出品｜新闻kaiyun体育登录网页入口

导语：还有几天就要迈入2024年，恰逢“跨年寒潮”来袭，寰球多地皆发布了低温预警，冬季电动车电板“体虚畏寒”续航缩水，不敢开空调？冬季才是电动汽车的「真惊险期」。“一到冬天却“原形毕露”，来去充电站的次数变多了，空调也不敢开了，开车时最好取暖模式果然是“毛毯”！何等痛的相识。

一、电动车发展十几年，冬季续航缩水无赫然改善

阐发2021年12月31日，中国汽研和新能源汽车国度定约发布白皮书称，国表里近10年累计53款新能源汽车的低温衰减数据标明，2012年-2021年期间，新能源汽车的低温续驶里程保抓率平均值及漫步范围并未发生显耀变化，65.38%的新能源汽车在低温环境下的续驶里程保抓率处于52.8%-67.2%独揽。

目下纯电动汽车大部分领受两种电板，即三元锂电板与磷酸铁锂电板。磷酸铁锂电板的能量密度较三元锂电板出入好多，磷酸铁锂电板单体能量密度往往在90-120Wh/kg之间，而三元锂电板单体能量密度不错达到200Wh/kg独揽，可见三元锂电板的能量密度上风较为明确。

低温条款下磷酸铁锂电板诚然耐高温，但三元锂电板耐低温性能更好，是制造低温锂电板的主要技巧道路，在零下20°C时，三元锂电板大概开释70.14%的容量，而磷酸铁锂电板只可开释54.94%的容量，且由于在低温条款下，三元锂电板的放电平台远远高于磷酸铁锂电板电压平台动手也更快。

二、为什么三元锂离子电板比磷酸锂铁电板更耐寒？

电板冬季续航缩水的原因很浅易，在温度低的时候，电板里面的一些电解液变得愈加的黏稠,电解液的活性下落，锂离子从负极出动到正极的历程不够顺畅，这就会导致电板的放电才调变差，产生的最径直的影响就是电板放电容量变低，从而导致续航裁汰。

三元材料是镍钴锰，以层状结组成列，然而磷酸铁锂领受的是八面体橄榄石结构，导致了磷酸铁锂电板的容量更低，离子在三元锂这种层级结构中迁徙异常容易，但八面体在迁徙的历程中，阻力更大、活性变低，电量更容易受外界温度环境影响。

磷酸铁锂电板在0℃环境下容量保抓率约60-70%，零下10℃时衰减到40-55%，零下20℃只剩下20-40%。

而三元锂电板在-20℃条款下已经大概保抓平素电板容量约70%-80%，这亦然为何搭载磷酸铁锂电板车型在冬季续航缩水更严重的原因所在。

低温除了对电板放电容量有影响以外，对充电速率的影响也异常大。低温环境下使用大功率充电，会导致电板负极出现析锂欢欣，不光会对电板变成不能逆的毁伤，析出的锂离子结晶还有可能刺穿正负极之间的隔阂，变成内短路，激勉电板事故。

目下，不少电板企业皆在搞定电板“怕冷”这一问题凹凸大功夫。

三、15分钟充电80%？钠离子电板

钠离子电板具有长命命、宽温区、高倍率、高安全、低资本、可与锂离子电板共线等优点，正在成为是产业发展新能源。钠离子电板向下不错替代铅酸电板，进取可作磷酸铁锂电板的补充。

2021年，电板头部企业宁德期间走出“繁荣圈”发布第一代钠离子电板，不错在15分钟充电80%，赶快催热阛阓对钠离子电板的关怀。

2023年一直被觉得是钠离子电板的发展元年。本年2月，行业首台钠离子电板磨练车搭载钠电板装车磨练；3月，雅迪发布搭载钠电板的两轮车；4月，宁德期间秘书，其钠离子电板落地奇瑞车型。

钠离子电板的琢磨不错追预想上个世纪80年代，简直与锂离子电板同期起步，但受限于技巧瓶颈其琢磨一度堕入停滞。直到2000年，硬碳负极材料的发现，才使得钠离子电板的研发再次活跃。跟着锂离子电板原材料价钱升高，钠离子电板价钱便宜、无资源驱散等上风逐渐突显，看成锂离子电板替代技巧道路赢得快速发展。

钠离子电板应用目下边临最大问题是能量密度低，钠离子电板能量密度为300Wh/kg独揽，磷酸铁锂电板能量密度在360Wh/kg-380Wh/kg，前者还有较大技巧高出空间。钠离子电板产业当今远莫得完成从“0到1”的冲突，达到百吉瓦时的限制还需要时候。

