【烽巢網】

如今的電動車市場，一年比一年“繁華”，新老車企接連不斷推出新電動車。

并且乍一看，各家電動車的紙面參數好像都差不多，然后能夠實現的“智能化”功能也都大差不差，最終消費者能夠感知和左右抉擇的，往往都是品牌、外觀、空間等因素。

當然，同質化的紙面參數是個好事，各家廠商八仙過海各顯神通，起碼在消費者比較在乎的“產品力”上，能夠打個不分你我；這說明電動車行業越來越成熟，能夠供消費者選擇的空間也越來越大。

但是，看過經典武俠小說的都知道，里面的絕世高手往往看上去平平無奇，卻總是能在關鍵時刻憑借一身多年造詣的內功，驚艷四座。這其實暗藏著一種哲學思考，即透過現象看本質；也就是不要被表象所迷惑，因為真正決定高低的是那些無法一眼看透的東西。

所以如果將這些車看作是武俠小說人物的話，那么即將到來的冬天，將會是一場“見真章”的比武大會，有沒有真本事，一試便知。

誰動了電動車的“續航”？

盡管從發展速度來講，電動車的接受度已經越來越高，但毫無疑問，阻止人們全面擁抱電動車的最大元兇，仍然是老生常談的續航問題。

尤其在寒冷的冬天，這個問題尤為凸顯。

坦白講，冬季車輛行駛能耗升高并非是電動車獨有，燃油車一樣在冬天油耗會升高，只不過電動車對于低溫更加“敏感”一些。

燃油車冬季油耗增加，是因為冷卻水和機油溫度較低，導致發動機不在最佳工作溫度區間做功，使得燃油沒有被完全利用，從而浪費掉了。

而對電動車而言，冬季能耗增加，一方面是電機和電池未在最佳工作溫度區間做功，使得電機效率降低、電池性能受限；而另一方面則是電動車需要消耗電能給電機、電池、乘員艙加熱。

區別在于，燃油車給動力系統、乘員艙提供熱量幾乎不額外增加負擔，而電動車則要消耗更多能源。

究其原因，是因為燃油車行駛所消耗的能源中， 60%-70%以熱量形式浪費掉了，而電動車僅有10%左右的能源會被轉化成熱能。也就是燃油車給冷卻液、機油、乘員艙加熱，是“廢物利用”，而電動車則要動用原本用作行駛的能源來提供熱量。

此外更重要的是，無論電動車搭載多少kW·h（度）的電池包，都無法與一箱油媲美能源大小。

一升汽油所蘊含的能量相當于8.9kW·h電能（國際通用換算標準）。按照燃油車油箱50升來看，換算成電力約為445kW·h，而目前市場上純電動車搭載的電池包一般在50kW·h到100kW·h之間，對比之下，燃油車攜帶的能源大概是純電動車的4-9倍之間。

也就是說，燃油車本來就能源“富足”，且本就是浪費的能源在冬季回收利用了，所以不會對續航有太大影響；而電動車搭載的能源本就有限，在冬季還要分配一部分用作提供熱量時，就會對續航產生明顯影響。

不過，同時也就意味著，你加油花的400塊錢，將近300塊錢都給溫室效應做貢獻了，剩下那100塊錢，實現了電動車僅需幾十塊錢就能行駛的續航距離。

冬季續航下降的另一個更重要的原因，是電池。

盡管各家電動車所采用的電池略有不同，但基本上可以簡單分為兩大類：三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。而目前來看，在同類電池中，就電芯級別的低溫表現并無太大差異。

由于材料本身的性質決定，舉個形象的比喻，鋰電池中大量的鋰離子就像是一群小朋友，天氣過冷，導致大家活動意愿下降，甚至三五成群取暖，即便老師強迫要求出去活動，也會因為速度下降，導致教室大門發生擁堵，進而單位時間出門的小朋友數量減少。

只不過從陰極材料的分子結構來看，三元鋰電池的“教室大門”多一些寬敞一些，磷酸鐵鋰電池的則少一些窄一些，所以磷酸鐵鋰電池在低溫時候性能會下降更嚴重。

也正是這種結構決定了三元鋰電池的能量密度和充放電性能，要比磷酸鐵鋰電池好很多，而磷酸鐵鋰電池則要穩定安全許多；不過后來通過包碳技術和納米級材料工藝，使得磷酸鐵鋰電池的充放電性能已經大大提高，并且能量密度也得到了相當的提升。

