电动车“怕冷”或将成为过去时

　　冬日里，使用智能手机的人多有过这样的体验：天气一冷，手机耗电就会加快，严重时，还会自动关机，变身“砖块”。

　　使用电池的新能源汽车也不例外。有数据显示，“当气温降到-5℃时，新能源汽车的续驶里程损失就已达30%。”“在东北，每到冬季，公交集团的员工每天凌晨4时就要开始对新能源公交车进行预热，一个多小时后车辆才能启动。”

　　发布会现场

　　背后的原因就在于电池遇低温，性能就会变差。对此，中国工程院院士杨裕生曾解释，动力电池最低放电温度在-20℃左右，且放电功率、放电能量在寒冷温度时显着下降。温度降低导致电池放电功率、放电能量明显恶化，续驶里程下降。我国北方地区冬季温度普遍低于0℃，极寒地区更低于-30℃，电动汽车普遍存在无法启动的问题。

　　可喜的是，如今，电池怕冷的问题有了解决方案。8月31日举行的“面向冬奥环境的新能源汽车与低温电池技术成果发布会”上，电动车辆国家工程实验室主任、北京理工大学机械与车辆学院教授孙逢春带来了新的研究成果。

　　根据此前举办一个绿色冬奥的要求，电动客车将在冬奥会的服务保障中承担重要角色。然而，作为2022年北京冬奥会举办地之一的河北省张家口地区，冬季平均温度处于零下10℃左右，而崇礼室外赛区在极寒时温度将降至零下23℃。面对低温条件，电动车辆动力电池的充、放电特性将变差，容量和寿命也会衰减，进而导致车辆续驶里程及整车动力性能显著下降，充电时间明显延长。

　　孙逢春介绍，在解决电动汽车动力电池低温应用方面，过去的主要解决方案是采用外部加热方式，但是这种电池加热系统能耗高、时间长、效率低、效果差。此外，北京冬奥会河北赛区地形主要为山区，进入冬季，道路坡度与冰雪路面等将导致车辆行驶工况十分复杂。

　　针对低温环境、坡道及冰雪路面导致行驶工况复杂等情况，孙逢春带领的科研团队研发了超低温区域带自加热技术的锂离子动力电池系统产品并进行产业化量产。该电池系统可适用于更低的温度，零下30℃时基于自加热的方式在几十秒内能使电池温度上升到0℃以上，从而激活动力电池的正常应用。

　　孙逢春解释，“该技术通过物理方法解决电池低温问题，适用于各种电池体系，彻底解决了电动汽车在冬季续驶里程急剧下降、无法启动、衰减、安全隐患等诸多难题，对电动汽车的发展具有里程碑的意义。”

　　除解决电池问题外，新能源汽车项目团队还与福田汽车、北汽新能源、宇通客车等整车企业开展深入合作，在低温环境下整车系统集成技术方面开展技术攻关，取得大量成果，为冬奥期间的应用奠定了坚实的基础。

　　孙逢春表示，新能源汽车项目团队计划2017年完成搭载低温电池和低温增焓冷暖空调的新能源大客车、豪华中巴车和轿车原理样车的研制；2018年春节前，完成全气候新能源汽车在高寒地区的验证试验；预计至2020年共完成4种车型共11辆产品样车的开发，并获得产品公告并投入试验示范应用。同时，将以新能源汽车为基础和主线，重点攻关智能新能源汽车的研制和示范。（记者宋雅娟）

本文由科普中国专家北京工业大学教授、博士生导师，中国人工智能学会科普工作委员会秘书长于乃功进行科学性把关