文 | 硬科技星球Pro
“一臺電車在夏天有多猛，在冬天就有多坑。”
眾所周知，盡管新能源汽車如今的行業滲透率已超過30%，但仍有一部分人對新能源汽車“嗤之以鼻”。其中的原因雖然各不相同，但“冬季續航差”、“天冷充電慢”一定榜上有名，尤其是冬季戶外溫度很低的北方地區，純電動車更是不受待見。
最近，被稱為“美國消協”的非營利組織《消費者報告》在三種溫度條件下對特斯拉Model Y長續航版、福特電馬Mustang mach-E長續航版、現代Ioniq 5和大眾ID.4 Pro S四款車型聲稱的續航里程進行了測試，以了解低溫天氣對電池有多大影響。結果顯示，這些純電動車在冬季低溫狀態下的續航“大打折扣”，甚至達不到官方宣傳的70%。那么，在這樣的現狀背后，新能源車如何改變現狀？這對國內消費者來說又會帶來怎樣的影響？
續航大打折扣背后，是低溫電池性能衰減
關于此次新能源車的冬季續航測試，《消費者報告》的測試較為全面嚴謹，他們以固定速度對海外暢銷的純電動汽車進行了三種不同溫度下的續航測試，分別是-8℃的寒冷天氣，18℃的溫和天氣以及29℃的溫暖天氣，盡管在29℃的溫暖天氣下這些純電動汽車的續航都能達到官方宣傳的續航成績，但面對前兩種較低溫度時，電動車的續航均呈現了不同程度的衰減。
尤其是-8℃的氣候條件下，特斯拉續航達成率為76.25%，福特電馬續航達成率為69.59%，現代Ioniq 5的續航達成率為71.36%，大眾ID.4 Pro S的續航達成率為70.73%，這些車型均為美國當下的暢銷車型，然而從數據來看，它們均會在寒冷的冬季損耗至少24%的電能，那么，為什么電動車電池會有如此大的衰減？
多位新能源汽車領域專家指出，低溫環境會對電池的各項性能產生負面影響，這不僅在純電汽車上存在，同樣也是混動汽車要面對的痛點。以目前大規模上車的鋰離子電池來說，低溫會使電池內部的電阻增大，導致電池實際供電功率下降；同時，低溫下電解質活性降低，電池可提供的總容量減少；再加上冬季低溫情況下，車輛會加快消耗能量來獲得動力及保證安全啟動，綜合起來導致電動車電池會有較大程度衰減。
對于此，中國電動汽車百人會副理事長、中國科學院院士歐陽明高曾明確表示，問題的核心實際上是能量問題——首先電芯性能在低溫下的下降，同時制熱比制冷能耗更大；其次是動力系統效率的降低，比如制動能量回饋功能基本喪失，滾動阻力也增大了；最后還有估計的續航里程精準度下降，這也容易引起顧客的里程焦慮。他認為，針對這一問題，當前最重要的是提升整車集成的技術水平，也就是電動汽車的節能水平，而這也成為國內新能源產業鏈解決這一痛點問題的思路。
國產“硬科技”供應鏈，解決低溫續航問題
過去，新能源汽車廠商面對冬季低溫狀態下電池化學性質不夠活躍導致的續航衰減問題，采用了包括電阻絲、PTC風暖、PTC水暖等加熱技術，通俗一點的理解，PTC就類似我們日常生活中用到的電燙斗、卷發棒等，是通過將電能轉化為熱能，使電阻發熱來提高溫度，從而保持電動車電池正常啟動和運轉。然而，PTC發熱耗電較大，持續加熱的過程甚至會影響到電動車的續航。
近年來，國內新能源產業鏈對于冬季續航問題愈發關注，加上我國南北地區冬季溫度差異較大，因此新能源產業鏈也陸續研發了包括熱泵空調、水加熱器等技術，且部分技術已躋身世界先進行列。
特斯拉率先在Model Y上推出熱泵空調，通過改變電動車空調制冷劑的流向，使冬天電動車內的蒸發器在反向循環中充當冷凝器放熱，從而形成“熱源”。因此只需要消耗小部分電能，就能將外界大量熱量，搬運“泵”進純電動汽車內，成為熱泵。
