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实测高海拔高寒对电动汽车充电到底影响有多大

收藏 评论 时间:2016-06-29 18:29 作者:王一 来源:EV世纪

  纯电动汽车型的发展历史虽然悠久,但在私人消费领域依然是新兴事物,随着技术的不断发展,尤其是动力电池方面技术的快速成长,新车型的续航能力在不断增长同时售价也更加亲民。不过截至近日,续航过短的问题依旧是限制纯电动车型普及的根本因素之一,2014年主流纯电动汽车的续航里程是150km左右,2015年主流纯电动车续航上升到200km左右,2016年也就是今年250km则是主流纯电动车续航的一道门槛。

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  尽管纯电动车型的续航能力在稳步增长,但是250km左右的续航能力依旧不能让电动车摆脱对充电桩的依赖,纯电动车型的出行范围依旧是以充电桩为中心辐射,或是以充电桩为转跳点。目前普遍的快充速度为1小时充满80%,慢充速度为8小时左右。

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  目前国内的纯电动车主充电主要有两种方式,一种是私人家用充电,另一种就是选择公用充电网络。首先家用充电桩,北京可以说是纯电动车型最大的市场,又有政策支持即使建设私人充电桩的阻力仍然很大,按照此前相关部门规定如购买纯电动车型需要提供私人车位或是长期租用车位,并且符合建桩条件后才能购车。不过在实际过程中,同样属于稀缺资源的个人车位并不是所有车主都可以拥有的。

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  从目前的情况来看,纯电动车型受限于续航问题,充电稳定性、充电速率、充电兼容性就是检验一辆车型好坏的根本因素之一。市场上电动汽车动力电池以三元锂、锰酸锂、磷酸铁锂材料为主,受气温影响电池活性会随着气温的降低而降低,从而会影响电池正常充放电。参加环青海湖拉力赛对车辆续航性能是一个考验,对于更加依靠自身性能的充电问题也是一个不小的考验。

  参与环青海湖挑战赛的车辆包括北汽新能源EU260、北汽新能源EX200、众泰E200、启辰晨风、比亚迪戴姆勒-腾势、江淮iEV6S,按照首字母排序方式一次介绍车辆在高寒、高海拔地区充电性能。

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  首先北汽EU260采用的三元锂电池组,电芯供应商为ATL,其电池容量为41.4kWh,综合续航里程为260km。其使用三元锂电池的能量密度是目前所有动力电池类型中最大的,电池活性也是最为突出的,换句话说同样重量的三元锂电池要比其他动力电池续航里程更长。   

  虽然性能出众三元锂电池也有自身的短板,其实它最大的优点是电池活性高,缺点也是活性太高不太稳定。同时其化学成份受温度影响也有为突出,在250-350℃时,内部化学成分就开始分解,所以使用三元锂电池作为动力电池就对车辆的BMS管理系统提出了很高的标准,目前管理系统最为出众的代表就是特斯拉。

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  北汽EU260的充电速度可以达到118.04A,北汽EU260继承了北汽新能源一贯的充电稳定性,尤其是北汽EU260增加了低温充电预热功能,在低温充电时低于零下5度,车辆在充电时会先对电池预热,让电池温度提升从而提升电池活性,这样做的好处有是充电速度更快更稳定,行驶续航也会更加稳定衰减更少对电池的耐久度也会有着一定的保护。

  同时先进的北汽BMS系统不仅能够提升充电效率,也可以有效降低电池衰减效率,在每次充电时末段BMS会对每一块电池进行平衡充电,同时在车辆电量耗尽之前会自动降低车速提示,并且余留5%电量避免满充满放损坏电池。

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  北汽EX200搭载电池为三元锂电池,容量为30.4kWh,综合工况续航200公里,与北汽EV200相同。其实用的SmartCell系统动态监控每一个电池单体的温度、电压、电流的检测,保证电池发挥出最优秀的充电性能,在常温下的快速充电可达到最好的效果,快充模式下只需30分钟就可以充至80%的电量,即可保证160公里的续航里程;在慢充模式下只需4-5个小时即可充满。

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  北汽EX200的充电速度达到了106.35A,尽管EX200不具备低温余热功能,但先进BMS系统与北汽EU260相同,其电机部分采用主动式液冷,而电池部分采用的是风冷方式也就是说北汽的BMS系统对电池的检查与控制十分到位。

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  江淮新能源从iEV5开始采用与特斯拉相同的动力电池类型,控制策略也更加相似。受限于价格因素iEV5采用的是天津力神生产的三元锂电池,但今年上市的江淮iEV6S为了提升能量密度比,改为采用三星SDI提供的电池组。

  在充电方面江淮iEV6S一共有5种充电模式,在普通充电模式下,江淮iEV6S的电池电量为28.5kWh。

  在长程充电模式下,电池电量会上升到33kWh,相对的长程充电虽然可以获得更多续航里程,但会对电池寿命产生一些影响。

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  不过自从上市以来,江淮iEV系列车型的充电问题就一直没有很好的解决,首先是充电协议不匹配,其次就是充电速度一直处于落后水平。在测试中,江淮iEV6S的充电速度仅为44.7A,仅为大多数车型的一半,但其最大的问题仍然是低温充电性能,此前江淮iEV5在冬季快充6~20A这样的速度还不及启辰晨风的慢充速度,在公众快充桩很容易造成充电排队挤压现象。

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  从启辰官方获悉的资料来看,启辰晨风动力电池采用的是锰酸锂材质,电池组件采用风冷散热模式。与北汽新能源技术路线相同,启辰晨风的电动机、控制系统采用水冷散热,电池组件采用风冷散热。启辰晨风最大输出功率109PS,单次充电下的续航里程可达到175km左右,完全能满足城市日常通勤。在快充模式下,启辰晨风只需充电5分钟便能持续行驶60公里,30分钟可充电80%,在慢充模式下,4小时即可充满是目前国内市场慢充性能最为出众的。

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  启辰晨风的实测充电为109.8A,启辰晨风是目前国内少有的合资纯电动车型之一,在动力与管理系统方面与日产聆风完全相同,拥有完备的电池管理模块,可以实时监测电池温度,在极端情况发生时及时限制或切断电流,降低安全风险。先进的BMS电池管理系统可以让电池组的寿命在十年以上,并且可以承受每天一次快速充电和一次慢速充电的使用频率。单个电池组出现故障后,不会对车辆性能产生太过明显的影响。用户可通过更换单个故障电池单元来排除隐患。

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  DENZA腾势是比亚迪与奔驰共通合作的结晶,在电池与管理系统方面技术均是出自比亚迪方面,由于续航方面成绩的出众一般用户基本上大多会选择快充模式。DENZA腾势搭载了一套容量为47.5kWh的电池组,电动机功率117马力,最大扭矩290牛·米,官方标称60公里/小时等速续航里程,也就是最大续航里程300公里,综合续航里程253公里。

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  DENZA腾势的实测充电为109.8A,动力电池方面采用的是磷酸铁锂电池,其特点安全性高、寿命长、稳定承受能力高、成本低,缺点是能量密度低与低温性能差。DENZA腾势正式由于磷酸铁锂电池是耐温性能最好的一种,因此电池组并没有采用主动式液冷方式,采用风冷完全可以达到要求。DENZA腾势作为德系车型,安全是融入血液中的尤其是电池安全方面,DENZA腾势的电池系统在收到极端情况时,电池单体可以单独释放压力并不是整体泄压。同时,DENZA腾势的BMS检测系统采用分区检测,对电池单体的检测更为精准,同时电池内部减少了大量检测线路,整体重量也会有所降低。

作者:王一
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