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特斯拉Model X 100D冬季充电/续航测试 您想知道的都在这里了


来源:新出行

纯电动汽车冬天续航里程锐减怎么办?新出行借了一辆特斯拉 Model X 100D 三天 300 公里实测告诉您。2018 年 1 月 15 日至 18 日,北京遭遇元月最强冷空气来袭,城市最低温度 -3℃,日间平均气温 2℃ ,300 公里实测模拟新出行汇总的 10 位特斯拉车主最真实的用车情况。

三天 300 公里冬季用车实测环境介绍

1、北京气温: -8℃ ~ 5℃
2、实测道路:北京市二环至五环,早晚高峰期
3、测试车型:特斯拉 Model X 100D,已行驶里程 9,600 公里


4、参考数据:秋季实测续航能力 500 公里,不开空调,能耗 217Wh/km
5、车辆功能状态:默认设置,驾驶模式调节至标准,动能回收制动标准
6、300 公里测试空调状态:设定 26℃, 二挡风力
7、车内人员与驾驶者:车内 3 人,编者全程驾驶

冷车之后需要提醒您的三件事情,很重要


1、室内零上温度停车 8 小时之后的表现:
停车之前显示剩余续航为 425km ,地库内部温度为 5℃ ,从 15 日 00:00AM 至 08:00AM 共掉电 2km。

2、室外零下温度停车 8 小时之后的表现:
停车之前显示剩余续航里程为 425km,室外温度为 -3℃ ~ 0℃,从 16 日 00:00AM 至 08:00AM 共掉电 5km。


3、冷启动之后的掉电情况也是不容忽视:
通过两次实测之后,特斯拉 Model X 100D 的 2017.50 固件开始提供电池预加热功能,功能的开启需要用户使用手机 App 把车内温度调至最高风速最强,大约 3 分钟之后会出现“雪花”的标志,整个过程电池预加热大约 5~10 分钟左右,具体视乎车辆动力电池的当前温度,5 分钟左右的电池预加热共消耗 5km 续航。


通过连接设备查看动力电池的“最高测量点温度”发现,冷车 8 小时之后充电的效率会非常缓慢,等待“最高测量点温度”达到 25℃ 之后(电池预加热 5~10 分钟)充电功率明显提升,采用特斯拉超充的功率为 46kW,国标直流快充的功率为 42.8kW,相比夏季的动辄 50~100kW (仅针对特斯拉超充)差距明显。

来点深度的:为什么纯电动汽车在冬季充电效率提不起来?


受限于三元材质的物理特性,在北方冬季环境下电化学反应过程减慢,当电池电芯温度在 0℃ 环境,电池容量下降 20% 左右。据测试报告,低温放电不仅仅是释放容量小,电池电压也快速下降,其电池管理系统(BMS)会限制放电电流,一般在单体电池开始加以限制保护电池。


与正常的 25℃ 气温相比,三元单体电池温度在 -10℃ 为原来能力的 33%,-20℃ 为原来能力的 23%,-30℃ 则为原来的 8%。为了避免三元电池遭遇这个尴尬情况,目前大部分电动汽车具备电池恒温、电池预加热系统。


在 5℃ 的环境下,特斯拉 Model X 100D 升级 2017.50 固件之后动力电池会在 5~10 分钟加温至 25℃ ,相比没有电池预加热的工作效能提升明显。同等条件,比亚迪秦 EV300 具备动力电池预加热系统后 10~15 分钟升温到 11℃~15℃ ,快充充电效能相比不带预加热系统提升 20% 以上。

出行小 Tips :北方地区选择具备动力电池加热系统很重要

相比夏季 25℃ 的环境,在冬季电动汽车受温度影响比较明显。新出行实测数据表明,在 5℃ 的环境,特斯拉 Model X 100D 超充充电功率下降超过 50% 以上,比亚迪秦 EV300 国标快充功率下降 50% 以上。通过一系列测试发现,如果在北方地区使用纯电动汽车,建议选择购买具备电池预加热系统同时具备动力电池恒温系统(技术部分就不展开太多)。 

大揭秘:特斯拉超充与国标直流快充到底选哪个?


2017 年 12 月起交付的特斯拉新款车型(Model S/X)均匹配了“国标接口”(左侧为国标直流快充、右侧为国标交流慢充),相当于 2018 款特斯拉全系车型均支持公共充电桩(需支持 2015 国标标准)使用。在冬季特斯拉应该选特斯拉超充?还是选择国标快充?


前面我们说过特斯拉 Model X 100D 在冷车环境下采用特斯拉超充与采用国标快充的充电功率相差 7% 左右,但是我们不能忽略的一个问题是充电环境温度与充电桩功率。不同环境温度对充电的影响是存在的,即使具备动力电池预加热与动力电池恒温系统,在零度环境温度每下降 10℃ 充电功率至少下降 20% 。同时要留意的是大部分国标直流快充电桩的功率为 37.5kW ~ 60kW(半封闭的收费高速公路新国标能提供最大 120kW),同样特斯拉超充最大能达到 120kW。


通过测试得出,5℃ 环境下特斯拉 Model X 100D 在特斯拉超充桩能获得 38kW~48kW 的平均充电功率,而随着在中午环境充电效率能获得 50kW 以上的充电功率。但是受限于国标直流快充桩的最大功率限制,特斯拉 Model X 100D 采用“新国标充电适配器”桥接国家电网直流 分别在 37.5kW 和 60kW 功率充电桩在 5℃ 环境下能获得 37.5kW~42.8kW 充电功率。


