40℃酷暑120码疾驰3小时,油车无压力,电车能顶住吗?

大热天的烈日暴晒下,高速公路上的沥青路面被烤得发软,散发着阵阵热浪。这时候开车出远门,服务区里经常能听到车主们聚在一起聊天争论。有人说燃油车皮实耐造,大夏天顶着高温跑高速一点事没有;也有人抱怨说电车一上高速就拉胯,跑不了多远动力就开始缩水。这种争论每年夏天都在上演,到底谁说的是真话,谁又是凭印象瞎起哄。

40℃酷暑120码疾驰3小时,油车无压力,电车能顶住吗?-有驾

为了弄清楚这个底细,这里避开主观臆断,直接拿中汽研公开测试报告以及主流车企的耐久试验参数来当底牌。咱们把测试条件统一固定下来:环境气温设定在40℃,地表路面温度直接飙到62℃以上,车里面塞满四个成年人,空调开到24℃自动制冷。在这种极为苛刻的条件下,让车辆以120公里的时速不间断匀速跑满三个小时。这中途绝对不停车,也不熄火散热,看看燃油车和纯电车在动力稳定性、核心部件温度、能耗表现以及系统保护机制这四个维度的真实表现。

把视线先投向燃油车。许多老司机常说“油车高温高速随便造”,这可不是闭着眼睛瞎吹,底子里的硬件构造和测试数据确实给足了底气。

当一辆家用燃油车以120公里的时速在高速上巡航时,变速箱早就稳稳地锁在了最高经济挡位。这时候,涡轮增压发动机的转速基本在2100转到2300转之间徘徊,如果是自然吸气的发动机,转速一般也就维持在2600转以内。此时发动机真正输出的功率,仅仅占到它额定最大功率的28%到32%左右。

这就像是一个力气极大的举重运动员,现在只让他拿个轻飘飘的保温杯散步,身体各部位的负荷远远没有碰到极限。燃油车在量产出厂之前,发动机都要在实验室的台架上,经历大几十个小时甚至数百小时的红线转速高负荷耐久测试,当时的测试环境温度都设在45℃以上。日常在高速上跑三个小时,对发动机来说不过是热身运动。

燃油车高速行驶时,还有一个天然的优势,那就是撞风散热。当车子以120公里的速度向前疾驰时,迎面扑来的巨大气流会疯狂冲刷车头的散热水箱、变速箱油冷器以及空调冷凝器。这种状态下的散热效率,相当于在市区里堵车怠速时的3到5倍。发动机机舱里的散热风扇多数时候只需要低速运转,甚至不需要满负荷工作,热量就会被呼啸而过的风带走。

从具体的实测温度数据来看,以一台按时保养、散热器干净无杂物的1.5T家用SUV为例:

在行驶满1个小时的时候,发动机冷却液水温稳定在92℃到95℃之间,机油温度在96℃,变速箱油温则是84℃。这几个指标都精准地落在了厂家设定的最佳工作区间里。

当时间来到第2个小时,机舱内产生的热量和迎面吹来的风达到了平衡状态,温度不再往上涨。水温微微上升到98℃,机油最高温度停在103℃,变速箱油温保持在86℃。

等跑完完整的3个小时,发动机的最高水温也就101℃,机油最高温度108℃。

在家用发动机的安全标准里,水温报警线一般设在105℃,机油能长期承受的极限温度是115℃。也就是说,整套动力系统跑下来,连安全警戒线的边都没摸到。

在动力输出上,这种工况下的油车表现得稳如泰山。测试人员在行驶过程中多次深踩油门超车,油门响应和刚出发时没有任何区别,根本不存在后半程提速变软的问题。这是因为油车的空调压缩机是由发动机皮带直接带动的,或者是通过机械传动直接消耗发动机的余量功率,这部分消耗对于发动机来说不过是毛毛雨,不会影响到车轮的驱动力。

