這是“汽車人蔘考”第291篇原創文章

“推動智能電動汽車向前進”

“電動汽車冬季趴窩，車主瑟瑟發抖”，電動汽車發展這麼多年，續航里程依然是用戶頭號問題。如何提高續航里程，怎麼開才省電，汽車人蔘考進行系統的解讀。

爲什麼續航里程是問題？

與燃油汽車相比，電動汽車主要在儲能系統、空調系統、制動系統有了變化。

第一，儲能系統，油箱變電池。

電池的放電特性受環境溫度的影響，特別是在低溫環境中，電池內部的化學反應產生的電流的速度比升溫條件下慢很多，放電性能衰減明顯。

以鋰離子電池爲例，隨着溫度的降低，其電解液電導率降低，電極材料活性降低，導致低溫情況下歐姆極化、濃差極化、電化學極化增大。

表現爲動力電池的放電曲線上，放電容量和放電平臺電壓都大幅降低。

這與燃油汽車完全不同的特性，反映到用戶端，往往是用戶對電動汽車儀表顯示的剩餘里程沒有信心，特別是在冬天產生續航的焦慮。

第二，空調系統，暖風的變化。

傳統燃油汽車需要制熱時，會利用發動機餘熱，加熱冷卻液，通過暖風機等部件，將冷卻液的熱量，送至乘員艙。當需要製冷時，以發動機皮帶帶動壓縮機，製冷劑經膨脹閥節流，在蒸發器中氣化而吸收乘員艙熱量，進而通過鼓風機達到製冷效果。

電動汽車無法像燃油車那樣利用自身產生的熱量，來爲車內乘員提供暖風，因此，需要引入溫度可控且能維持恆溫的制熱的熱源，最常用的是PTC電加熱器，PTC需要耗費電池的電量，從而影響續航里程。

電動汽車製冷方式與燃油汽車大體保持一致，不過電動汽車壓縮機的動力同樣來源於電池，也會導致續航里程的降低。

第三，制動系統，能量回收。

電動汽車的電機可以在剎車時工作在回饋模式，將車輪旋轉的動能轉換成新生的電能，回饋至電池。

與此同時，電機在驅動軸上產生與車輪旋轉方向相反的機械轉距，也可以幫助電動汽車實現剎車。

而傳統燃油汽車僅能從摩擦系統獲得制動轉矩，剎車過程中被耗散的能量，佔到了總能量的75%。

因此，能量回收是電動汽車的標配，在起停頻繁的城區工況下，續航里程可以延長20%左右。

續航里程還與哪些因素有關？

汽車在驅動過程中，驅動力需要克服滾動阻力、空氣阻力、坡度阻力和加速阻力。

對於電動汽車，在驅動過程中，其內部能量的流動，電池的電能會經歷電池的放電損耗、電機的能量轉換損耗以及減速器的能量轉換損耗；在剎車過程中，能量回收也會經歷相似損耗。

如何提高續航里程？

從以上分析可以看到，提高電動汽車續航能力，可以從開源和節流兩方面入手。

第一，降低行駛阻力，減少用電附件的能耗。

降低行駛阻力，滾動阻力與汽車重量成正比，空氣阻力與汽車的迎風面積、空氣阻力系數以及車速相關，而坡道阻力與道路坡度及汽車重量相關，加速阻力與加速度和汽車重量相關。

因此，汽車的重量是核心，車越重，行駛阻力越大。

鋁合金和高強度鋼是車身輕量化材料的首選，在電動汽車重要系統上，採用塑料部件，通過結構優化減少零件數量也是主要方式之一。

空調是汽車上最大的用電部件，PTC電加熱器最好的替代者是熱泵空調，把熱從一個地方泵到另一個地方，採用電磁閥實現蒸發器和冷凝器功能的相互切換，既可制熱又可制暖，熱泵的制熱能效遠高於PTC加熱，能大幅提升冬天電動汽車續航里程。

第二，提升動力系統能量轉換效率，增加電池的容量。

增加電池容量，可以通過提高電池能量密度和增加電池數量來實現，但單純地增加電池數量又會增加車重。

因此在保證安全的前提下，儘可能提高電池的能量密度，目前來看，固態電池或許是終極發展方向。

怎麼開車最省電？

第一，儘量減少急加速。

電池的放電效率隨加速度增加而降低，加速度增加需要放電電流增加，導致電池的內阻升高，進而導致放電效率降低。

電機的效率隨加速度增加先增加，之後會逐步降低；而驅動車輪能耗隨加速度增加基本保持穩定，總體而言，電池能量消耗會隨加速度增加而增加。

第二，避免高車速。

行駛阻力主要與風阻有關，隨空氣阻力的增加而顯著增大，而電力驅動系統效率（電池+電機）隨着車速增加而增加隨後會降低。

總體表現爲電池能量消耗隨車速先降低後增加，因此，高車速行駛會影響續航里程。

第三，優先採用滑行回收。

相比於直接踩下剎車踏板，採用抬起加速踏板的滑行回收方式，避免了摩擦制動中動能損耗，會更加省電。

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