新能源车也“怕冷” ，汽车产业链如何阻止冬季新能源车续航“凭空消失”？

冬季又至，多股冷空气致使大部分地区最低气温明显下降，北方局部地区出现降雪。对电动汽车车主而言，爱车续航里程大打折扣的“魔咒”也再次袭来。
新能源车也“怕冷”
尽管如今随着各大车企纷纷入局新能源车市场，我国新能源汽车技术水平大幅提升，但在面对严寒天气时，纯电动车的电量和行驶损耗仍会加大衰减
“冬季新能源车最大的问题是续航能力，尤其是高寒地区的冬季，打开暖风，座椅加热等功能，掉电特别快，续航起码打个五折。”长城汽车一工作人员对记者表示，“这是电池在低温下的通病，天气会影响电池寿命，电池亏损严重。像东北地区冬季基本不开新能源，要是开的话得天天充电，而且充不满。”
据美国汽车协会近期对特斯拉公司、宝马集团、通用汽车公司、大众汽车股份有限公司和日产汽车公司等企业的多款新能源汽车进行的续驶里程测试结果显示，在打开空调的工况下，与24℃的舒适环境相比，在–7℃的寒冷环境下新能源汽车续驶里程平均减少41%，在35℃的高温环境下续驶里程平均减少17%。极端高低温环境都严重制约着电动汽车的续航能力。
凛冬季节下，不少新能源车主也面临着充电难的问题。“冬天充电还会变慢，可能在夏天的时候充8个小时电，但是在冬天需要充10个小时以上。”李先生回忆道，“这要是家里有充电桩还好说，不然在充电站排队都是个事。”
据《2022中金汽车白皮书》中预计，伴随新能源销量的陡增，私人桩装配限制数量，公共桩难以满足使用数量需求，2021年对应有253万新购车的新能源私家车主只能采用公共充电桩充电，2022年新能源车主的充电问题或将更加严峻。
哪些因素在缩减电动车的冬季续航？
对于电动车而言，与续航里程相关的问题无非是关乎车的充电和放电；以目前动力锂离子电池来看，由正负极材料、隔膜、电解液等基本要素组成，依靠锂离子在正负极材料之间来回穿梭工作。充电时，锂离子从正极脱出，经过电解液，穿过隔膜，随后嵌入负极材料中。放电的过程则刚好相反。
随着冬季温度大幅降低，这对电解液造成了重要影响，由于低温，电解液黏度增加，使得其电导率降低，锂离子的穿梭阻力增加，充放电容量下降明显，因此表现出来的就是在低温下电池性能受到限制。
与此同时，低温下负极材料晶格收缩，这样一来，充电过程中，锂离子在负极材料内部迁移阻力增加，导致嵌锂困难，这就意味着需要较长时间充满电。
电池领域相关人士指出，“电池内部的电化学反应跟温度密切相关。随着温度降低，电池内部的电解液会变得更加黏稠，锂离子迁移速度、材料导电性都会进一步变差，导致电池活性降低。所以体现在数据上，就是动力电池可用容量的衰减，续航里程缩短。”
此外，在用电方面，冬季制暖需求增加，这意味着本来容量就衰减的电池需要在制暖方面多耗电。冬季电池仓和座舱都需要加热，因为电动机不像发动机一样在行驶过程中能够产生大量的热量来供暖，因此电动车要设计电池加热和车内加热系统，耗电量的增加也减少用于动力输出的电量，随之而来的就是续航下降。
因此，提升电动汽车低温行驶性能、解决冬季续航衰减是推动新能源汽车在寒冷地区推广使用的关键所在。
磷酸铁锂电池低温衰减更甚
动力电池低温条件下续航缩水是材料特性使然，受此影响，我国东北地区由于冬季较长、气温较低，电动汽车受气温的影响将更加明显。
业内人士表示，面对电动汽车冬季续航里程降低的问题，消费者在购买新能源汽车时需谨慎考虑用车情况。“如果居住在东北等冬季时间长且气温低的地区，或需长时间高速行驶，确有较大的里程焦虑。”
