ptc汽車-PTC汽車空調
去過東北的朋友們可能都會發現一件很神奇的事情——中國的純電動汽車銷量再高,你也很難在東北的街頭見到幾輛純電動車型,“純電不過山海關”這句戲謔之言,其實在一定程度上也說明了目前純電動車型的困境——在低溫環境中工作情況不理想。用戶大數據統計,在東北地區銷售的電動汽車,在環境溫度-30℃~-20℃的條件下,車輛運行過程中電池的溫度平均為-10℃,電池放電能量下降約10%~15%,相當于總能量100kWh的動力電池在低溫環境下僅能釋放約85~90kWh的能量。
但是,汽車電動化是大趨勢,很多廠家甚至都已經給出了停產燃油車的時間表,東北的純電動汽車應該怎么發展?這個問題對于地處東北地區的車企可謂是重要課題。作為我國汽車工業老牌代表之一,同時又扎根東北的紅旗汽車一直踐行獨立開創的作風,對于如何改善電池低溫能量下降是紅旗近幾年來潛心鉆研,已經初見成果。
其實很多人都知道純電動汽車在低溫環境里不太行,但究竟是因為什么不行呢?想要改善車輛的電池低溫特性,就要先知道電池的原理——鋰離子電池是利用鋰離子在電極之間往復運動來實現充放電的,主要由正極、負極、電解液、隔膜四大主材組成,而溫度所能影響到的,正是電解液和鋰離子本身,電解液會隨著溫度的降低而變得黏稠,鋰離子的活性也會隨著溫度的降低而降低。
我們把鋰離子當作是一個人,電解液當作游泳池的里的水。當溫度高的時候,人非常活躍、愛動,水因為不黏稠而沒有太大的阻力,這時候人就能在泳池里很輕松地游泳。天冷的時候,不僅人不愛動,池子里的水的阻力也會變大,這時候游泳不僅速度會降低,游動的距離也會縮短。這就是鋰電池在冬季不扛用的原理。相信現在已經有朋友想到了解決鋰電冬季性能降低的方法了——給電池增溫。沒錯,但想要有著更好的效果,還需要像紅旗一樣,用更加全面的手段解決問題。
一汽紅旗作為民族汽車標桿的品牌,經過多年潛心鉆研,開發了一款適用于嚴寒環境使用的低溫電池,在保證常溫性能不降低的前提下,可以實現-10℃能量無衰減,重點改善電芯低溫性能、增加電池系統主被動保溫功能,有效提升了電池低溫放電能量,為用戶帶來極致低溫駕乘體驗。紅旗的低溫電芯技術采用了新型電解液,可以使電芯低溫下放電能量較常規電芯提升5-10%。
紅旗的低溫電池,在應對低溫環境方面是有好幾手準備的。首先就是我們想到的——給電池增溫。紅旗通過給電池加上了“智能小暖爐”,讓電池時時刻刻都不會太涼。有人會說,給電池增溫也需要用電,這不是更耗電了嗎?其實,純電動汽車上有多個熱源,如PTC加熱器、電機工作時產生的余熱等,有效利用這些熱量可以改善電池的溫度環境,但盲目給電池加熱則會導致電能的浪費。
紅旗制定了智慧電池加熱策略,能夠基于用戶使用工況,對電池當前溫度、環境溫度、電池剩余電量等多因素進行智能計算,自動選擇最優加熱方案,改善電池溫度條件的同時實現能耗最優,實現電量提升5%。也就是說,紅旗的低溫電池可以很聰明地根據實際環境和情況來決定怎么為電池加熱,而且充分利用了余熱資源,讓整個加熱過程不會耗費太多的電能。
除此之外,改善電池使用溫度也是提升低溫性能的重要手段,因此紅旗還想到 “羽絨服”方案來改善電池使用溫度。當前行業上主流的電池保溫方案是在金屬的電池箱體表面粘貼隔熱棉,但不是所有地方都可以粘隔熱棉的,總有些犄角旮旯沒法粘,且隔熱棉厚度有限,這頂多相當于一個“跨欄背心”,胳膊露在外面凍著,身上也沒有多暖和。
紅旗跳出傳統思維,在電池箱體設計中采用了金屬、非金屬復合應用的路線,通過隔熱材料的應用提升箱體本身的保溫性能,360°全方位隔絕電池散熱,給電池穿上一身“羽絨服”,改善用戶的低溫駕乘體驗。在寒冷的東北地區,只有像紅旗這樣給自己的電池穿上“大鵝”,才能真正讓電池的溫度始終維持在較高效能的水平,在東北的冬季也能做到電量無衰減。
而在東北的冬季,純電動車型除了續航問題外還有個煩——動力衰減。超車的時候,加速踏板踩到底也提不起來速度、出地庫的時候哪怕車上人多一點兒都費力氣甚至會溜車。即便是在溫度適中的季節,純電動車型其實也普遍存在長時間駕駛后的動力不足問題,而這則又和電機系統、電控系統的設計有著很大的關系。總之一句話——純電動車型雖然瞬時性能非常炸裂,但是長期用起來,動力體驗的槽點還是很多的。
為了解決這些問題,讓車輛的性能更加出色,紅旗拿出了最新的HSM高效電驅動系統,其僅用單缸發動機的同等體積,就迸發出堪比12缸發動機的磅礴動力,輸出25000r/min的極高轉速,實現整車3秒級別風馳電掣的加速能力,給整車帶來至快至強的性能,使用戶收獲動力強勁的駕駛體驗。 紅旗電驅系統之所以有如此驚艷的表現,其中一個重要的原因:電機控制器應用的是紅旗塑封多合一SiC功率模塊,屬于全新智能的第三代半導體技術,采用紅旗獨有的設計和封裝工藝,相比同類競品的電流與功率輸出性能提升20%,電驅動系統的輸出扭矩和功率相應提升20%。
而紅旗SiC功率模塊能夠快速地改變電驅動系統內部電壓、電流及頻率,自由控制導通且處理更高的能量傳輸,產生更低的能量損失。紅旗SiC功率模塊如同為HSM配置了更強大的心臟,有著強勁的起搏能力和泵血能力,為電驅動系統提供更多的能量。它就像是運動員的心臟之于普通人的心臟,不僅有著更強大的能力,更有著強大的適應性,各種工況它都能輕松應對,既提升了車輛的性能,又讓車輛有了油車般的普適性。
紅旗為打造最先進的功率模塊技術,在車用電驅電機控制器與核心功率模塊領域潛心研發,歷經12年的技術沉淀與經驗積累,打造了一批定制化的功率模塊,實現產品性能的深度挖掘及高可靠性保障。作為這方面的領軍企業,一汽牽頭制定汽車行業首項功率模塊認證標準QC/T 1136-2020,規范了行業對汽車功率模塊的評價標準,引領了行業發展。
紅旗新能源一直以來保持著成立之初的開創精神,對于電池低溫能量下降的問題,采取的低溫電芯技術、360°保溫系統、智慧熱管理策略可以說最大程度上降低了低溫環境下電池能量衰減,使得電池能力充分釋放,實現動力電池-10℃能量無衰減。隨著技術的不斷升級,相信不久的將來,紅旗新能源便可推出一款適合中國北方市場的低溫動力電池產品,為自主品牌電動化進程貢獻應有的力量。