每年冬季,新能源汽車電池續航里程大大“縮水”一直是不少車主用車時的痛點,如何解決冬季新能源車的續航難題也成為各家研發的重點。本月初在北京舉行的“理想汽車冬季用車技術日”活動上,理想就從熱管理系統和電池、冬季座艙舒適體驗、低溫充電保障等多個維度展示了品牌針對冬季用車的核心技術保障。
今年理想推出了兩款新車——MEGA和L6,一款是純電車型,一款搭載了磷酸鐵鋰電池。相對于L7、L8、L9三款車型,它倆的續航表現受冬季低溫影響更明顯。因此,這兩款新車首次過冬也是理想面臨的一場大考,最終表現,也將影響明年推出的更多純電車型的市場口碑。
其實,低溫帶來的續航縮減,最主要的是因為低溫下材料物理特性的變化。-7℃時,輪胎滾動阻力相比常溫增加50%、風阻增加10%,驅動系統中潤滑油變粘稠導致效率降低2%,以及卡鉗和軸承的拖滯阻力也會增加50%。除了在基礎材料科學領域投入研發,解決上述原因導致的能耗增加,理想還將提升冬季續航的重點放在了熱管理系統和電池上。
在冬季續航的下降中,空調消耗占比15%、電池損耗占比10%左右,理想針對這兩項問題提出了一套“開源節流”的解決方案。
理想采用了雙層流空調箱的設計,在解決玻璃起霧風險的同時,也能讓成員呼吸到新鮮的空氣,節能效果顯著。以理想MEGA為例,在-7°C CLTC標準工況下,雙層流空調箱帶來了57W的能耗降低,這也意味著3.6km的續航提升。除了空調箱的創新,為了應對冬季不同場景,在各種環境下都對每一份熱量進行精細化利用,理想汽車對熱管理系統的架構也進行了自研創新。
除了以優秀的熱管理降低空調消耗實現“節流”外,理想還在提升電池低溫放電量的“開源”方面不斷挖掘。冬季電池低溫能量衰減的主要原因,是由于在低溫環境下,鋰離子電池的電化學活性降低,自身放電阻力增大。針對這一問題,理想投入了大量精力來降低電芯內阻水平,成功將MEGA 5C電芯的低溫阻抗降低了30%,功率能力相應提升30%以上。如果放到整車低溫續航測試工況來看,這意味著內阻能量損失減少1%,電池加熱損耗減少1%,整體續航可以增加2%。
首創ATR電量估算算法,鐵鋰電池續航更扎實
除了理想MEGA采用的麒麟5C電池,理想L6的磷酸鐵鋰電池同樣針對冬季用車進行了優化。許多電動車用戶都曾有過這樣的尷尬經歷:明明儀表盤上顯示還有電量,卻突然發生失速、甚至“趴窩”的情況。問題的根源在于磷酸鐵鋰電量估不準,這個難題也已經持續困擾了行業近十年。
磷酸鐵鋰電量估不準,主要原因是校準機會少。針對這個問題,理想歷經3年時間,自主研發了ATR自適應軌跡重構算法,并率先在理想L6車型上應用。即便用戶長期不滿充,或者單純用油行駛,電量估算誤差也能保持在3%至5%,相比行業常規水平提升了50%以上,使得理想L6在低溫場景下使用時,相比于傳統算法放電電量提升了至少3%,讓冬季續航更扎實。
功率控制APC算法,低溫動力依然澎湃
對于增程車型而言,純電續航并非從滿電到電量耗盡所行駛的里程,而是指在增程器啟動前,車輛依靠純電驅動的行駛里程。冬季來臨時,低溫環境會造成電池放電能力減弱,造成剩余電量較高時增程器提前啟動,導致純電行駛里程變短。因此,提升電池的低溫放電能力,就成為了提升純電續航和動力表現的關鍵。
理想推出了自研的APC功率控制算法,通過高精度的電池電壓預測模型,實現了未來工況電池最大能力的毫秒級預測,因此,可以在安全邊界內,最大限度地釋放動力。憑借APC算法,理想L6在低溫環境下的電池峰值功率提升30%以上,讓用戶暢享澎湃動力外,也將增程器啟動前的放電電量提升了12%以上,將冬季的純電續航進一步提升。
ATR算法和APC算法的成功開發,讓理想L6的低溫純電續航提升15%之多。