據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年新能源汽車銷量331092輛，同比增長(zhǎng)了3.4倍。同時(shí)，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為2016年新能源汽車銷量還將持續(xù)高速增長(zhǎng)，預(yù)期銷量或?qū)⒊^(guò)70萬(wàn)輛。

圖1 我國(guó)新能源汽車銷量

   與此同時(shí)，隨著國(guó)內(nèi)的新能源汽車用戶數(shù)量的增多，作為新能源汽車重要組成部件的動(dòng)力電池也越來(lái)越多地引起了消費(fèi)者的關(guān)注。和手機(jī)、iPad等電子產(chǎn)品一樣，電動(dòng)汽車的電池也一直困擾著行業(yè)發(fā)展。同時(shí)，消費(fèi)者由于對(duì)動(dòng)力電池的認(rèn)識(shí)不夠深入導(dǎo)致一些理解上的誤區(qū)。

   很多細(xì)心的車友發(fā)現(xiàn)，在給電動(dòng)汽車充電時(shí)，并不能充到廠商所宣稱的那么多的電量。雖然國(guó)家已經(jīng)對(duì)電動(dòng)汽車行業(yè)制定了一整套的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中國(guó)標(biāo)“GB/T31486-2015”就對(duì)動(dòng)力電池的容量檢測(cè)做了詳細(xì)的規(guī)范，任何一個(gè)廠家都絕不敢以身試法。但廠家公布的數(shù)據(jù)與消費(fèi)者實(shí)際體驗(yàn)之間又確有差距，這原因到底何在了？

一、對(duì)電池電量容易產(chǎn)生的誤解

1、標(biāo)稱電量=充電電量？事實(shí)上并不相等！

   首先，我們來(lái)看一個(gè)概念“安全冗余”。這是從電池安全的角度考慮，電池的初始電量中，生產(chǎn)廠家會(huì)保留一部分電量不被使用。以大家熟悉的比亞迪“秦”為例，下圖中系統(tǒng)顯示電池電量為0時(shí)，其實(shí)系統(tǒng)還預(yù)留了6~8%的電量。同樣，系統(tǒng)顯示電池充電已經(jīng)為100%時(shí)，其實(shí)也預(yù)留了2~3%的余量。

圖2 電池安全冗余示意圖

   廠商之所以這樣做，只為了兩個(gè)字“安全”。因?yàn)殡姵丶炔荒艹涞奶珴M，也不能放的太空。如果充得太滿，萬(wàn)一充電系統(tǒng)有故障就可能出現(xiàn)“過(guò)充”造成事故。最常見(jiàn)的例子莫過(guò)于使用雜牌充電器充爆手機(jī)了。

   同樣，電池管理系統(tǒng)也預(yù)留了一定的“底部冗余”作為保底。這主要是考慮到車輛可能長(zhǎng)期存放，必須在消費(fèi)者認(rèn)為的0%的狀態(tài)下還有少量的電量。

   另外，如果電池每次在使用電壓范圍內(nèi)都滿充滿放，其使用壽命將會(huì)顯著降低。月滿則虧，水滿則溢就是這個(gè)道理。設(shè)定電池上下端的“冗余”也是對(duì)使用壽命上的考慮。

   除了混合動(dòng)力的比亞迪“秦”這樣設(shè)置外，其他純電動(dòng)汽車也采用了類似的設(shè)置。例如，特斯拉在上端保留10%左右的冗余，底部也保留了10%的冗余。即它顯示100%時(shí)，實(shí)際上只有電池真實(shí)容量的80%。相比之下，由于比亞迪所使用的電池為磷酸鐵鋰電池，其安全性較高、使用壽命較長(zhǎng)，所以其保留的冗余也要比特斯拉少。

圖3 特斯拉的電池組

   從上面的例子我們可以看出，僅這個(gè)“安全冗余”一下就去掉了10%~20%的容量。因此才造成了消費(fèi)者充電時(shí)所充電量與廠家宣稱電池電量的不一致?？墒菑S家也是為了不出安全事故，這點(diǎn)需要大家相互理解。

