電動(dòng)研習(xí)社：零基礎(chǔ)也能了解純電動(dòng)車

電池/電機(jī)的門(mén)道

最近編輯收到一封私信“我不能談”。有網(wǎng)友新能源指數(shù)到位，想買(mǎi)純電動(dòng)車代步，但之前沒(méi)接觸過(guò)純電動(dòng)車，不知道從哪里提問(wèn)。其實(shí)編輯身邊有很多不了解純電動(dòng)車的朋友。電池容量是什么意思？純電動(dòng)汽車能跑得快嗎？電池保證是什么意思？今天我們先初步了解一下純電動(dòng)汽車的門(mén)道，再來(lái)說(shuō)說(shuō)哪些汽車場(chǎng)景真正適合純電動(dòng)汽車。

●純電動(dòng)汽車的續(xù)航基礎(chǔ)——?jiǎng)恿﹄姵?/p>

與燃油車相比，純電動(dòng)汽車的獨(dú)特之處無(wú)非是動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電控。幾乎每一個(gè)純電動(dòng)汽車的消費(fèi)者都會(huì)關(guān)心一輛車的續(xù)航水平。良好的續(xù)航性能必然需要高整體水平的三電系統(tǒng)。但是對(duì)于普通消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，通過(guò)動(dòng)力電池來(lái)判斷純電動(dòng)汽車的續(xù)航能力是最簡(jiǎn)單的，動(dòng)力電池也是判斷純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航能力的基礎(chǔ)。

從電池類型來(lái)看，目前乘用車使用的動(dòng)力電池基本可以分為碳酸鋰鐵電池和三元鋰離子電池。隨著消費(fèi)者越來(lái)越關(guān)注電池壽命，大多數(shù)廠商看中了后者的能量密度優(yōu)勢(shì)。比如知名的比亞迪元EV、北汽新能源EU（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）5、廣汽新能源AION S（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）等車型都搭載了三元鋰離子動(dòng)力電池。

我們提到的能量密度與電池的性能和安全性密切相關(guān)，其單位為Wh/kg。從計(jì)量單位可以看出，在同等重量下，電池的能量密度越高，產(chǎn)生的電量就會(huì)越多，所以能量密度高的電池組越來(lái)越多，比如160Wh/kg、180Wh/kg。

動(dòng)力電池組一般布置在純電動(dòng)汽車的底盤(pán)下方。為了保持電池組的整體安全性和剛性，電池組一般有橫梁和縱梁，導(dǎo)致電池組的平均利用率和能量密度在空之間。此外，盲目追求電池組的高能量密度往往會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定因素，會(huì)增加動(dòng)力電池因熱失控而起火的風(fēng)險(xiǎn)，因此動(dòng)力電池組需要在能量密度和安全性之間尋求平衡。我們?cè)谶x車的時(shí)候，可以把能量密度作為一個(gè)參考因素，但是相比之下，我們有一個(gè)更直觀的參考因素——電池容量。

我們常說(shuō)的電池組配備多少度，就是電池組容量。比如比亞迪EV360車型配備了容量為42千瓦時(shí)的電池組。對(duì)于同型號(hào)，電池組容量大意味著續(xù)航里程長(zhǎng)；但對(duì)于不同的車型，車重和電控邏輯不同，往往無(wú)法單純通過(guò)電池容量來(lái)判斷電池壽命。比如袁EV360車型的續(xù)航305公里，但比亞迪e 3的35.2kWh電池組也為其提供了305公里的續(xù)航。

回到選車的角度，對(duì)于純電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，我們首先選擇購(gòu)買(mǎi)什么樣的電池幾乎是不可能的，因?yàn)檎缥覀兦懊嫠f(shuō)，幾乎所有的純電動(dòng)汽車都配備了三元鋰離子電池。相比之下，NEDC續(xù)航里程和電池容量可以作為參考，因?yàn)閮烧叨加袊?guó)家統(tǒng)一的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，廠商也不能“作弊”，可以幫助我們判斷不同純電動(dòng)汽車的大致續(xù)航水平；對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，最簡(jiǎn)單的方法就是參考NEDC續(xù)航里程。如果說(shuō)能量密度和電池容量是判斷車輛續(xù)航性能的間接依據(jù)，那么續(xù)航數(shù)據(jù)就是最直接的判斷依據(jù)。

很多朋友都擔(dān)心新款純電動(dòng)汽車的續(xù)航能力好，但是開(kāi)了一兩年電池衰減特別嚴(yán)重怎么辦？畢竟換電池很貴。燃油車有發(fā)動(dòng)機(jī)保修。其實(shí)純電動(dòng)車也有電池保修。不同品牌會(huì)設(shè)置不同的衰減值和保修時(shí)間。例如，元EV電池組提供8年或15萬(wàn)公里保修。如果在保修期內(nèi)電池衰減超過(guò)20%，制造商將免費(fèi)為車主更換動(dòng)力電池組。例如，蔚來(lái)ES8（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）/ES6為車主提供電池組終身保修。

