2024年了，电动车还扛不住零下20度？

冬季，是对中国新能源车续航的集中考验。

2024年的冬天，新能源汽车市场将迎来历史上最大规模的集体检验。根据公安部发布的数据，仅仅截至今年6月底，全国新能源汽车保有量达2472万辆。今年上半年新注册登记新能源汽车439.7万辆，同比增长39.41%，创历史新高。新能源汽车的市场渗透率也已经连续多月超过50%。

随着纯电车型的电池、高压平台等技术的不断发展，市场对纯电车的接受度也在不断提高。

但地域分布不均。目前纯电动汽车销量前十名的城市大多集中在东南地区、西南地区，北方城市只有两个——天津、西安。这和北方冬季气温更低、纯电车的续航在低温状况下会大幅缩水有关。

可能在很多人的印象中，影响电动车冬季低温续航的“罪魁祸首”是电池，因为在低温环境下电池本身的活性下降。但除此之外，还有很多其他的影响因素，比如电池容量、充放电能力、电驱效率、座舱加热、风阻以及滚阻等。

如果不想让车主一到季节就开启一年一度的“坐牢”体验，就得让车上的各个零部件都能在舒服的环境下工作，这需要在多方面下功夫，比如提供续航更长、低温保持性更好的电池、更为高效的热管理系统、电池管理系统等。

不过技术理论是技术理论，具体还是要看实测的结果到底如何。

今年冬天我们再一次来到了内蒙古，并带来了特斯拉Model 3。以及夏天续航长达855km、号称同级相对领先的智界新S7，通过硬核的实测，来看看在2024年的今天，电动车还能不能扛得住零下20度的气温？

低温对电车依然极具考验

电动汽车的工作原理，决定了其在低温环境下会出现电量衰减、预热耗能、机械摩擦增加和空调制暖费电等问题。

寒冷不仅大幅降低了续航，也导致了充电速度变慢、车辆预热耗时等一系列连锁反应。单就续航达成率一项，从2023年底“懂车帝”冬测纯电车型排行榜来看，最好的结果也是不达六成的腰斩。

这次，我们测试车辆的型号是智界新S7 Ultra 四驱长续航版本、特斯拉Model 3 长续航全轮驱动版。这两款车的官方续航分别是785km、713km，电池包大小分别为100kWh、78.4kWh，均采用三元锂电池。

我们在全天平均气温在零下15-20度区间的内蒙古地区，对这两款车的低温纯电续航兑现率、低温冷车充电效率、低温冷车空调系统加热效率进行了测试。

测试结果显示，两款纯电车型的续航均打了折扣，从满电开至电量为0的状态，智界新S7实际行驶里程是467.2km、特斯拉Model 3实际行驶了371km，续航兑现率分别为59.7%、52%。

测试的这两款车均为各品牌旗下旗舰车型，可见极寒低温对电车而言依然极具考验。但车辆本身的长续航可以为低温情况下的车辆提供更多的续航冗余空间，让智界新S7可以比特斯拉Model 3多跑近100公里。

而要改善纯电车型在冬季低温环境下的续航里程，无非就是两条路——开源、节流。

开源，即用更大的电池、更好的电池材料实现更长的续航。这是因为电池是电车的主要驱动来源，当气温降低，电池内部的电解液会变得黏稠，锂离子迁移速率会变慢，导致电池活性降低。同时，温度下降也会导致电池的充放电功率下降和电池可用能量的下降。

三元锂比磷酸铁锂有更好的低温稳定性、能量密度更高，但是价格也更贵。目前磷酸铁锂电池系统平均报价在1元/Wh以下，电芯价格在0.6-0.7元/Wh左右。三元电池系统平均报价在1.1-1.3元/Wh左右，电芯价格在0.9-1.05元/Wh左右。这意味着三元锂电池比磷酸铁锂电池的成本至少要高出10%-30%。

更大的电池包，也意味着价格更贵。但这条路对当前激烈价格战下的各家车企而言，只是部分企业舍得下血本的选择之一。要提高电车冬季续航效率，提供大电池只是众多优化途径之一。 