再来看能耗表现,这台SUV日常常温的高速综合油耗是百公里6.2升。在40℃高温且全程开空调的折腾下,油耗升到了6.7升到7.0升,上涨幅度在12%以内。算下来,55升的油箱装满,依然能跑出720公里左右的成绩,仪表盘显示的剩余里程和实际行驶里程相差无几,让人心里非常有底。

顺便提一个很多人容易混淆的误区,匀速且长时间地跑高速,非但不会让发动机受伤,反而由于进气量大、燃烧充分,能顺便利用高温气流冲刷掉气缸内部的一部分积碳。只要平时的机油、防冻液按时更换,车头没有被密密麻麻的杨絮、蚊虫堵死,油车连续跑上6到8个小时,都不会出什么幺蛾子。

可是换到纯电车身上,情况就变得非常微妙了。网络上关于电车夏天跑长途的评价往往是冰火两重天,有人夸它省钱好开,有人骂它跑着跑着就成了“软脚蟹”。这中间的差距,根源其实不在电机上,而是取决于动力电池的温度特性以及整套热管理系统的配置高低。

锂电池有一个难以逾越的物理瓶颈,那就是它最喜欢的工作温度是20℃到35℃。一旦环境温度达到40℃,就已经超出了它的舒适区。当车子以120公里的时速行驶时,风阻会随着速度的增加而成倍放大,电池必须持续输出大电流来维持车速。电芯自己会发热,电机电控在运转时也会产热,再加上空调压缩机拼命制冷,底盘还要承受62℃路面的高温炙烤。这四种热源堆叠在一起,冷却系统的压力直接拉满。

要是电池产生的热量没办法及时排出去,车辆的BMS电池管理系统为了安全起见,就会主动限制电机的输出功率。这可不是车坏了,而是系统为了防止电池温度过高而采取的自我保护行为。根据这个技术特征,电车在高温高速下的表现直接分成了三个截然不同的阵营。

处于领先地位的是800V全域高压平台配合一体化液冷的车型。这类车大多是最近一两年上市的中高端车型。它们内部通常设计有先进的智能热管理架构,电池、电机、电控和空调的冷却管路是连通的,由系统统一调配冷量。更重要的是,在800V高压状态下,系统的工作电流会变小。根据物理学原理,电流变小意味着发热量会大幅度降低,这等于从源头上砍掉了一大部分热量。

测试这些800V液冷电车时,在40℃环境里跑满3小时,数据反馈很说明问题:

刚跑完第1个小时,电芯的平均温度升到了43℃。这时候散热系统开始发力,冷却液加快循环,把不同电芯之间的温差控制在3℃以内,没有出现局部过热的现象。此时百公里电耗在22.3度左右,提速超车依旧凌厉。

行驶到第2个小时,发热和散热逐渐平衡,电芯的最高温度维持在45℃,没有继续恶化的趋势。

跑完全程3个小时,电芯温度最高达到了47℃到48℃。

由于这类车型的电池预警线普遍设在50℃,临界安全值更是高至65℃,因此它还有足够的安全空间,车辆自然不会出现限制功率的情况,车速能安稳地挂在120公里上。

这类高端电车无法规避的硬伤是电量的消耗。在高温和高阻力的双重夹击下,高速续航达成率通常只有64%左右。标称600公里续航的车,实际在高速上只能跑个380公里上下。不仅如此,刚下高速的电池温度偏高,如果立刻插上快充桩,充电桩为了保护电池会限制充电功率,原本40分钟能搞定的事情,可能会被拖到一个小时以上。

第二阵营是目前市场上最常见的400V基础液冷入门电车。这些车同样配了水冷管路,但散热器的规格和冷却液的流量都缩了水,也没有全车热管理的动态分配功能。

在行驶的前90分钟内,车子的表现还算正常,电池温度虽然在涨,但还能抗住,时速能稳在120公里。可是跑过两个小时后,底盘下的热量越积越多,电池温度直奔50℃的临界点。为了不让电池趴窝,BMS系统开始干预,电机功率被调低。这时候驾驶员会感觉油门踏板踩下去变沉了,车速会被动降到100公里到110公里左右。