钠离子电板产业化目下痛点好多，其中一浩劫题就是负极涂布，尤其是负极涂布的干燥技巧。钠离子电板负极目下多使用硬碳，其结构晶距大、闲隙多，涂布干燥异常艰巨，锂离子电板负极碰到的整个问题还将在钠离子电板边界进一步放大，如干燥不均等。

四、加热让电板“和善点“好用，不浅易

既然低温是“病因”，那让电板“和善点“不就搞定问题吗?其确凿往日的几年当中，汽车工程师们破耗了巨额的元气心灵去想考如何让电板在阴寒的冬天快速升温。好多国产电动汽车皆配备“电板加热或预加热”的功能。目下主要有外部加热和自加热两种想路。

1）电板外部加热

加热膜和PTC您不错剖析为是给电板包贴上了暖宝宝；而液冷轮回系统更像是给能源电板家里装了一套暖气。

PTC（热敏电阻）加热器，旨趣很像家里的电吹风，高压电加热器通过给新能电动汽车装配PTC加热器，可将热量传送给电动汽车电板组，使其预热，使其处于平素的使命温度。

最孤寂的是，加热膜和PTC这两种模式对电板的加热并不均匀。时时距离热敏电阻丝较近的场合会升温很快，而距离较远的场合则迟迟热不起来。是以越来越多的车企皆领受主动液冷式电板加热来适度电板包的温度，通过加热顶住于能源电板系统中的冷却液，以达到相宜的使命温度。

2）电板自加热

一般而言通过对电板进行充电或放电皆不错达到自加热的办法。但在低温环境下，对电板充电存在析锂的风险。因此，必须严格适度充电电流的幅值，这就导致充电加热法的加热速率很慢。

比较之下，收货于放电历程中负极较高的电位，电板简直不存在析锂的风险。因此，放电自加热法更具应用价值。里面自加热法电路组成浅易，达成资本低，况且具有止境高的加热速率。但其加热历程中巨额能量耗尽在外部负载上，未得到充分欺诈。

五、看成电板“血液”的电解液

在2023年中国汽车论坛上，宁德期间首席科学家吴凯暗示，目下宁德期间已设置出全新的电解液材料：新的电解液在零下20°C的极寒条款下不错将电板充电成果提高50%，平素温度下则不错提高43%。

电解液看成电板的“血液”起着要道的作用。在低温条款下，电解液的粘度会加多，导致锂离子的迁徙速率裁汰，从而加多电板里面的极化和阻抗，影响电板的充放电成果和容量。此外，低温充电时，锂离子在负极名义容易形成金属锂或锂枝晶，龙套电板结构和安全性。

电解液是锂离子电板中考究传递锂离子的介质，由溶剂、锂盐和添加剂等组成。溶剂是锂离子的载体，常用的有碳酸酯类溶剂，如EC、PC、DMC、DEC等；锂盐是锂离子的起首，常用的有LiPF6、LiBF4、LiFSI等；添加剂是用来改善电解液性能的物资，如VC、FEC等。

因此，优化电解液配方是提高锂离子电板低温性能的灵验蹊径之一。选拔低粘度、高电导率、低熔点的溶剂和锂盐，添加低温添加剂，裁汰电解液粘度和熔点，提高锂离子活性和扩散所有这个词。添加成膜添加剂，促进在正负极名义形成雄厚且导电的固体电解质界面膜（SEI），控制金属锂或锂枝晶的生成，保护电板结构和安全性。

除了电解液以外，还有其他身分也会影响锂离子电板的低温性能，如正负极材料、隔阂材料等。因此，要全面进步锂离子电板的低温得当才调，还需要从多方面进行优化和合作。举例，提高正负极材料的导电性和活性，加多隔阂材料的孔隙率和浸透性，领受自加热技巧等。

不外，即便如斯，电动汽车电板照旧存在低温续航缩水，每年 “过冬”皆像是一场熟悉。

结语：

电板的使命性能和续航里程皆还有待提高。关于咱们消费者而言，一台在冬季不会因为低温“体虚畏寒”的电动汽车才是刚需。

参考文件：

[1] 新能源车热经管发展史

[2] 锂电板常见的几种低温加热技巧.2021-06

[3] 又快又省的能源电板自加热技巧确切十全十好意思吗？2022-05

[4] 储能科学与技巧. 锂离子电板低温快速加热方法琢磨推崇. 2022