在寒冷的天氣里,電動汽車的行駛距離大大減少。在極端情況下,在接近零下的天氣下,可行駛距離可能會減少30%以上。這是因為電池芯內阻增加,整體效率和性能下降。
據悉,電動汽車鋰離子電池的最佳工作溫度在20至45攝氏度之間。如果外部溫度降至20度以下,車輛將消耗電力來提高和維持電池溫度。最近,美國電動汽車電池分析平臺Recurrent Auto對美國18款最受歡迎的1萬多輛電動汽車車型進行了研究,結果顯示,在零下天氣下行駛里程平均減少了30%。
鋰電池在零下的溫度下效率下降。在寒冷的天氣下,電池負極接受鋰離子的能力下降,鋰被涂覆在負極表面。該現象在部分行駛過程中會被消除,但不會完全消失,隨著時間的推移會對電池性能產生影響。
幸運的是,最近的電動汽車被設計成防止電池損壞,在極端溫度下也能發揮穩定的性能。但減少行駛距離和性能下降是不可避免的問題。特別是電池組溫度會影響充電速度。在寒冷的天氣里,充電速度會急劇下降,要想保持和夏季一樣的充電速度,需要做進一步的準備。
一些電動汽車在直流快速充電時提供提前預熱電池的功能。使用它可以在到達充電站之前提高電池溫度,優化充電速度。相反,如果不利用它,在寒冷的情況下立即嘗試直流充電,充電速度將明顯慢于制造商提供的規格。
美國國家研究所報告顯示,冬季電動汽車充電時間最多可比夏季增加3倍。特別是像美國北部這樣寒冷地區的EV擁有者更是感受到了這種影響。
當電池溫度不是最佳狀態時,回生制動功能也會受到限制。一些電動汽車可以通過回生制動充電100kW以上的能量。但如果電池處于冷狀態,則無法接受這種能量,從而限制了回生制動量。要想緩解這個問題,利用行駛前預熱車輛的預調是有效的。
與內燃機車輛不同,電動汽車無法使用發動機的廢熱,在開暖風系統運行時需要額外消耗電池電力。安裝熱泵的電動汽車可以回收部分熱量,但由于供暖操作,預計行駛里程將大幅減少。由于外部溫度,行駛距離減少了10%至12%,但使用室內供暖系統最多可以減少41%。
一些制造商為了提高供暖效率,正在引進輻射供暖(Radiant Heating)技術。以寶馬為例,在iX車型中引入了輻射加熱包,設計為在盡量減少功耗的同時保持室內溫度。該套件在支架和儀表板底部安裝紅外線加熱器,提高供暖效率。
冬季輪胎由于特殊橡膠和用于提高接地力的踏面模式,阻力增加。米其林表示,冬季輪胎可以將電動汽車行駛里程最多減少20%。要想減少這些問題,定期檢查輪胎壓力,保持效率非常重要。此外,電動汽車制造商和輪胎制造商正在努力開發電動汽車專用冬季輪胎,以彌補冬季行駛里程。
寒冷的天氣對電動汽車的性能有多種影響,但通過提前計劃、電池管理和車輛功能的利用,可以有效地在冬季運行。隨著技術的發展,冬季電動汽車運營的不便將逐漸減少。