雖然這種熱泵空調的功耗確實更低，但面對氣溫非常低的情況則很難發揮作用，根據試驗數據，早期熱泵空調在室外溫度接近-18℃時，耗費1焦耳的能量，也大概只能搬運1焦耳的能量。
不過近年來，以比亞迪為首的國內新能源車企，紛紛推出寬溫域熱泵技術，運用閥島結構對制冷劑回路大部分控制組件進行了集成，并通過將制冷劑回路和電機電控冷卻液回路進行耦合，將電機電控的熱量用于乘員艙制熱或者電池包制熱，提高熱量利用效率，實現更寬的空調工作溫域（-30℃—60℃）以及更長續航里程。
另外一種創新技術——薄膜型水加熱器也在近年來不斷受到關注。與以電阻絲加熱和PTC加熱為代表的上一代技術路徑相比，薄膜加熱的優勢在于安全性更好、性能更優并且整體性價比更高，可以更好地滿足新能源汽車熱管理的需求。薄膜加熱技術可以實現“一機二用”，為駕駛艙和電池系統同時提供加熱保溫，降低了整車成本。
此外，傳統的PTC型水加熱器在應用到800V高壓條件下時，往往會存在較明顯的絕緣問題，給整車帶來安全性問題，薄膜加熱技術用水管代替高壓線束，既降低了間接成本，也提高了系統的可靠程度，能夠應對800V以上電壓，有效解決當下和未來新能源汽車電池低溫快充所遇到的痛點問題。
這一技術目前也已被我國新能源產業鏈牢牢掌握：就在前不久，國內首臺自主研發的800V 10kW 薄膜型水加熱器在鎮江海姆霍茲公司鎮江工廠成功量產并交付海外客戶，而在全球范圍內，目前僅有為數不多的國外汽車零部件企業掌握該技術，這顯示出我國新能源產業鏈正通過不同手段來共同解決過去曾經困擾用戶的痛點難題。
值得關注的“藍海”
盡管截至目前，國內新能源汽車保有量已超過1620萬輛，但在當前，電動車續航里程焦慮愈發顯著，并可能影響到我國對新能源汽車的進一步推廣。
顯而易見的是，隨著比亞迪、吉利極氪、吉利路特斯、廣汽埃安、北汽極狐、小鵬、蔚來、阿維塔等企業紛紛跟進800V高壓平臺，隨著保時捷Tycan、吉利路特斯、小鵬G9等800V高壓平臺電車陸續上市銷售，能適應更大電壓和更大功率的薄膜型水加熱器、寬溫域熱泵等技術不斷應用和推廣，這些都將推動電動汽車解決冬季續航較短的痛點問題，而對于新能源產業鏈而言，這是極為重要的行業機會。
海姆霍茲創始人&CEO蔣奕認為，隨著電動車技術的進一步發展，電動車必將搭載更大容量電池、更高速度快充技術，這離不開支持高壓高功率的熱管理系統支持。海姆霍茲通過自主創新逐一突破薄膜水暖電加熱器一系列關鍵技術，實現自主知識產權的薄膜型水加熱器產品的產業化。同時，這些產品將為包括純電、混動在內的不同類型新能源汽車上提供更好的冬季表現。
根據光大證券的預測，2025年全球新能源乘用車銷量有望達到1300萬輛，對應熱管理市場規模突破1000億元。2025年國內新能源乘用車銷量預計可達到550萬輛，對應熱管理市場規模有望突破460億元，2019至2025年的復合增長率達32%，新能源汽車熱管理的市場空間廣闊。
隨著我國新能源產業鏈的不斷成熟，國產新能源汽車已經擁有足夠實力站在國際舞臺，無論是今年上海車展外資企業包機“考察”國內新能源汽車，亦或者是近期大眾集團投資小鵬汽車和上汽集團，都在說明我國新能源汽車產業鏈背后，正一步步凸顯的“硬科技”實力。而站在消費者角度，在這些“硬科技”實力支撐下，也許要不了多久，讓人頭疼新能源汽車冬季續航問題將不再是問題，冬天也好開的新能源車也許會成為大家選購國產新能源車的又一個重要因素。
