我們經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到這個(gè)樣的問(wèn)題：電動(dòng)汽車(chē)在冬天能跑多遠(yuǎn)？很多時(shí)候從技術(shù)層面去解釋電池在低溫條件下內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)如何影響續(xù)駛里程很難讓非專(zhuān)業(yè)聽(tīng)眾聽(tīng)明白。如果僅從用戶體驗(yàn)的角度去回答這個(gè)問(wèn)題，那可能需要回答的問(wèn)題就變成了：如何在大冬天更有效的駕駛電動(dòng)汽車(chē)？

國(guó)外fleetcarma公司針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)在冬天的續(xù)駛里程問(wèn)題做了一些有趣的研究，這里對(duì)他們的一些研究工作做個(gè)概述。fleetcarma沒(méi)有直接開(kāi)始測(cè)試低溫下的電動(dòng)汽車(chē)性能，而是從對(duì)比傳統(tǒng)車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)入手。例如，對(duì)比日產(chǎn)傳統(tǒng)汽油車(chē)Versa和純電動(dòng)車(chē)聆風(fēng)（Leaf）的數(shù)據(jù)，可以簡(jiǎn)單說(shuō)明兩種類(lèi)型的車(chē)能給用戶帶來(lái)的最直接的使用體驗(yàn)。汽油車(chē)Versa的50L油可以跑586km，加油站也隨處可以找到，加油5分鐘左右就可以；而純電動(dòng)車(chē)Leaf，雖然裝了24kWh的電池，但是其能量?jī)H相當(dāng)于2.6L的汽油，并且續(xù)駛里程為114km左右，當(dāng)電量很低時(shí)，要是湊巧附近能有充電站，還能去充電，要是附近找不到充電站，只能叫拖車(chē)了(圖1)。

圖1

另外，fleetcarma認(rèn)為在寒冷的氣候環(huán)境下，無(wú)論是汽油車(chē)還是純電動(dòng)車(chē)，溫度的下降對(duì)車(chē)輛意味著：一是輔助功率消耗增加(通常我們開(kāi)空凋取暖)；二是整車(chē)零部件工作效率會(huì)有所下降，比如發(fā)動(dòng)機(jī)或電池的工作效率下降(圖2)。不同的地方在于：汽油車(chē)的暖風(fēng)主要是重新把發(fā)動(dòng)機(jī)自身工作產(chǎn)生的熱利用了起來(lái)(對(duì)油耗影響不太大)；而純電動(dòng)汽車(chē)?yán)锩娴呐L(fēng)不是免費(fèi)的，它需要直接消耗電池能量(例如開(kāi)著3kW的加熱器會(huì)消耗相當(dāng)多的電池能量)。

圖2

fleetcarma用一個(gè) “蝴蝶結(jié)”模型來(lái)概括純電動(dòng)汽車(chē)的功耗：中間窄(常溫下不消耗額外能量，續(xù)駛里程正常)、兩端寬(低溫、高溫下因?yàn)榧訜峄蛑评涞脑蛐枰母嗄芰浚斐衫m(xù)駛里程下降)(見(jiàn)下圖3灰色蝴蝶結(jié)部分)。

圖3

我們重點(diǎn)看一下這個(gè)蝴蝶結(jié)模型左半邊(表示低溫的情況)在實(shí)驗(yàn)室條件下的一些測(cè)試結(jié)果。下圖4是25攝氏度下的數(shù)據(jù)，用黑色的點(diǎn)表示，車(chē)子是在城市路況下進(jìn)行的測(cè)試，不開(kāi)暖氣，這個(gè)數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

圖4

下圖5是-7攝氏度，相同路況，還是不開(kāi)暖器，用綠色的點(diǎn)表示。我們可以看到component efficiency(零部件的工作效率)開(kāi)始下降，同時(shí)續(xù)駛里程下降了19% 。

圖5

還是在-7攝氏度，這次把暖氣打開(kāi)(圖6)，我們可以看到(橘黃色的點(diǎn))：乘客倉(cāng)加熱所需的功耗迅速上升，對(duì)應(yīng)續(xù)駛里程下降高達(dá)40%。