●電機(jī)還有一些門(mén)道。

說(shuō)到電池，電機(jī)也是純電動(dòng)汽車必談的項(xiàng)目。說(shuō)到燃油車，大部分朋友對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)都有所了解，至少排量是什么意思，渦輪增壓和自然吸氣有什么區(qū)別。但是純電動(dòng)汽車的電機(jī)是沒(méi)有排量可以參考的，那么在選車的時(shí)候如何判斷電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)和性能呢？

目前國(guó)內(nèi)銷售的純電動(dòng)汽車主要配備兩類電機(jī):交流異步電機(jī)和永磁同步電機(jī)。先說(shuō)前者。“異步”是指轉(zhuǎn)子和定子之間存在速度差，從而產(chǎn)生電流。這種電機(jī)在高速時(shí)性能更好。永磁同步電機(jī)是目前純電動(dòng)汽車中應(yīng)用最廣泛的電機(jī)。這種電機(jī)是在轉(zhuǎn)子上加永磁體來(lái)強(qiáng)化轉(zhuǎn)子，然后與定子同步旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生電流。但是永磁體最重要的是釹稀土材料在成本上沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。

即使永磁同步電機(jī)成本高，但純電動(dòng)汽車仍可廣泛使用，這應(yīng)該會(huì)回到消費(fèi)者對(duì)電池壽命的強(qiáng)烈需求。可能很多人不追求0-100公里/小時(shí)的加速時(shí)間是5秒還是6秒，但很多人會(huì)在意電池續(xù)航時(shí)間是500公里還是600公里，永磁同步電機(jī)具有能量轉(zhuǎn)換效率高的特點(diǎn)，即可以少電運(yùn)行，而且體積小、重量輕、布置更方便、更適用。

但比如蔚來(lái)ES6（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）和特斯拉Model 3（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）前后軸分別搭載永磁同步電機(jī)和交流異步電機(jī)。其中，永磁同步電機(jī)在車輛中低速行駛時(shí)可以盡可能提高效率和續(xù)航能力，而交流異步電機(jī)在車輛高速行駛時(shí)可以充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)。

兩個(gè)電機(jī)的組合可以盡可能兼顧性能和續(xù)航，正是消費(fèi)者喜歡的產(chǎn)品。但由于產(chǎn)品定位的原因，很多純電動(dòng)汽車仍然采用單永磁同步電機(jī)的配置。對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，可以認(rèn)為永磁同步電機(jī)有一定的性能基礎(chǔ)，但偏向于經(jīng)濟(jì)選擇。其實(shí)這完全適合我們大多數(shù)消費(fèi)者的日常用車需求，所以我們?cè)谶x車的時(shí)候不用糾結(jié)。

發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力是否強(qiáng)勁取決于排量和功率/扭矩。對(duì)于電機(jī)，我們?nèi)匀豢梢砸怨β屎团ぞ貫閰⒖肌Ｒ员葋喌显狤V為例。有些朋友會(huì)想，這么小的純電動(dòng)車動(dòng)力大嗎？你能跑得快嗎？

比如袁EV535大功率版最大功率120kW，峰值扭矩280n·m；；在小型燃油SUV中，熱效率40%的廣汽豐田C-HR（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）的2.0L發(fā)動(dòng)機(jī)，最大功率126kW，峰值扭矩203n·m，而兩車0-100km/h的實(shí)測(cè)加速成績(jī)分別為8.55秒和9.32秒。當(dāng)然，這只是一個(gè)例子，但可以在一定程度上證明電機(jī)的性能并不弱。

不知道有沒(méi)有朋友聽(tīng)說(shuō)過(guò)“純電動(dòng)車加速感更直接”的說(shuō)法，這恰恰是電機(jī)的特性帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。發(fā)動(dòng)機(jī)的峰值扭矩輸出范圍較低，動(dòng)力輸出逐漸增大直至最強(qiáng)，但電機(jī)從0r/min開(kāi)始輸出峰值扭矩，純電動(dòng)汽車一般采用單速變速箱，換擋時(shí)沒(méi)有動(dòng)力損失，因此純電動(dòng)汽車往往更容易有更好的加速效果。

至此，我們對(duì)純電動(dòng)汽車的機(jī)械方面有了一定的了解。純電動(dòng)汽車雖然有動(dòng)力輸出強(qiáng)、車輛成本低的優(yōu)點(diǎn)，但并不是所有人都適合純電動(dòng)汽車。有沒(méi)有考慮過(guò)什么車輛環(huán)境適合純電動(dòng)車？

誰(shuí)適合開(kāi)純電動(dòng)車

●純電動(dòng)車適合你嗎？

如果你在考慮是否要買(mǎi)純電動(dòng)車，那么相信這篇文章對(duì)你來(lái)說(shuō)會(huì)更有價(jià)值。了解了純電動(dòng)汽車的重要內(nèi)容后，我們?cè)倩氐竭x車的角度。你適合買(mǎi)純電動(dòng)車嗎？與燃油車相比，純電動(dòng)汽車適用場(chǎng)景較少，因?yàn)槟壳凹冸妱?dòng)汽車?yán)m(xù)航能力有限，需要消耗充電時(shí)間，所以并不是所有消費(fèi)者都適合為了保證良好的用車體驗(yàn)而購(gòu)買(mǎi)純電動(dòng)汽車。

