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满电一条龙,没电一条虫?新能源车不如油车的另一个证据?

极限说车

27210 2024-06-19

电动汽车,越跑越无力;而燃油车只要油箱里有汽油,加速能力就一直在线!——对于这话,以前我是真没体会过。但是前阵子,我测试过一台特斯拉MODEL 3轮胎,开着这台MODEL 3连续跑了两三天之后,我是真切体会到了!



我清楚的记得,那台MODEL 3续航显示还剩余约60公里时,车子的加速性能变得很弱。能明显感觉到远不如满电状态。于是我很好奇啊:电动自行车(小电驴)在不同电量时,动力表现不同,难道昂贵的电动汽车也这样?



别不信!事实还真就如此!目前电动汽车使用的储能装置,基本上除了三元锂电池,就是磷酸铁锂电池为主。其他还有锰酸锂、钛酸锂等类型的电池,但用的不多。所以今天我们就以三元锂、磷酸铁锂电池为例来讲述这个“电量不足软趴趴”的原理。


三元锂电池:

满电/弱电状态,电压变化很大


先看一幅画,这里鸣谢深圳爱阳动力有限公司(给我们提供了电池特性图),我们先看三元锂电池的电压趋势图。三元锂电池的额定电压一般在3.7V左右,但是不同电量下,它的电压并非一直维持3.7V。



比方说从图中可以看出:当电池小电流缓慢充电(慢充)至90%时,充满电的状态下,实际电压会去到4V左右,但是当电池电量即将耗尽时(10%电量),它的最低电压又会降至3.45V左右。



要是你充电充满(充到100%电量)或者耗电到最后1%的话,那电压的变化会更吓人了。最高可以到4.2V,最低可以到2.5V……这还仅仅只是“小电流缓慢充电/放电”而已!就相当于我们“油门只踩下去1厘米,极致温柔,肉到死的开车”。



即使是在如此温柔的驾驶风格下,电池的电压变化都已经很吓人了!一般常见的电动汽车,电压级别是400V级别。所以采用三元锂电池的话,大多都是“108串”方案,也就是108组三元锂电池串联而成。额定电压399.6V(400V)。



我们可以算一算,电池电量在90%时,和10%时,电池组的总电压分别是多少:

90%电量时:4V✖108=432V

10%电量时:3.45V✖108=372.5V

这就很好解释了为啥电动汽车,电池电量越低,加速越肉,动力越差的原因了!


超级快充+地板油加速:

三元锂电池完全撑不住!


上面这还只是基于“慢充+温柔驾驶风格”前提下!如果你选择“超级充电站快充+暴力驾驶”那情况就更糟糕啦!通过上述三元锂电池的电压趋势图可以查得:在极限快充/快速放电条件下,90%电量时,单节电池电压3.15V;而快速放电到10%电量时,单节电池电压仅为2.85V

2.85V。



所以换算到整个电池组(108串)时,90%和10%电量对应的总电压分别是:

90%电量时:3.15V✖108=340V

10%电量时:2.85V✖108=308V

这时候车辆的加速性能、动力表现就受限更大了!


磷酸铁锂电池:

满电/弱电状态,电压变化不大


而这一情况在磷酸铁锂电池身上,则表现的没那么突出。下面贴出磷酸铁锂电池的电压趋势图供大家参考。我们可以看出:“慢充+温柔驾驶风格”前提下90%电量时,单节电池电压3.3V;而快速放电到10%电量时,单节电池电压仅为3.15V。



磷酸铁锂电池的额定电压为3.2V,低于三元锂电池。所以400V级别的电池组,需要“125串”方案。所以换算到整个电池组(125串)时,90%和10%电量对应的总电压分别是:

90%电量时:3.3V✖125=412.5

10%电量时:3.15✖125=394V

可以看出,磷酸铁锂电池,在充放电时的电压波动并不大,是比较平稳的。基本都在400V左右波动。



在极限快充/快速放电条件下,90%电量时,单节电池电压3.05V;而快速放电到10%电量时,单节电池电压为2.95V。所以换算到整个电池组(125串)时,90%和10%电量对应的总电压分别是:

90%电量时:3.05V✖125=382V

10%电量时:2.95✖125=369V

可以看出,距离400V的额定值其实也不多,只是略微低于400V而已。


超级快充+地板油加速:

磷酸铁锂电池影响不大!


这就意味着:即使是大电流的“超级快充”或者“地板油加速”,电池的电压波动依然不大。这算是磷酸铁锂电池的一个巨大优势!当然,磷酸铁锂电池能量密度低,而且怕低温。冬季性能恶化严重、电池容量SOC估算难度大等缺陷,也影响了它的普及。



所以三元锂电池的车型,受到充电、耗电的影响更大;而磷酸铁锂电池的车型,这方面的表现真的要好上不少,起码在满电状态,和电量不足时,加速性能基本都能维持在较为理想的状态。所以磷酸铁锂电池的车型,开起来“前后不一致”的现象要少很多。



当然,随着技术的进化,未来电动汽车如果能普及超级电容Buck-Boost技术的话,那么这种“前后不一致”的问题将会成为历史。但目前来说,没有车型搭载能自动稳压的Buck-Boost装置。当然,还是那句话,我们要带着发展的眼光看问题。电车暂时不完美,但它一直在进化。


声明:本文由车市号作者撰写,仅代表个人观点,不代表网上车市。文中部分图片来源网络,感谢原作者。

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