充电效率，尤其是在户外使用大功率DC快充时，你会发现电池的充电速度比常温下慢，而且在后续的使用中，电池也会感觉到电量很低，很多车辆会表现出续航里程精度的下降。

我同事实际测量了低室温下的充电情况，发现当车辆放置在低温室外环境中过夜，并立即由DC充电时，充电时间几乎是常温下的两倍。所以，冬季使用新能源汽车的诀窍之一，就是尽量在“热车”状态下保持充电。

也就是说，如果我们想缩短冬天的充电时间，可以在去充电站的路上增加汽车的耗电量，比如开启运（查成交价|参配|优惠政策）动模式、开启暖风等。，并通过大功率放电加热动力电池。当你到达充电站时，动力电池的温度可能会达到允许大电流充电的工作状态，这也可以节省一些充电时间。

此外，当电池活性相对较低时，使用快充代替满充。只要刚刚进入涓流充电状态，这种状态下soc一般会达到80%-90%，既能满足使用要求，又能延长动力电池的使用寿命。

■除了关注用法之外，有没有解决问题的技术？

在最后一页的最后，我们提到了电动汽车低温充电前，有一些方法可以尽快提高动力电池组的温度，提高充电效率。那么，为什么不开发一种直接加热动力电池组的装置呢？Wit工程师早就想到了这个想法，所以你会发现一些纯电动汽车配备了一种叫做低温预热的配置的广告。

目前，纯电动汽车动力电池组的预热方式大致可分为外加热和内加热两种。前者主要是通过额外的加热装置来尽快改善电池，后者则是利用交流电直接刺激电池内部的化学物质，使电池本身发热。

■外部加热

●用“快速加热”加热——热敏电阻加热

相信很多80后朋友都用过“快速加热”烧水。动力电池组预热系统其实有一种形式，其工作原理类似于“加热快”，就是热敏电阻加热法。具体来说，工程师会选择将感温元件布置在电池组附近，让其作为热源。

根据纯电动汽车的不同状态，预热结构的能源略有不同。例如，当车主正在充电时，电池管理系统，即BMS，将监控电池状态，包括电池组温度。当充电枪物理连接时，如果电池组温度过低，将利用充电桩提供的电能进入预热模式。如果行驶过程中电池组温度过低，能量来源为动力电池组。

除了上述用热敏电阻预热动力电池组的方法外，电热膜加热是目前市场上主流的电动车预热方法。虽然两者在结构设计上有明显的区别，但本质上都是利用电加热装置产生热量来达到提高电池组温度的目的，这里不再赘述。

●通过加热-液冷温度控制提高温度

在这个效率的时代，只能应付一项工作的人或事都面临着严峻的挑战。对于电动汽车来说，只能升温的热敏电阻显然有改进的潜力。这时，可以兼顾预热和制冷的液冷温控系统获得了更广阔的舞台。具体来说，它可以根据整体热管理要求，在高温下冷却动力电池组，在低温下加热。你可以把它当成一种复合天赋。

一般来说，液冷温控系统主要包括冷热交换器、加热装置、冷却液循环管路和液体循环动力源。它利用冷热交换器或加热装置来控制动力电池的温度上升或下降，各车企会根据电池组排列和产品需求进行调整。

以通用系统为例，其液冷温控系统高度复杂。因此，预热后，与热敏电阻加热相比，效果保持得更持久。一般来说，液冷温控系统可以保证电动车行驶后整体温度达到设定范围，不需要或少量动力电池为温控系统提供能量。

■内部加热

●与其靠大家都往山上倒，不如自己热起来。

以上两种预热系统是目前市场上主流的温控方式。无论是使用热敏电阻还是结构较为复杂的液冷控制，都需要消耗一定的电能。未来有没有办法让电池更“抗冻”？答案是肯定的。但是现阶段这些方法还没有得到广泛的验证，是否会对电池造成损害还不得而知。

全文摘要:

无论是磷酸铁锂电池还是三元锂电池，在低温环境下都会受到正负极材料活性和电解液电导率下降的影响。这样一来，充电时间会相应增加，电池更难充满电。在使用过程中，动力电池组的“断电”速度会明显加快。因此，为了解决这个问题，工程师们开发了电池预热系统和热管理系统。通过调节电池组的温度，可以减少环境温度对电池组的影响。所以，买纯电动车的时候，不妨问问卖家:“这款车有电池预热系统吗？”