电车在冬季的北方续航通常会降低,以下是具体原因:
- 电池特性
- 化学活性降低:电动车的锂电池在低温环境下,内部化学反应速率减缓,锂离子的迁移速度也随之变慢,这使得电池的充放电效率降低,能够释放的电量减少,从而导致续航里程缩短。一般来说,当温度低于0℃时,电池容量可能会下降20%-40%左右。
- 电池内阻增加:低温会使电池的内阻增大,根据欧姆定律UIR,在电流一定的情况下,内阻增大意味着电池内部的电压降增大,电池输出的有效电压降低,电池能够提供的电能减少,续航里程也会相应减少。
- 能量消耗增加
- 制热系统耗能:北方冬季气温低,车内需要开启制热系统来保持舒适的温度。目前大多数电车的制热方式主要有PTC加热和热泵空调两种。PTC加热原理简单,通过电阻丝发热来加热空气,但这种方式能耗较高,会大量消耗电池电量。热泵空调虽然相对节能一些,但在极寒环境下,其制热效率也会下降,同样需要消耗更多的电量来维持制热效果。
- 其他电器使用:冬季白天时间短,夜晚时间长,车辆的照明系统使用时间可能会增加。此外,车窗除霜、除雾等功能也需要消耗一定的电量,这些都会在一定程度上使车辆的整体耗电量增加,进而影响续航里程。
- 行驶阻力增大
- 轮胎变硬:冬季气温低,轮胎橡胶会变硬变脆,与地面的摩擦力增大,滚动阻力也随之增加。根据车辆行驶的能量守恒原理,克服滚动阻力所需要的能量增加,就会导致电池电量消耗加快,续航里程降低。
- 风阻影响:北方冬季多风,特别是在高速行驶时,风阻对车辆能耗的影响更为明显。为了克服风阻,车辆需要消耗更多的能量,这也会使续航里程减少。
- 充电效率影响
- 充电时间延长:在低温环境下,电池的充电接受能力下降,充电时间会明显延长。例如,在常温下快充可能1-2小时就能将电池电量从30%充至80%,但在低温环境下,可能需要3-4小时甚至更长时间。
- 充电功率降低:低温会使充电桩和电池之间的通信出现问题,导致充电功率受限。一些电车在低温时的充电功率可能会降低30%-50%左右,这意味着在相同的充电时间内,电池能够充入的电量减少,从而影响车辆的续航里程。