“當氣溫降到-5℃時，新能源汽車的續駛里程損失就已達30%。”
“在東北，每到冬季，公交集團的員工每天凌晨4時就要開始對新能源公交車進行預熱，一個多小時后車輛才能啟動?！?/p>
“2014年至2015年，哈爾濱市的新能源汽車推廣數量還不到1000輛?！?/p>
以上這些數據與事例真實反映了我國新能源汽車在寒冷地區推廣遇到的問題。為解決這些問題，在我國最北端的省會城市哈爾濱，最近舉辦了一個以“聚焦新能源汽車耐候性，加快寒地新能源汽車發展”為主題的寒區新能源汽車推廣應用論壇。此論壇由中國汽車工程學會與哈爾濱市政府共同主辦。各位參會嘉賓對新能源汽車在寒冷環境下的應用進行了深入探討。
整車和電池都“怕冷”
在我國，新能源汽車乘著國家政策鼓勵的東風得到快速發展，但在寒冷地區的推廣情況卻不甚樂觀，主要是因為低氣溫給新能源汽車的運行帶來很多困難。
據參會專家介紹，新能源汽車在寒區運行，常常遇到冰雪濕滑路面，為保障行車安全，需配備雪地胎增強附著力。由于輪胎滾阻系數升高，行駛阻力增大，能量損耗隨之加大，造成電動汽車續駛里程下降。此外，低氣溫會導致整車傳動效率下降，這也會增加電動汽車的能量消耗。
北汽新能源副總經理、工程研究院院長王可峰告訴記者，新能源汽車在寒冷環境下運行的困難還遠不止這些。他說，采暖制熱、除霧除霜都會增加車輛能耗?！叭绻ＷC除霜的質量，大概就需要3.5kW到4kW的功率。一輛新能源汽車在-20℃的環境中以33km/h的速度行駛，僅除霜就要消耗10kW以上的功率，再加上采暖，用于維持車內相對舒適狀態而損耗的能量，就快趕上車輛行駛耗費的能量了?！彼a充說，新能源公交車大面積的玻璃窗、金屬材料車身等基礎設備，在寒冷條件下都有散熱快的特點，進一步導致車體熱量散失。
關于電池方面的問題，中國工程院院士楊裕生告訴記者，動力電池最低放電溫度在-20℃左右，且放電功率、放電能量在寒冷溫度時顯著下降。溫度降低導致電池放電功率、放電能量明顯惡化，續駛里程下降。我國北方地區冬季溫度普遍低于0℃，極寒地區更低于-30℃，電動汽車普遍存在無法啟動的問題。
低溫環境中直流充電時間大于90分鐘，而常溫下只需30分鐘，充電時間延長。在低溫條件下充電易導致動力電池負極出現不可逆的微觀塌陷，造成電池永久性損壞。因此，低溫環境中快充是絕對禁止的。
綜合來說，寒冷溫度下，由于電池性能變差、空調開啟增加能耗等原因，續駛里程有明顯損耗，較溫暖時降低約30%~50%。
圍繞問題提出解決思路
對如何提升寒冷環境下新能源車輛性能的問題，多位業界專家表達了自己的意見。綜合來說，需同時考慮整車和動力電池兩個方面的性能。
針對低溫環境的整車設計開發，要注意保溫隔熱、抑制能量散失，比如，采用傳熱系數低的新型材料如碳纖維、陶瓷纖維棉，加強整車密封保溫設計等。還要降低能耗、提升熱利用率，比如采用輕量化技術、降低整備質量，改良變速器設計、提高傳動效率，優化車身造型和輪胎設計降低行駛阻力等。
新能源汽車的進步與電池技術的進步緊密相關。我國開始研發、生產電動汽車的時候，使用的是鉛酸電池，中間經過了鎳氫電池，目前普遍使用的是磷酸鐵鋰電池，現在又逐漸推廣使用三元鋰電池。對于電池的技術水平，我國提出了2020年的目標，即希望電池單體能量密度能夠達到350Wh/kg。“如果這個目標能夠實現的話，我國新能源汽車的性能將取得很大的突破。”王秉剛說。
對于寒冷環境下動力電池性能提升的措施有，單體電芯改良和電池模組設計優化兩方面。王可峰告訴記者，目前，低溫性能表現相對優異的電極材料為三元正極、鈦酸鋰負極，通過開發適于低溫條件材料工藝的電芯可以提升電池低溫性能。另外，采用動力電池模組加熱片方案，可使電池低溫充電性能得到明顯提升。對電池采取加熱與充電同時進行的策略，電池溫升速率大于10℃/h，充電效果改善明顯。
“隨著科技的進步，未來可以實現在寒冷季節，用戶使用車輛之前，提前2小時用手機操作預加熱車輛。預加熱車輛消耗的電量來自于充電樁而不是電池，所以可以有效提高車輛的續駛里程?！蓖蹩煞逖a充說，“對電池包進行預加熱可優化充電速度，之后使用空調時，也可減少采暖對電池電能的損耗?！?/p>
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