这是“汽车人参考”第291篇原创文章

“推动智能电动汽车向前进”

“电动汽车冬季趴窝，车主瑟瑟发抖”，电动汽车发展这么多年，续航里程依然是用户头号问题。如何提高续航里程，怎么开才省电，汽车人参考进行系统的解读。

为什么续航里程是问题？

与燃油汽车相比，电动汽车主要在储能系统、空调系统、制动系统有了变化。

第一，储能系统，油箱变电池。

电池的放电特性受环境温度的影响，特别是在低温环境中，电池内部的化学反应产生的电流的速度比升温条件下慢很多，放电性能衰减明显。

以锂离子电池为例，随着温度的降低，其电解液电导率降低，电极材料活性降低，导致低温情况下欧姆极化、浓差极化、电化学极化增大。

表现为动力电池的放电曲线上，放电容量和放电平台电压都大幅降低。

这与燃油汽车完全不同的特性，反映到用户端，往往是用户对电动汽车仪表显示的剩余里程没有信心，特别是在冬天产生续航的焦虑。

第二，空调系统，暖风的变化。

传统燃油汽车需要制热时，会利用发动机余热，加热冷却液，通过暖风机等部件，将冷却液的热量，送至乘员舱。当需要制冷时，以发动机皮带带动压缩机，制冷剂经膨胀阀节流，在蒸发器中气化而吸收乘员舱热量，进而通过鼓风机达到制冷效果。

电动汽车无法像燃油车那样利用自身产生的热量，来为车内乘员提供暖风，因此，需要引入温度可控且能维持恒温的制热的热源，最常用的是PTC电加热器，PTC需要耗费电池的电量，从而影响续航里程。

电动汽车制冷方式与燃油汽车大体保持一致，不过电动汽车压缩机的动力同样来源于电池，也会导致续航里程的降低。

第三，制动系统，能量回收。

电动汽车的电机可以在刹车时工作在回馈模式，将车轮旋转的动能转换成新生的电能，回馈至电池。

与此同时，电机在驱动轴上产生与车轮旋转方向相反的机械转距，也可以帮助电动汽车实现刹车。

而传统燃油汽车仅能从摩擦系统获得制动转矩，刹车过程中被耗散的能量，占到了总能量的75%。

因此，能量回收是电动汽车的标配，在起停频繁的城区工况下，续航里程可以延长20%左右。

续航里程还与哪些因素有关？

汽车在驱动过程中，驱动力需要克服滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。

对于电动汽车，在驱动过程中，其内部能量的流动，电池的电能会经历电池的放电损耗、电机的能量转换损耗以及减速器的能量转换损耗；在刹车过程中，能量回收也会经历相似损耗。

如何提高续航里程？

从以上分析可以看到，提高电动汽车续航能力，可以从开源和节流两方面入手。

第一，降低行驶阻力，减少用电附件的能耗。

降低行驶阻力，滚动阻力与汽车重量成正比，空气阻力与汽车的迎风面积、空气阻力系数以及车速相关，而坡道阻力与道路坡度及汽车重量相关，加速阻力与加速度和汽车重量相关。

因此，汽车的重量是核心，车越重，行驶阻力越大。

铝合金和高强度钢是车身轻量化材料的首选，在电动汽车重要系统上，采用塑料部件，通过结构优化减少零件数量也是主要方式之一。

空调是汽车上最大的用电部件，PTC电加热器最好的替代者是热泵空调，把热从一个地方泵到另一个地方，采用电磁阀实现蒸发器和冷凝器功能的相互切换，既可制热又可制暖，热泵的制热能效远高于PTC加热，能大幅提升冬天电动汽车续航里程。

第二，提升动力系统能量转换效率，增加电池的容量。

增加电池容量，可以通过提高电池能量密度和增加电池数量来实现，但单纯地增加电池数量又会增加车重。

因此在保证安全的前提下，尽可能提高电池的能量密度，目前来看，固态电池或许是终极发展方向。

怎么开车最省电？

第一，尽量减少急加速。

电池的放电效率随加速度增加而降低，加速度增加需要放电电流增加，导致电池的内阻升高，进而导致放电效率降低。

电机的效率随加速度增加先增加，之后会逐步降低；而驱动车轮能耗随加速度增加基本保持稳定，总体而言，电池能量消耗会随加速度增加而增加。

第二，避免高车速。

行驶阻力主要与风阻有关，随空气阻力的增加而显著增大，而电力驱动系统效率（电池+电机）随着车速增加而增加随后会降低。

总体表现为电池能量消耗随车速先降低后增加，因此，高车速行驶会影响续航里程。

第三，优先采用滑行回收。

相比于直接踩下刹车踏板，采用抬起加速踏板的滑行回收方式，避免了摩擦制动中动能损耗，会更加省电。

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