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新能源車如何度過“寒冬”?看看理想汽車的解決方案
新能源汽車如何過冬是車主們最關心的問題之一,尤其在氣溫更低的北方地區(qū),溫暖的空調(diào)和續(xù)航里程似乎總是呈現(xiàn)反比。
而一旦電池續(xù)航出現(xiàn)問題,在寒風中等待拖車的體驗更加難熬。

因此,理想汽車用一場冬季用車技術日活動,展示了其克服冬季續(xù)航里程“縮水”的相關策略。
不過,給出答案之前,理想先解答的,是“為什么冬季的續(xù)航會降低”這一基礎問題。

理想汽車整車電動產(chǎn)品負責人唐華寅介紹,低溫下材料物理特性的變化是冬季續(xù)航降低最主要的原因。具體來說,-7℃時,輪胎滾動阻力相比常溫增加50%、風阻增加10%,驅(qū)動系統(tǒng)中潤滑油變黏稠導致效率降低2%以及卡鉗和軸承的拖滯阻力也會增加50%。
為解決上述原因?qū)е碌哪芎脑黾訂栴},理想汽車將提升冬季續(xù)航的重點放在熱管理系統(tǒng)和電池上。
首先是提高空調(diào)及其背后的熱管理系統(tǒng)的效率。傳統(tǒng)方案是采用電驅(qū)余熱供暖的方式,但電驅(qū)余熱在向座艙傳遞時還會經(jīng)過電池,為電池加熱,此時如果電池電量較高,就會產(chǎn)生不必要的能量消耗。
理想汽車的解決方案是,通過在熱管理系統(tǒng)的回路中增加繞過電池的選項,讓電驅(qū)直接為座艙供熱——這不僅能夠使之迅速升溫,還能節(jié)省能源消耗12%左右。

此外,理想汽車還重新設計了熱管理系統(tǒng)的零部件。唐華寅介紹,理想MEGA的熱管理集成模塊,將泵、閥、換熱器等16個主要功能部件集成在一起,零部件數(shù)量減少的同時,管路長度也減少了4.7米,并減少了8%的管路熱損失。
其次,在車內(nèi)打開空調(diào)后,車內(nèi)的暖濕空氣遇到冰涼的玻璃,很容易起霧。為此,常見的解決方法是通過開啟空調(diào)的外循環(huán),引入車外干燥涼爽的空氣進行除霧,但額外冷空氣的加入勢必會帶來空調(diào)能耗的增加。
針對這一問題,理想汽車提出了采用“雙層流空調(diào)箱”的解決辦法。雙層流空調(diào)箱是指對空調(diào)進氣結構進行上下分層,引入適量外部空氣分布在上層空間,在解決玻璃起霧風險的同時,也能讓成員呼吸到新鮮的空氣。
內(nèi)循環(huán)的溫暖空氣分布在車艙下部空間,使用更少的能量就可以讓腳部感到溫暖。同時,結合溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器等豐富的傳感單元,理想汽車開發(fā)了更智能的控制算法,在確保不起霧的前提下可以將內(nèi)循環(huán)空氣的比例提升到70%以上,節(jié)能效果明顯。以理想MEGA為例,在-7℃ CLTC標準工況下,雙層流空調(diào)箱帶來了57W的能耗降低,意味著續(xù)航提升3.6km。
冬季電池能量衰竭的主要原因是鋰離子電池的電化學活性在低溫環(huán)境下會降低,導致自身放電阻力增大,使電池放電效率下降,消耗電池內(nèi)部的更多的能量。同時,電池的功率能力也會下降,低電量下不僅可能無法支持車輛正常行駛,還需要額外消耗能量去加熱電池。

目前MEGA上搭載的電池是麒麟5C電池,由理想汽車和寧德時代共同研發(fā)。通過優(yōu)化電芯內(nèi)阻、改善電池包散熱等問題,從而提升電池功率。
據(jù)唐華寅介紹,MEGA電池在常溫時內(nèi)阻可以下降40%,而在低溫狀況下內(nèi)阻也能下降30%,功率能力提升30%。
與MEGA不同,全新理想L6搭載的是磷酸鐵鋰電池。磷酸鐵鋰電池最主要的問題是電量估不準,行業(yè)內(nèi)的破題方法一般是建議用戶定期將電池充滿,用于校準電量,但這并不能從根本上解決磷酸鐵鋰電池電量估不準的問題。

針對這一痛點,理想汽車自主研發(fā)了ATR自適應軌跡重構算法,率先應用在全新理想L6上。算法能夠依據(jù)車主日常用車過程中的充放電變化軌跡,實現(xiàn)電量的自動校準。即便用戶長期不滿充電,或者單純用油行駛,電量估算誤差也能保持在3%至5%,比行業(yè)常規(guī)水平提升了50%以上。
除此之外,冬季低溫環(huán)境造成電池放電能力減弱,剩余電量較高時增程器提前啟動,從而導致純電行駛里程變短的問題也一直困擾著新能源汽車車主。對此,理想汽車推出了自研的APC功率控制算法,通過高精度的電池電壓預測模型,實現(xiàn)了未來工況電池最大能力的毫秒級預測,可以在安全邊界內(nèi),最大限度地釋放動力。
唐華寅表示,憑借APC算法,理想L6在低溫環(huán)境下的電池峰值功率提升30%以上,增程器啟動前的放電電量也提升了12%以上。





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