电动汽车电池衰减，汽车动力电池在冬季能量都损失在那了？

电动汽车冬季续航衰减的原因有两点说明：在解析电动汽车低温续航会衰减的原因之前，首先要纠正一点普遍性的错误理解，那就是「电池充电」的概念到底是什么。很多人认为三元锂电池充放电就像是“补充与消耗”，将电流输送到电芯中，在行驶中消耗电流电动汽车电池衰减、消耗完后再通过电网充入。低温影响的也许是放电时电流的消耗，然而这是绝对的错误理解，充电与放电实际是促进化学反应。

图1：动力电池放电的概念，锂离子在电解液的作用下完成从负极脱嵌，随即嵌入正极。

图2：动力电池充电的概念，锂离子完成从正极回到负极的动作。

知识点锂电池的「充放电」实际为化学反应，所以电池又叫做「化学电源」。电动汽车在低温环境中出现续航里程的衰减，其第一点核心因素是低温对化学反应的效率产生了影响。假设某种镍类三元锂电池在理想的环境温度中（一般为25℃），其正常的放电容量约为「2Ah」；但随着温度的不断下降，放电电压会不断增长，如果温度低至零下“5.0/10℃（摄氏度）”后，其放电容量就会增长约0.5Ah。

低温造成了放电电压的升高，那么放电容量或称之为「放电电流强度」就会变大，通俗的描述就是“费电”了。究其根本原因则是因电解液活性物质受温度影响，同时极板材料的三维结构对锂离子的“制约能力”也会影响扩散速率；比如低温会造成负极石墨扩散速度的降低，锂离子电荷迁移阻抗会增大。

通俗描述：如果上述描述不好理解的话，尝试这样想象——锂离子的数量是恒定且在不断衰减的，在常温环境中锂离子“运行阻力小”，固定量的锂离子“高速高效运行”就能在限定时间周期内产生更大的电流，车辆小油门通行会有合格的动力体验。但在低温环境中锂离子“运动阻力大”，等量的锂离子从负极到正极在固定的时间内没有产生足够强的电流，或者被迁移阻抗消耗了部分能量，结果自然是车辆感受到的动力变差。

这就像燃油动力汽车在低温冷启动时油耗也会飙升一样，低温机体与防冻冷却液消耗了燃烧产生的热能，于是就没有足够的热能转化为动力。想要获得合格的动力就需要ECU行车电脑主动提升喷油量与进气量，以消耗更多燃油为代价补偿性能。而电动汽车在低温时也不允许性能变差，所以在低温影响「反应效率」后随即会主动加大扩散速率、通过加速更多锂离子运动产生更强的电流是满足行驶需求。那么数量固定的锂离子快速的完成“负正极”移动，这是不是等于亏电的速度被加快了呢？其实这就是低温对电动汽车续航能力影响的第一因素，第二因素为「设备耗电」。

设备耗电动力电池组暖空调系统PTC模块为了保证动力电池锂离子扩散速率的理想标准，在低温环境中需要主动对「动力电池组」主动加热使其达到理想运行温度。加热的方式是利用「PTC陶瓷加热模块」以电加热的方式升温，通过加热防冻冷却液并使其在电池组内循环流动而升温；同时高温防冻冷却液还能够加热暖风水箱，电加热同时实现车辆获得暖风。

利用「电加热」的方式升温，这种方式会有非常高的电耗。因为只要导体的电阻足够大才能快速与有效的升高温度，电阻大电耗自然也会高（电池不就是这样嘛）。所以电动汽车在冬季用「PTC模块」实现电池组温控与取暖，以每小时消“3/5kwh”（度）的程度用电，再加上电池仍旧会受到温度轻微影响的问题，电动汽车的续航里程自然会缩短一些。

总结：低温续航里程缩短是电动汽车一个无解的问题，只有在停车后随时充电，利用车辆装备的「预加热」系统利用电网电量稳定防冻冷却液与电池组温度；之后在行驶中跳过加热升温的最耗电阶段，这种方式才能够有效解决续航缩短的问题。亦或者在动力电池制造成本明显下探之后，为电池组提供足够大的容量，以充足冗余保证即使缩短也不影响正常代步，这是最容易实现的方式，供参考。

编辑：天和Auto

内容：共享天和MCN头条号

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