2、電表充電量=充電電量？事實(shí)上也不相等！

   曾經(jīng)有人專門安裝了電表來(lái)測(cè)量自己愛(ài)車的充電量。對(duì)于這樣有鉆研精神的車友，筆者十分欽佩。但從專業(yè)的角度來(lái)看，這樣的測(cè)試意義是十分局限的。

   國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)汽車電池容量的測(cè)試環(huán)境條件有詳細(xì)的規(guī)定：溫度為25℃±2℃，相對(duì)濕度為15%~90%，大氣壓力為86kPa~106kPa。同時(shí)對(duì)測(cè)量?jī)x器、儀表的準(zhǔn)確度也有明確要求：電壓測(cè)量裝置：不低于0.5級(jí)；電流測(cè)量裝置：不低于0.5級(jí)；溫度測(cè)量裝置：±0.5℃；時(shí)間測(cè)量裝置：±0.1%。

   而普通家用電表的精度等級(jí)在2級(jí)（測(cè)量精度為±2%~±3%）。對(duì)于車友們簡(jiǎn)單安裝電表進(jìn)行充電電量測(cè)試，是不能真實(shí)反應(yīng)電池實(shí)際電量和充電電量的。實(shí)際充電量與電表顯示數(shù)據(jù)之間必然將有差異。

   注：電池電量=電池容量*電池包總電壓

圖4 用戶通過(guò)家用電表測(cè)充電量

二、影響電池電量的幾個(gè)因素

1、溫度影響電池性能及電量

   對(duì)于不同材料的電池，氣溫過(guò)低或過(guò)高，都會(huì)影響電池的性能及電量。有專家曾提到，低溫是“電池殺手”，這個(gè)說(shuō)法一點(diǎn)也不夸張。我們可以從下圖中看到低溫對(duì)電池性能的影響。從常溫25度到-20度，電池放出的電量降低了近30%。

圖5 低溫下放電的電量變化表

   同樣，溫度越低充電時(shí)間也就越長(zhǎng)。同時(shí)，廠家為確保低溫下安全充電，往往會(huì)降低充電電流，從而大大延長(zhǎng)了充電時(shí)間。從常溫到零下25度，充電時(shí)間延長(zhǎng)40%以上。

圖6 低溫下充電的電量變化表

   此外，由于新能源汽車（特別是純電動(dòng)汽車）在冬天必須使用空調(diào)制熱，溫度越低空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷也就越大。因此，必然加劇汽車電池電能的消耗，進(jìn)入冬季后電動(dòng)汽車的續(xù)航里程也會(huì)相應(yīng)縮短。

2、電池電量的正常衰減

   對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，在用車兩年后、三年后，電池電量又會(huì)變化多少？這估計(jì)才是咱們消費(fèi)者最為關(guān)心的問(wèn)題。

   為此，美國(guó)電動(dòng)汽車協(xié)會(huì)對(duì)特斯拉Roadster進(jìn)行了調(diào)研。如下圖的數(shù)據(jù)所示，電池的衰減呈現(xiàn)了兩個(gè)趨勢(shì)，一是行駛里程越長(zhǎng)，衰減越大；二是溫度越高，衰減越大。行駛里程和溫度是兩個(gè)很重要的影響因素。

圖7 特斯拉Roadster電池衰減圖

圖8 靜止?fàn)顟B(tài)下電池容量隨時(shí)間衰減圖

   此外，對(duì)電池或車輛正常存放時(shí)的衰減情況專家也做了研究。結(jié)果表明：車輛即使不運(yùn)行靜態(tài)存放時(shí)，電池的電量也會(huì)逐漸衰減。

