有點(diǎn)后悔買電動(dòng)汽車了；電動(dòng)汽車太坑人了；哪怕是有一個(gè)破油車，我都要換掉……寒潮來襲，電動(dòng)汽車車主不僅忍受身體上寒冷，還直呼被自己的愛車寒了心。

作為電池領(lǐng)域的科研人員，南京大學(xué)現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院教授周豪慎對(duì)此并不驚訝。他告訴《中國科學(xué)報(bào)》，鋰離子電池在低溫環(huán)境下的充電和放電均大幅度地被抑制，電池的能量存儲(chǔ)和釋放能力均被削減，導(dǎo)致冬天的低溫環(huán)境下，電池性能下降甚至無法正常工作。

這也并不是沒有辦法解決。但在國家大力推廣新能源車之時(shí)，需要解決的問題不僅僅局限在電池上，還有電動(dòng)汽車安全、續(xù)航以及充電樁等配套設(shè)施問題。這也是車主期望盡快解決的。

給電池“披件棉襖”？

家住北京的劉先生從家到單位只有8公里，為了上下班方便，綜合考慮買了輛電動(dòng)汽車，“才買5個(gè)月，這是第一次過冬。”據(jù)中央氣象臺(tái)1月7日7時(shí)發(fā)布消息，受此次寒潮影響，北京最低氣溫達(dá)到-19.6℃，達(dá)到1952年之后的1月氣溫最低值，1966年之后的氣溫最低值。

在這種溫度下，劉先生和愛車都接受了考驗(yàn)?！皢?dòng)車時(shí)，顯示電量還有130公里，可還沒行使5公里，電量已經(jīng)下降到一半了?！痹阶叩阶詈箅娏肯陆翟娇?，劉先生非常著急。最終，他不得不關(guān)掉車內(nèi)空調(diào)，忍受著刺骨的寒冷，四處尋找充電樁。

同樣地，購買電動(dòng)汽車僅8個(gè)多月的張先生也遇到了這樣的問題。“從公司到家是25公里，顯示消耗75公里，前幾天顯示里程和實(shí)際里程還是1.6倍的差距，現(xiàn)在都到了3倍?！?/p>

而上述電動(dòng)汽車車主遇到的情況并不是個(gè)例?！坝绕鋵?duì)純電驅(qū)動(dòng)的新能源車，在寒冷天氣下，電量的容量明顯變小，正常行駛情況下續(xù)航里程變短?！?東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院副院長殷國棟也經(jīng)常被問及類似問題，“其實(shí)，這些都是由于在極端環(huán)境下，跟當(dāng)前電池本身的性能和整個(gè)車輛的能量管理不完善有關(guān)?！?/p>

周豪慎表示，就鋰離子電池本身缺陷而言，“目前學(xué)界正研究給電池外添加一套溫控體系，即使外界的環(huán)境溫度很低，電池的工作溫度控制在常溫下，這樣電池能夠最大限度地保障續(xù)航”。

然而，對(duì)電池工作溫度的相對(duì)精準(zhǔn)調(diào)控并不是一件容易的事。殷國棟向《中國科學(xué)報(bào)》介紹，由于電池本身對(duì)散熱有一定要求，如何合理的布置加熱片或加熱管路，與電池散熱達(dá)到平衡，是目前電池?zé)峁芾矸矫嫜芯康闹攸c(diǎn)。

電池低溫表現(xiàn)力要提高

低溫環(huán)境下，充電效率低也是電動(dòng)汽車車主抱怨的問題之一。“在秋天，90分鐘就能充滿，但現(xiàn)在充了快二十分鐘，還沒到1%?！?/p>

周豪慎向《中國科學(xué)報(bào)》解釋，低溫工作環(huán)境下，鋰離子在電解液和電極上的擴(kuò)散均大幅度變慢。也就是說，低溫工作環(huán)境下，鋰離子電池電解液的黏度變大，電導(dǎo)率下降，甚至出現(xiàn)電解液凝固，這些均影響鋰離子電池的低溫表現(xiàn)。

對(duì)此，研究人員正在優(yōu)化電池內(nèi)部電極和電解液成分。

在周豪慎看來，目前主要有兩類解決方法：一是提高電池充電時(shí)的工作溫度，如提高環(huán)境溫度或者轉(zhuǎn)移至常溫區(qū)充電，這樣能有效地縮短充電時(shí)間；二是從根本上優(yōu)化電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，替換更先進(jìn)的電解液和電極，即使在低溫下也能夠快速地充放電，從而從根本上解決充電慢的問題。

就車主反映“掉電時(shí)快時(shí)慢，尤其越到最后掉電越快”的問題，殷國棟分析，主要是電池的荷電狀態(tài)（SOC）估算不準(zhǔn)導(dǎo)致的。

他解釋，當(dāng)電池實(shí)際的剩余容量較多時(shí)，不準(zhǔn)的SOC對(duì)車輛影響較小。但是當(dāng)電池的電量消耗了一半以后，不準(zhǔn)的SOC可能會(huì)導(dǎo)致車輛電量耗盡，因此這時(shí)需要對(duì)SOC進(jìn)行修正。

“手機(jī)和電腦也使用的是鋰離子電池體系，雖然電極材料和電解液有所區(qū)別，但工作原理是一樣的?！敝芎郎鬟M(jìn)一步分析，電量主要存儲(chǔ)在較平穩(wěn)的放電區(qū)間，到末期，一般電壓變化大，而貢獻(xiàn)的電量卻很少，這也解釋了越到最后掉電越快。

提高市場占有率仍需解決諸多問題

著急的劉先生開始四處尋找充電樁，令他惱火的是，所找到的充電樁不是壞了就是沒車位，最后好不容易找到一個(gè)?！安恢朗切盘?hào)不好還是怎么的，微信支付寶碼掃不出來。零下十幾度，我站在風(fēng)里搗鼓了十多分鐘，快把手凍掉了?！?/p>

劉先生一邊給愛車充電一邊想著當(dāng)初為什么要買電動(dòng)汽車，“總覺得這么多年電動(dòng)汽車已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)穩(wěn)定期，現(xiàn)在有點(diǎn)后悔買了”。

中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)估，2020年前11個(gè)月，新能源汽車?yán)塾?jì)銷量完成110.9萬輛，同比增長3.9%，增速較1~10月實(shí)現(xiàn)由負(fù)轉(zhuǎn)正。該協(xié)會(huì)副總工程師許海東預(yù)計(jì)，2021年新能源汽車銷量有望增長40%以上，達(dá)180萬輛。根據(jù)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》，到2025年新能源汽車新車銷售量達(dá)到汽車新車銷售總量的20%左右。

“我國新能源汽車發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定階段了。”在殷國棟看來，還應(yīng)繼續(xù)加大對(duì)動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)、全線控轉(zhuǎn)向等新能源車關(guān)鍵部件的研發(fā)力度。

周豪慎也表示，電動(dòng)汽車要想提高市場占有率，其發(fā)展接下來主要做好以下工作：一是需要解決安全問題，電動(dòng)汽車的安全問題仍是其發(fā)展的瓶頸之一；二是需要解決里程焦慮，電動(dòng)汽車的續(xù)航仍需要改進(jìn)；三是需要解決電池的充電問題，能夠保證電池安全的情況下盡量提高充電速度；最后，充電樁等配套設(shè)施要跟進(jìn)。

“還要與汽車智能化和網(wǎng)聯(lián)化趨勢結(jié)合，以新能源車為載體，大力發(fā)展人工智能、無人駕駛與智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的研究和應(yīng)用?！币髧鴹澭a(bǔ)充道。



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