这类电车在极端高温下的高速续航达成率只有53%到59%左右。一台标称500公里续航的车,实际只能跑个260公里左右,必须频繁进服务区充电。如果长期让它在这种工况下超负荷运转,电池的老化速度会明显加快,衰减程度会大于平时只在市区通勤的车。

第三阵营则是早期出厂或者价格极其低廉的风冷电车。这些车内部没有冷却液管道,只靠车身迎风或者一个小风扇来被动散热。

在这种极端高温的高速测试中,这类风冷电车通常只能坚持70分钟到100分钟。随后电池温度就会直接冲过55℃,系统会采取严厉的保护措施,限制车速不超过80公里。如果强行继续开,有些车会直接在仪表盘上弹出红色高温故障灯,逼着你把车停到服务区,熄火干等半小时以上,让风把电池吹凉才能走。这种车的设计初衷就是买菜接娃,一旦拉去跑长途高速,弊端就会暴露无遗。

梳理完这些底盘硬件和数据表现,为了让大伙在夏天出门少碰壁,这里整理了几条实用的避坑技巧。

如果是开燃油车出门:

出发前一定要拉起引擎盖,看看前格栅后面的散热网里有没有塞满柳絮、干树叶和泥沙。很多人车子水温高,其实就是这层灰网挡住了进风口,拿水枪洗干净就能解决大问题。

在高速上多用巡航模式,尽量减少大脚油门急加速。因为频繁地拉高转速会让发动机的产热量成倍增加,机油温度会窜得非常快。

如果开的是涡轮增压车型,高速跑完进服务区后,别急着马上熄火。让车子在原地怠速运转个两分钟,让机油继续循环,带走涡轮增压器里的高温,防止机油在这里结焦。如果是自然吸气的车,直接熄火就行。

如果是开纯电车出门:

在大太阳下出发前,提前十分钟在手机APP上把空调打开。很多新电车检测到要用车,会提前开启电池预冷功能,先把电池的底温降到35℃以下,这样能延缓高温到来的时间。

千万不要去加装那种网眼特别细密的塑料防虫网。虽然它能挡住蚊虫,但也会把大部分风阻挡在外面,导致电池的工作温度上升速度加快30%以上。

即使你的车动力很强,也建议在连续行驶两个半小时左右进一次服务区。歇个脚、上个厕所的工夫,就能让电池脱离高功率放电状态,利用这个间隙自然降温。

下高速之后,如果电池温度很高,别急着马上插枪快充。在服务区先停个20分钟,等电芯稍微凉快一点再充电,这样充电速度反而更快,而且对电池的伤害也最小。

在高速上行驶,尽量把电量维持在20%到80%这个区间。当电量太满或者太低的时候,电池管理系统对温度会变得极其敏感,稍微一热就会触发限制功率的保护。

说到底,燃油车和电车在夏天高温高速下的表现,并没有绝对的谁好谁坏,关键在于它们的设计路线不同。燃油车经过了上百年的发展,在极限温度和速度面前,它的热负荷容错空间极大,车主出行不需要做太多的规划。

纯电车则需要根据具体配置来判断。拥有800V高压和先进液冷的车型,完全能够胜任这种高强度的跨省长途,虽然续航会缩水,但安全和动力有保障。而那些老旧的风冷或者基础水冷车型,确实不太适合在盛夏时节长时间跑高速。随着后续电池安全标准的进一步提升,电车的控温能力还会继续迭代,这两种车型的差距也会被慢慢抹平。

信息来源:

1. 中汽研(CATARC)高温高湿极端工况整车耐久性能测试公开数据

2. 国家标准化管理委员会《电动汽车用动力蓄电池安全要求》等公开技术规范

3. 主流车企官方公布之动力总成及BMS热管理系统技术白皮书

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