   綜合看來(lái)，車輛行駛里程越長(zhǎng)電池電量衰減越大，此外車輛如果長(zhǎng)期存放時(shí)電池電量也會(huì)有所減少。

三、如何開(kāi)好電動(dòng)汽車

   避免急加速和急減速。那么如何駕駛電動(dòng)汽車可以更省相信很多車友都知道，駕駛傳統(tǒng)汽車時(shí)如果想要節(jié)油，就應(yīng)該盡量平穩(wěn)的駕駛，盡量電了？如何增加續(xù)航里程？

   答案就是：盡量使用經(jīng)濟(jì)模式，少急加速和急減速以讓電池的電量盡可能的釋放。

   現(xiàn)在許多新能源汽車都有“駕駛模式選擇”功能，而且絕大多數(shù)都會(huì)有“經(jīng)濟(jì)模式”。其原理就是讓電腦控制車輛以最經(jīng)濟(jì)的方式行駛。這是最簡(jiǎn)單有效的增長(zhǎng)續(xù)航里程的方法。

圖9 比亞迪秦的ECO經(jīng)濟(jì)模式按鈕

    可是為何電動(dòng)汽車也不要急加速了？可能很多車友會(huì)好奇。

圖10 三元材料的不同電流倍率的放電圖

   上圖是三元材料的不同電流倍率的放電圖， 1C到25C分別表示不同的電流倍率。由于電池具有一定的內(nèi)部阻抗，電流倍率越大相同容量比率下的放電電壓越低。

   圖中最低的倍率1C和最高倍率25C之間，在相同的截止電壓下，橫軸上的比率差了10%以上。這就意味著大電流時(shí)總有這個(gè)幾百分點(diǎn)的電不能放出來(lái)。

   急加速時(shí)，電機(jī)需要電池在短時(shí)間內(nèi)供給它更多的電，如上所述這種大功率放電的后果就是一部分的電放不出來(lái)。但是如果下次用比較平穩(wěn)的方式開(kāi)車，這部分電依然還在。下面這張圖給出了大功率放電后，再接著用小功率放電的數(shù)據(jù)。通過(guò)數(shù)據(jù)，我們可以直觀地看到駕駛電動(dòng)汽車時(shí)，也需要盡量平和地操作。

圖11 大功率放電后小功率放電數(shù)據(jù)

   同樣，在減速時(shí)也避免劇烈踩制動(dòng)踏板。我們知道，電動(dòng)汽車有兩套制動(dòng)原理，一是傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)系統(tǒng)，另一個(gè)則是電機(jī)在動(dòng)能回收時(shí)的制動(dòng)效果。以在比亞迪搭載的博世iBooster系統(tǒng)為例，輕度制動(dòng)時(shí)制動(dòng)力完全由電機(jī)動(dòng)能回收所產(chǎn)生，車輛的動(dòng)能被回收作為電能儲(chǔ)存。只有大力制動(dòng)時(shí)，傳統(tǒng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)才介入，這時(shí)車輛動(dòng)能一部分就轉(zhuǎn)化為摩擦熱能被白白地浪費(fèi)掉了。

圖12 比亞迪搭載的博世iBooster系統(tǒng)

總結(jié)

   回顧全文，總結(jié)如下：廠商公告里的標(biāo)稱電量只是說(shuō)明電池剛剛出廠時(shí)的電量，它真實(shí)發(fā)揮的電量估計(jì)只有80%左右，它受駕駛習(xí)慣和環(huán)境溫度影響也很大，再加上衰減一部分，用于行駛的電量自然越來(lái)越低，這是和燃油車不一樣的地方。但使用“經(jīng)濟(jì)模式”以及溫和地駕駛車輛也可以省電并增加續(xù)航里程。現(xiàn)在，新能源汽車已經(jīng)越來(lái)越多地出現(xiàn)在我們的生活中，相對(duì)傳統(tǒng)汽車消費(fèi)者對(duì)它們還缺乏了解。相信隨著新能源汽車的普及，人們也會(huì)對(duì)它有越來(lái)越多的認(rèn)識(shí)。