张翔认为：“低温地区的电动汽车保有量较少，像东北地区大部分电动汽车是商用运营，如网约车、出租车等，专业司机保养使用的话，车辆续航衰减情况会好一些。”
同时，有车主坦言：“东北不建议买电车，要买也得是搭配三元锂电池的电车。”相较于三元锂电池，磷酸铁锂电池在低温条件下的续航里程衰减更为严重。有研究表明，在抗低温性能上，三元锂电池使用下限为-30℃，磷酸铁锂是-20℃。在同样的低温条件下，三元锂电池冬季衰减不到15％，而磷酸铁锂却高达30％以上。但由于成本优势，磷酸铁锂电池装车量逐月攀升，已覆盖多款热门车型。目前，主流热门新能源汽车入门级车型基本搭载磷酸铁锂电池，而三元锂电池主要搭载到高配车型上。
“目前电动汽车的瓶颈仍是电池，没有哪一种电池能完全满足所有地区所有场景的使用需求。”曹广平坦言。
产业链如何“保卫”电动车的续航？
近年来，不少动力电池上下游企业花了大量精力提升电池在低温情况下的使用效率。比如，在汽车上装PTC和水暖加热器等。
新基业汽车电子有限公司董事长高军华指出，目前主流的电动车主要是采用PTC加热，PTC制热方式在在售的纯电动车型中使用比例较大。不过纯通过PTC热敏电阻制热，即通过电阻的热效应生产热量，结构简单且制热效果好，但耗电量大，对电动车冬季续航影响大。
相比之下，采用热泵系统的方案热效率更高，在冬季开空调暖风可以大大降低耗电量，有效减少续航缩减。通过业内拆解特斯拉两款热门车型对比来看，model 3用的是空调制冷，PTC制热的方式；而Model Y采用的热泵空调。对比发现，Model Y采用热泵空调在制热方面的能耗比Model 3的PTC要低。
高军华表示，采用热泵和PTC两种方式的能耗相差30%以上，四通阀集成式热管理技术和高效热泵空调，是优化电动车冬季低温续航行之有效的解决方案。不过，在成本方面，相比PTC的加热方式贵了几千元，因为要对空调压缩机进行有限改进，增加电控模块、控制阀、四通阀、管道等。但热管理专家认为，虽然增加了几千元的成本，整车性能提升，可以直接反映到品牌的溢价能力上，尤其是在车企高端品牌上。
目前，在热泵市场上，电装、法雷奥、韩昂、马勒这四家国外热管理龙头企业占据全球一半以上的份额；在国内市场上能提供热泵技术解决方案的企业有银轮股份、三花智控、奥特佳、泰铂科技、中鼎股份、新基业汽车电子有限公司等。
此前，银轮股份全资子公司上海银轮与特斯拉、特斯拉（上海）有限公司签订产品零件或服务通用条款合同、产品定价协议，特斯拉将向该公司采购汽车换热模块产品，其中以热泵为主。
作为年配套量最大的客车空调电控系统专业供应商，新基业汽车电子有限公司自2012年始连续取得了国内商用车热管理控制系统市场占有率第一的成绩，是宇通、金龙、中通客车的独家配套供应商，在新能源汽车的热泵空调控制系统方面，配套恒大汽车全系列、柳汽、蔚来、以及宁德时代的储能控制。
随着特斯拉等越来越多的车企搭载热泵空调并得到市场认可，未来通过搭载热泵空调来改善电动车续航能力的方案有望得到推广，热泵相关的企业有望成为产业链和投资者关注的汽车电子细分领域。据相关机构预测，到2025年新能源汽车领域热泵系统的市场空间将达150亿元左右。随着使用规模增加，以及热泵系统厂商的技术成熟，热泵的成本有望大幅降低。届时，在制暖方面的耗电有望迎来大幅改善。