圖6

以上是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的測(cè)試結(jié)果。下面我們看一下在實(shí)際道路上不同電動(dòng)汽車(chē)之間的性能表現(xiàn)(圖7)。我們可以看到同樣的車(chē)子在不同的環(huán)境下(環(huán)境溫度、駕駛習(xí)慣等)使用，它的續(xù)駛里程是完全不一樣的。Leaf純電動(dòng)車(chē)的續(xù)駛里程變化為：32 miles (51km) 到 94 miles (152km)，將近3倍左右的差異；三菱i-MiEV純電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程變化為29miles (46km)到100 miles (161km)，將近3.5倍的差異；福特Transit Connect Electric純電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程變化為25 miles (40km)到98miles (158km)，將近4倍的差異。

圖7

以三菱i-MiEVs為例，我們看一下溫度對(duì)續(xù)駛里程的影響(圖8)。這里首先沿著最高、最低里程的地方畫(huà)兩條紅線，同時(shí)把前面說(shuō)的灰色蝴蝶結(jié)模型左側(cè)低溫區(qū)的下邊緣沿著平均里程數(shù)比較集中的位置套上去，我們可以看到兩條紅線剛好位于蝴蝶結(jié)模型左側(cè)的上下兩側(cè)，紅線中間的里程數(shù)正是體現(xiàn)了續(xù)駛里程的變化范圍。那么是什么造成了續(xù)駛里程的變化差異呢？

(在看這個(gè)問(wèn)題之前，我們可以發(fā)現(xiàn)，續(xù)駛里程比較低的溫度出現(xiàn)在-14、3、18攝氏度，這里造成這種情況的原因主要是由于不同駕駛習(xí)慣造成的差異。)從圖3的蝴蝶結(jié)模型我們可以看到，還有一個(gè)因素沒(méi)有考慮：駕駛?cè)藛T對(duì)暖風(fēng)的使用習(xí)慣不同。

圖8

圖9是不同駕駛?cè)藛T在不同溫度下對(duì)暖風(fēng)的使用統(tǒng)計(jì)(用auxiliary load表示)：有些在2-3攝氏度的時(shí)候?qū)εL(fēng)的使用就比較多了(4-4.5kW)，有些在-15攝氏度的時(shí)候auxiliary load也才不到1kW，有些在20-25攝氏度時(shí)也會(huì)使用暖風(fēng)，不過(guò)功率較小(0.5kW左右)。可以看到，駕駛?cè)藛T的使用暖風(fēng)得習(xí)慣是很多樣性的。我們可以把這個(gè)因素的變化加入到蝴蝶結(jié)模型的左上方(紅線)，表示使用暖風(fēng)加熱的變化差異。

圖9

另外，我們以Leaf為例看一下駕駛?cè)藛T油門(mén)加速習(xí)慣不同造成的里程差異(圖10)。可以看到統(tǒng)計(jì)結(jié)果：加速度大的駕駛?cè)藛T得到的續(xù)駛里程相對(duì)偏低。這個(gè)情況對(duì)應(yīng)圖3蝴蝶結(jié)模型的中間部分(component efficiency reduced in cold weather)。將這個(gè)紅線內(nèi)的區(qū)域逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，然后放在蝴蝶結(jié)模型上就可以得到圖11的模型。圖11模型主要闡述了三個(gè)影響續(xù)駛里程的因素：

·對(duì)暖風(fēng)加熱的使用

·對(duì)加速的使用

·環(huán)境溫度的影響

圖10

圖11

對(duì)比兩個(gè)駕駛?cè)藛T(Matt和Eric)駕駛Volt的情況，可以驗(yàn)證一下上面的模型。環(huán)境溫度-4攝氏度，Matt喜歡開(kāi)大暖氣，喜歡深踩油門(mén)加速，最后得到的每加侖英里(miles per gallon， MPGe)數(shù)為32；Eric開(kāi)車(chē)比較溫和，很少深踩油門(mén)加速，對(duì)暖風(fēng)的需求也不大，結(jié)果MPGe為75，是Matt的2.3倍(圖12)。

圖12

由此可見(jiàn)，想要在大冬天讓電動(dòng)汽車(chē)跑得更遠(yuǎn)，駕駛習(xí)慣很重要。開(kāi)車(chē)溫和一點(diǎn)，必要的時(shí)候，你還得忍受一下沒(méi)有暖氣的行程。當(dāng)然，如果你車(chē)上的電池能量足夠大，你又不需要開(kāi)很遠(yuǎn)的路，那你可以不必?fù)?dān)心這些問(wèn)題了。