这个测试告诉您这样一个事实:在同等环境下,无论是在特斯拉超充还是在国标超充,其充电功率依然只能在 40~50kW 范围波动。撇开国标直流快充的功率限制不谈,只要充电环境温度在 0℃ 附近两者的充电功率相差不远。所以建议用户在这样的温度下,随意选择特斯拉超充或者国标直流快充。不过!国标直流快充是需要收取充电费用并且需要提前查询当前充电桩是否被占用,还有检查充电桩对应功率。

特斯拉超充
优点:
1、充电匹配度高,效率稳定;
2、充电功率扩容量大;
3、免费(2018 年 1 月 31日前采用“Tesla 车主引荐计划”可获得免费超充);
4、20%~80% 充电约 1 小时 20 分钟
缺点:
1、超充覆盖在 CBD 商区,停车费贵;
2、面临逾期占用费(详情);

国标直流快充
优点:
1、覆盖面大,不需要排队;
2、充电协议升级到 2015 标准之后所有特斯拉车型适用;
4、20%~80% 充电约 1 小时 35 分钟
缺点:
1、每个充电区域提供的充电桩充电功率不同;
2、需要收取电费+服务费;

续航测试:早晚高峰期实测综合能耗上升 52%


测试环境:北京市早晚高峰(08:00~10:00,17:30~19:30)
测试温度:气温 3℃ ~ 8℃
测试办法:二环、三环行驶 40 公里,五环行驶 60 公里
得出结果:综合能耗较秋季上升约 52%


秋季同款车型实测,不开空调、三人出行、拥堵系数高、相同的行驶路段,100 公里综合能耗 217Wh/km,约合总续航里程 500 公里。但是在冬季的早晚高峰期,主要测试车辆静止时候的消耗,空调 26℃、二档风力、三人出行、拥堵系数为高,在这样的条件下特斯拉 Model X 100D 相比秋季实测的 217Wh/km 综合能耗足足提升了 52%,约合总续航里程只有 300 公里左右。


能耗提升在于拥堵时候车辆静止时电阻丝持续工作,设定的加热温度往往比车内温度大 5 倍以上,例如车外温度 5℃,而加热温度少要被设定在 25℃ ,整个工作状态相比秋季的负担要大得多。同时在拥堵路况下,轮上负载超过 2.6 吨让原本处于电能高负荷状态的 Model X 100D 叠加驱动能耗负担,综合前面的情况电动汽车在冬季出行的能耗要比在秋季或者夏季要高出一半以上。

续航测试:深夜低温出行不堵,能耗仅上升约 20%

测试环境:北京市(二环线、三环线、五环线)
测试温度:气温 -5℃ ~ 0℃
测试办法:二环、三环跑 80 公里,五环跑 80 公里
得出结果:综合能耗较秋季上升约 20%

为什么冬季电动汽车的能耗增加这么多?


除了前面谈到的电阻丝加热是能耗上升的巨头,不能忽视动力电池需要比夏季和秋季更多的消耗恒温系统的能量。特斯拉使用的是一致性极高的 18650 钴酸锂锂电池,搭配“被动式”的电池恒温系统,通过缠绕在单体电池周围的全封闭铝管和高比热容的液态“水乙二醇”,这是一种沸点极地的液体,保持单体电池的温度一致性。

「图」松下 NCR18650A电池在不同温度下的剩余电量


当发生内外温差“液冷”可以迅速带走温度,但是在严寒天气则需要加热铝管让电池保持在 5℃ 以上工作温度。电加热的效率(COP)是 1 ,相当于消耗一份电量制一份热,而空调系统则是 3 到 4 ,也就是说寒冷环境下所有具备电池加热系统的电动汽车每秒都消耗额外等比较大的电能。

新出行支招:冬季让电动汽车的电用的更科学


冬季用车小技巧:
1、尽可能让车辆置放在车库内;
2、尽可能保持用多少充多少;
3、长时间不用车可开启特斯拉独有的“节能停车模式”;
4、尽可能采用滑行制动,让动能回收持续工作;
5、不可在低温环境下使用“狂暴模式”或“激进的驾驶风格”;

冬季充电/用电小技巧:
1、低温环境下提前开启电池预加热系统;
2、尽量选择地库的充电位置,节省充电时间;
3、缩窄用电范围,例如 20%~80% 之间作为主力区间;
4、若要使用国标直流快充,先查询设备功率与设备是否为 2015 标准;

冬季增加续航小技巧:
1、尽量减少使用暖风,增加座椅加热与方向盘加热的使用频率;
2、增加动能回收(车辆滑行状态)使用频率,减少人为制动的使用频率;
3、减少车身载重量,并且保持胎压在适合范围;

通过一系列的测试只想说明这几件事情:1、冬季用纯电动汽车并不可怕,重要的是颠覆传统汽油车的使用逻辑,用更科学和理性的方式使用纯电动汽车;2、以特斯拉为例的豪华型纯电动汽车具备一定抗严寒的能力,懂得合理躲避拥堵出行,冬季与秋季的总续航里程差异大约在 20% 左右;3、冬季高速环境并不会直接拉低总续航里程;4、动力电池具备完整的自我保护措施,在极其恶劣的环境下能实现自我保护防止意外发生。

其实纯电动过冬并不可怕,对于这个新生事物我们应该给予更多的时间去了解并且接受它们。随着电池技术的逐步升级,相信在未来 2-3 年内必然会生产出更好抗严寒能力的动力电池,届时我们再来谈“冬季用车”已经没有必要。


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