新能源汽车在低温环境下的影响显而易见,尤其是在极端天气下。
当前市场上的新能源汽车大多以混合动力或纯电动为主,其性能表现与气温密切相关。
特别是在气温降至零下30℃以上时,对电池的考验变得尤为严峻。
无论是三元锂离子电池还是磷酸铁锂电池,其最佳工作温度范围大致在20℃-25℃。过高或过低的温度都会对其性能产生不良影响。在低温条件下,所有化学材料的活性都会降低,因此动力电池在冬季的反应也会变得相对“迟缓”。
一、续航里程显著缩短
目前主流的电动汽车主要使用锂离子电池作为动力源。
锂离子电池的充放电过程涉及金属锂离子在电解液中通过隔离膜迁移,并在电芯的正负极处发生氧化还原反应。
随着气温的降低,锂电池的电解液会变得更为粘稠,导致锂离子传输速率下降,同时氧化还原反应的速率也会减缓。
这会导致电池化学活性降低,氧化还原速率变慢,极化内阻增大,从而影响电池的充放电能力。在低温条件下,电池很容易达到截止电压,从而释放出较少的电量。
由于内阻增大,电池的电压也会相应下降。因此,当电池放电至正常下限电压时,实际放出的电量远少于平时,导致续航里程明显缩短。
此外,温度越低,锂电池的压降速度越快,可供电时长越短,容量也会相应减少。
据统计,每小时耗电量可达到6度左右,意味着每行驶约2分钟就会消耗一公里的续航里程电量。
然而,这种容量的减少是暂时的,当环境温度回升,放电条件改善时,电池性能可以恢复到正常状态。
因此,尽管电动车在冬季续航里程会衰减,但随着春季气温回升,续航表现又会逐渐恢复。
二、充电时间延长
在低温环境下给新能源汽车充电时,车辆并非直接对动力电池进行充电,而是首先为动力电池内部的加热板提供电压与电流。
只有当动力电池达到适宜的充电温度时,才开始进行正式的充电过程。这种充电方式实际上是对电池的一种保护措施,确保其在安全、高效的状态下进行充电。
在低温条件下充电时,车辆会利用其自带的加热系统对电池进行预热,使其逐渐接近最佳工作温度,从而提高充电效率和速度。
通常情况下,夏季充电时电流可达到60a,而冬季则可能降至30a左右,意味着寒冷天气下充电电流可能会下降40%至50%。
以上便是寒冷天气对新能源汽车的主要影响。除此之外,低温环境下人为操作因素也需特别注意。
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