天冷时,电车的电耗通常会升高,主要原因如下:
- 电池性能下降:
- 锂离子活性降低:低温下,锂电池内的锂离子活性减弱,电池的化学反应速率减慢,导致电池的实际可用容量下降,电池包的储电能力也随之降低,为维持车辆行驶,电池需要消耗更多电量。
- 电解液粘度加大:低温会使电解液的粘度增加,离子运动受阻,扩散性降低,电池内阻增大,导致电池放电时有额外损耗,同时也会使充电过程受到影响,充电效率降低,需要消耗更多电能来达到相同的充电量。
- 负极材料晶格收缩:低温还会使负极材料晶格收缩,这会导致电池的充电容量衰减,进一步影响电池的整体性能,增加电耗。
- 加热系统耗能:与传统燃油车不同,电车没有发动机的余热可供利用,需要依靠电能来为空调制热,有的还需为电池包加热,以保证电池的性能和车内的舒适度。例如在-7℃环境下,空调耗电占整车电耗的比例能达到20%-30%,这是正常气温环境下空调能耗占比的数倍。
- 行驶阻力增大:
- 风阻变大:冬季气温降低,空气密度比常温下大,车辆行驶时所受到的空气阻力也会相应增大,为克服更大的风阻,车辆需要消耗更多的电能。
- 传动阻力变大:传动系统的润滑油脂在低温环境下会变得更加粘稠,导致传动效率降低,传动过程中能量损失增加,从而使电耗上升,不过这部分损耗相对较小。
- 轮胎阻力增大:低温会使轮胎气压下降,轮胎与地面的接触面积增大,摩擦力增加,车辆行驶时需要消耗更多的能量来克服轮胎阻力,进而导致电耗升高。
- 能量回收系统效率降低:电车的能量回收系统在制动时可将部分动能转化为电能储存回电池中,但在低温环境下,该系统的效率会受到影响,回收的能量减少,相当于车辆在行驶过程中少了一部分能量补充,从而间接导致电耗增加。