對(duì)于在城市通勤的朋友來(lái)說(shuō)，純電動(dòng)汽車的優(yōu)勢(shì)可以很好的體現(xiàn)出來(lái)，因?yàn)樵谶@種用車場(chǎng)景下，純電動(dòng)汽車的續(xù)航能力比較強(qiáng)，而且目前很多城市的充電樁覆蓋比較密集，方便充電。如果家里恰好有固定的停車位，用戶也可以用相對(duì)較低的電價(jià)給汽車充電，進(jìn)一步提高汽車經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)然，如果你所在的城市充電樁很少，你又不具備安裝樁的條件，也就是你沒(méi)有好的充電條件，很難獲得好的用車體驗(yàn)。

純電動(dòng)車適合城市通勤，但不適合高速工況？燃油車有多速變速箱，但純電動(dòng)車采用單速變速箱。當(dāng)汽車處于高速狀態(tài)時(shí)，電機(jī)也處于高速高能耗狀態(tài)，會(huì)導(dǎo)致續(xù)航里程縮短。比如袁EV535大功率車型實(shí)測(cè)低速續(xù)航里程為341公里，高速續(xù)航里程僅為248公里。所以，如果你經(jīng)常需要跑高速長(zhǎng)距離，純電動(dòng)汽車并不適合你，除非你為了經(jīng)濟(jì)可以接受花更多的時(shí)間給純電動(dòng)汽車充電。

除了高速，低溫也是純電動(dòng)汽車的克星，因?yàn)樵诘蜏丨h(huán)境下，動(dòng)力電池的活性降低，充放電效率降低，不利于純電動(dòng)汽車的充電和續(xù)航。以比亞迪宋Pro（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策） EV高功率高續(xù)航旗艦車型為例。在25℃時(shí)，其城市低速實(shí)測(cè)續(xù)航為454公里，但在-17℃時(shí)，其城市低速實(shí)測(cè)續(xù)航僅為373公里。

為了將低溫對(duì)純電動(dòng)汽車的影響降到最低，目前大多數(shù)純電動(dòng)汽車都配備了電池預(yù)熱系統(tǒng)，以保證動(dòng)力電池處于合適的溫度，有助于純電動(dòng)汽車的電池壽命和充電效率。威馬EX5（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）的柴油加熱系統(tǒng)可以算是“升級(jí)版電池預(yù)熱”。對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，是否配備電池預(yù)熱系統(tǒng)可以作為我們選車的參考因素。

此外，空調(diào)制部分，純電動(dòng)汽車也與燃油車有很大區(qū)別。燃油暖風(fēng)空調(diào)節(jié)是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)余熱的浪費(fèi)利用，但純電動(dòng)汽車暖風(fēng)空調(diào)節(jié)依賴動(dòng)力電池的動(dòng)力，必然會(huì)失去車輛續(xù)航里程。目前大多數(shù)純電動(dòng)汽車使用的空調(diào)制方式可分為PTC和熱泵。前者的工作原理類似于“快速加熱”，加熱性能好，但能耗也高。后者采用低壓空氣體壓縮加熱，能耗較低，平均加熱效率較高，但成本較高，因此配備熱泵空的車型較少。

其實(shí)說(shuō)到底，純電動(dòng)汽車適用性差的原因主要有兩個(gè):電池壽命和能量補(bǔ)充。在續(xù)航部分，目前主流的10-20萬(wàn)元的純電動(dòng)緊湊型SUV可以達(dá)到500km+的續(xù)航表現(xiàn)，足夠大部分用戶通勤到城市。2021年，比亞迪-漢（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）EV的NEDC續(xù)航將突破600公里，Xpeng Motors P7、威馬7系轎車、柯靈DC1E等車型的續(xù)航有望突破700公里。這些優(yōu)秀的新車或許能緩解“續(xù)航里程焦慮”。

在補(bǔ)能部分，公共充電樁的覆蓋率越來(lái)越高，特斯拉、Xpeng Motors、蔚來(lái)等汽車廠商都落地了自己的過(guò)充網(wǎng)絡(luò)。如果有一天充電能像加油一樣方便，而且純電動(dòng)汽車的續(xù)航能力強(qiáng)，相信用戶也不會(huì)有續(xù)航恐懼焦慮，那就是純電動(dòng)汽車的春天。

總結(jié):

純電動(dòng)汽車并不復(fù)雜。知道了它們和燃油車的區(qū)別，就基本了解了純電動(dòng)汽車的特性。如果你剛好想買(mǎi)一輛純電動(dòng)汽車，不妨先考慮一下你的車輛環(huán)境是否適合純電動(dòng)汽車，然后從我們今天談到的部分橫向比較幾款有心的車輛，比如電機(jī)、馬達(dá)，相信會(huì)對(duì)你有所啟發(fā)。此外，純電動(dòng)汽車還有很多話題可以聊。在下一篇文章中，我們將在零基礎(chǔ)上了解純電動(dòng)汽車的日常使用。

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