總體來講，三元鋰電池的電芯在低溫的表現，比磷酸鐵鋰電池要好一些，但兩者在低溫狀態下，其電芯的性能都會大大受限。低溫對電池臨時性的影響是導致電池內阻增加、鋰離子鍍膜現象等，導致可用容量下降，放電速率下降（性能）；如果長時間低溫狀態使用，還會導致永久性的電池損傷。

所以低溫時候，就必須要給電池加熱，才能夠實現更好的性能和循環壽命以及安全。尤其是冬天在使用電動車之前，如果先對車輛進行預熱，不但上車后能夠有良好的用車體驗，其預熱期間消耗的能源加上隨后行駛一段距離，遠比直接冷車直接開走行駛相同距離所消耗的能源少得多。

這是因為車輛通過預熱，用較少的電能將電池、電機都加熱到了最佳溫度，使得行駛階段效率大大提升，從而使得綜合續航與夏季時幾乎差不多。

換句話說對于車企而言，想要提升電動車在冬天的續航表現，就得從系統層面去考慮，而這一部分也恰恰是各家真正展現“內功”的時候。

武林秘籍“熱泵”？

其實總結來說，電動車冬季的續航問題，可以歸納為一個問題：提供熱量，而且是效率越高效果就越明顯。

目前大部分純電動車的制熱系統都是PTC加熱，其能效比為1，以3000W的功率考慮，那么滿功率開啟熱風一個小時，即消耗3kWh電量，這對于百公里消耗10-20kWh的純電動車而言，無疑是“奢侈消費”。

作為行業標桿的特斯拉，拿出的方案是采用熱泵來大幅提高效率。

熱泵，簡單理解就是通過壓縮機，將氣體強制變成液體，從而釋放出熱能，來實現能源的“搬運”；換句話說，就是家用空調反過來用。其最大的特點就是，能夠實現“四兩撥千斤”的效果，即從低溫中吸收熱能，再將其搬運到所需之處，大幅提高制熱效率，其能效比在合適環境能達到3。

不過熱泵這玩意，特斯拉并非是第一家用在電動車上的，也更不是什么新鮮玩意，家電領域和工業領域早有采用。但不同的是，特斯拉不僅針對熱泵本身進行了優化設計，還對整個熱管理系統的軟硬件層面進行了創新。

首先是傳統熱泵空調存在極寒天氣制熱效率低，成本高等劣勢，而特斯拉熱泵系統在傳統熱泵的運行原理基礎上，經過巧妙設計，能夠充分利用外界自然能（空氣）、電機與電池的余熱來進行制熱，在提高效率同時，還降低了成本。

其次是特斯拉的熱泵系統應用了的八向控制閥（Octovalve），它由8個冷卻液通道和電機組成，使用一只水閥代替了傳統多支路所有水路換向元件的功能，可以實現空調、電池、電機熱管理系統的并聯獨立運行和串聯工作模式，不僅減少車內空間占用，還可以大幅降低故障率、提高可靠性，能夠更好地利用電池、電機，甚至是電路板等運行余熱以提升制熱效率。

最后，復雜的集成化系統需要智能的控制才能得以實現精確且最佳的效果。特斯拉自主開發的軟件可以基于感知外界和自身系統溫度，智能調節熱泵工作模式，包括COP_high高能效模式、COP_blend混合模式和COP_1低能效模式，模式切換可以大幅提高系統工作效率，最終達到降低能耗，提升冬季續航能力，實現能量利用效率最大化。

所以，即便電動車采用了熱泵，但實際的效果很可能大不相同，還要取決于整體熱管理系統，以及BMS電池管理系統等各種提高效率的方式。

總結

得益于傳統熱泵基礎上的自主創新，特斯拉車輛的冬季駕駛體驗獲得了較大提升。老司機們不難看出，即使在寒冷天氣，特斯拉的電耗仍然保持在合理的范圍內，充電速度也和平時差不多。甚至掌握一些小竅門之后，體驗還能再上一層樓。

比如提前在手機上開啟“按時出發”功能，來預熱電池、加熱座艙，不僅上車后溫暖如春，也可以幫助車輛提高效率、降低能耗，更不存在燃油車那種磨人的“熱車”環節。充電前，使用“路線規劃”功能就，導航到超級充電站的路上提前預熱電池，提升充電速度。

凜冬將至。但真正有“內功”御寒的車企，已經準備好了。