对症下药，双“管”齐下

开源之外，节流也很必要——即尽可能减少各个环节产生的能耗，而这需要“一点一点地抠”。

在了解如何提高电车冬季续航之前，我们得先知道都有哪些因素会影响电车的低温续航，只有这样才能“对症下药”。

电池之外，影响新能源汽车冬季续航里程的因素还有很多，驱动产生的耗能增加、座舱内空调制热都是主要因素。

有研究表明，驱动产生的能耗是导致低温状况下汽车能耗增加的主要因素之一，这部分占据整车能耗的75%。

低温状况下，电车的驱动能耗也会增加，这是因为低温状况下材料的物理特性发生了变化。比如轮胎、驱动系统中所用到的润滑油。零下7℃时，轮胎会在冬季变硬，滚动阻力会比常温增加50%；低温时，驱动系统中润滑油也会变粘稠，效率会降低2%，要让润滑油正常使用，也需要消耗部分热能等。

低温天气下，变化的还有外部条件。一位新能源车企的整车电动产品经理曾告诉我们，风阻过程可以理解为车在行驶过程中去撞击空气中的分子。“低温天气，空气中的分子密度变高，同样的车所撞击的分子数也会增加，这会增加车在行驶中产生的能耗。”

剩下还有25%的能耗是空调产生的能耗。冬季电车车内空调制热比夏季制冷更有挑战性，因为冬季外部的实际温度和座舱内的差别更大，最高可达60度的温差。

这些都会导致冬季纯电车的续航里程大打折扣。

要降低驱动能耗、空调加热产生的能耗，这些则和车辆本身的驱动系统、热管理系统强相关。

传统热管理系统本身比较复杂，管路多、部件多，能量需要传导的层级多，这就导致了能耗本身消耗比较快；同时，低温环境的适应性差，低于零下10度，车辆启动会十分困难；另外，效率和智能化程度低，没有办法对汽车进行精准的能量回收策略。

提升车辆本身的热管理系统的效率，是行业内进行电动车能耗优化时的重点方向。比如智界新S7采用的是华为TMS热管理系统，这个热管理系统集成度更高，对零部件进行了重新设计，减少零部件数量的同时，管路长度也减少了，这也减少了部分管路热损失。

除开集成度更高之外，现阶段对热管理系统优化的另一个方向是智能化。原来的热管理系统里，需要人工做各种标定，而现在则更多是智能控制。

比如智界新S7上的热管理系统，可以通过智能化控制各个座椅、方向盘加热以及空调的温度，合理分配大幅降低能耗。在实际应用中也可以灵活分配车上的热量，确保舒适性的同时，节省电力。据智界官方，相比传统电加热系统，智界新S7的能耗可降低50%。

而要优化驱动能耗，用更高效的电机平台、更轻量的车身设计，也是解决方案之一。比如智界新S7 搭载的是HUAWEI 800V高压碳化硅高效动力平台，采用扁线绕组和高压碳化硅模组，拥有22000rpm最高转速，最高效率达98%，碳化硅相比IGBT总成效率提高4.4%，电机的能量损耗很小。

此外，智界新S7的风阻系数仅为0.203Cd，低滚阻的轮胎降低了冬季车胎硬度的影响，能量制动回收等策略，也造就了智界新S7的超低能耗。

对于制冷，新能源车与传统车原理相近。对于制热，传统车空调系统加热借助发动机的余热来进行加热；电动车则是借助 PTC （正温度系数热敏电阻）进行加热。但PTC由于是采用的转换热量，制热效率较低。

行业里对纯电车低温状况下的电池性能，则普遍采用热泵解决方案，包括这次测试的特斯拉Model 3、智界新S7。因为相同环境下，热泵采暖的制热效率是PTC的1.8-2.4倍，同时可以将取暖造成的续航里程损失恢复至40%-50%。

但即便同样搭载热泵空调的车型，表现也很不一样。比如在此次测试中，特斯拉Model 3的空调热泵在充电、驾驶、驻车等多种工况下，热泵都会发出较大噪音，声音尖锐且大，影响驾乘体验。

这和产品从立项起是否看重用户体验强相关。

如今的车辆，不仅强调车辆本身的工具属性，也会更强调用户的体验，强调车是一个移动和温暖的空间。当冬季极寒低温来临，车企设计的延长续航里程的方案，不仅需要兼顾续航、效率、成本，最重要的还要考虑用户的体验。

不断内卷的新能源汽车，不缺800V纯电高压平台，也不缺续航长达800km的超大电池，更不缺热泵空调，但缺的是没有明显短板、从用户出发、综合体验最佳的好产品。通过技术的方式来解决冬季低温出行下的续航焦虑，是初心，但在达到更长续航的路上，也要不断贯彻用户为本的产品理念。

 

 

本文来自微信公众号“36氪”，36氪经授权发布。