即使到了新能源汽車(chē)占有率逐漸上升的今天,仍然有很多的用戶對(duì)于新能源汽車(chē)的冬季用車(chē)體驗(yàn)深表質(zhì)疑。
畢竟丟失了發(fā)動(dòng)機(jī)這樣核心的一個(gè)“熱源”,再加上電池在低溫環(huán)境下的離子活性也會(huì)大幅度降低,這兩個(gè)“debuff”加在一起,用戶有種種擔(dān)憂確實(shí)也不是稀奇事。
其實(shí)低溫環(huán)境其實(shí)對(duì)于所有車(chē)輛來(lái)說(shuō),都是一種比較苛刻的使用環(huán)境。
無(wú)論是否是新能源汽車(chē),整車(chē)各個(gè)系統(tǒng)因?yàn)榈蜏丨h(huán)境,產(chǎn)生的額外負(fù)載都會(huì)有所增加:比如-7℃時(shí),輪胎滾動(dòng)阻力相比常溫增加50%、風(fēng)阻增加10%,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中潤(rùn)滑油變粘稠導(dǎo)致傳動(dòng)效率降低2%,制動(dòng)系統(tǒng)的卡鉗和輪邊軸承的拖滯阻力也會(huì)增加50%。
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因此要想提升冬季用車(chē)的體驗(yàn),除了在基礎(chǔ)材料科學(xué)領(lǐng)域投入研發(fā),解決上述原因?qū)е碌哪芎脑黾樱瑹峁芾硐到y(tǒng)和電池的策略控制作為一個(gè)獨(dú)屬于新能源汽車(chē)的解決方案,也是目前各家主機(jī)廠們秀肌肉的賽道。
理想汽車(chē)自問(wèn)世以來(lái),一直致力于打造一臺(tái)適合家用,并且沒(méi)有里程焦慮的車(chē)。因此為了提升冬季低溫環(huán)境下的用車(chē)體驗(yàn),理想的研發(fā)團(tuán)隊(duì)也下足了功夫。
01. 5C超充覆蓋寬溫域,零下10度照樣充
在常溫下,傳統(tǒng)2C電池系統(tǒng)從10%充至80%通常在30分鐘左右,但是在低溫環(huán)境下,相應(yīng)的充電時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)到50分鐘左右。
當(dāng)理想第一款純電產(chǎn)品問(wèn)世之前,其實(shí)就已經(jīng)確立了關(guān)于充電補(bǔ)能方面的目標(biāo)。
不僅要在常溫下做到12分鐘500公里,達(dá)到接近燃油車(chē)的補(bǔ)能速度,更要確保在寒冷的冬季也能保持這一水準(zhǔn),為用戶帶來(lái)全年無(wú)差別的充電體驗(yàn),保證一年四季用戶體驗(yàn)的統(tǒng)一。
那么為了達(dá)到這樣的目標(biāo),就需要高倍率的電芯設(shè)計(jì)、高效的熱管理邏輯、智能的充放電控制這些軟硬件雙維度的升級(jí)作為保障。
理想目前的旗艦產(chǎn)品MEGA上面搭載的麒麟5C電池,就從微觀層面上對(duì)于電芯的正負(fù)極隔膜以及電解液進(jìn)行了改善,優(yōu)化了鋰離子的傳遞路徑,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高倍率充放電的功能。
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麒麟架構(gòu)還將液冷板插到每排電芯中間,這樣的類(lèi)三明治結(jié)構(gòu)也可以大幅度增強(qiáng)換熱的效率。
再配合上根據(jù)與超充站的深度交互,可以估算到達(dá)時(shí)間,自適應(yīng)調(diào)節(jié)電池預(yù)熱與水溫預(yù)熱,經(jīng)歷超過(guò)2000次的整車(chē)試驗(yàn),不斷迭代模型算法,車(chē)輛目前已經(jīng)可以做到對(duì)電池溫度的控制精度小于1℃,以最小的加熱能耗保證最佳的充電溫度。
正是因?yàn)檫@些硬件改善與控制策略的協(xié)同配合,才令理想的超充策略在冬季依舊能打。
02. 更溫暖舒適,才能稱(chēng)得上是移動(dòng)的家
“移動(dòng)的家”,“奶爸專(zhuān)屬”一直都是理想產(chǎn)品的標(biāo)簽,毫無(wú)疑問(wèn),除了補(bǔ)能效率,用戶們最直觀能夠感受到的就是在冬季,車(chē)內(nèi)的溫度能否高效上升,座椅加熱是否快速舒適。
在冬季,新能源車(chē)最大的負(fù)載就是制熱系統(tǒng),畢竟電池需要制熱來(lái)保證它可以工作在合理的溫度區(qū)間上,座艙中也需要快速升溫來(lái)滿足寒冷地區(qū)的乘坐需求,這時(shí)沒(méi)有了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒廢熱帶來(lái)的循環(huán)紅利,就需要快速掛上負(fù)載,來(lái)提供熱量。
行業(yè)內(nèi)的解決方案多半都是采用PTC加熱器,但是不僅會(huì)產(chǎn)生大量能耗,而且也無(wú)法滿足極低溫環(huán)境下的加熱需求。
因此為了應(yīng)對(duì)寒冷的個(gè)環(huán)境,并且平衡行業(yè)現(xiàn)有方法的弊端,MEGA上也采用了理想自研的多源熱泵系統(tǒng),針對(duì)性地匹配了43種場(chǎng)景模式來(lái)對(duì)應(yīng)全溫域多場(chǎng)景的能量調(diào)配。
并且理想MEGA的熱管理集成模塊,將泵、閥、換熱器等16個(gè)主要功能部件集成在一起,大幅減少零部件數(shù)量,管路長(zhǎng)度減少4.7米,管路熱損失減少8%,這也是行業(yè)首款滿足5C超充功能的集成模塊。
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對(duì)于低溫下空調(diào)采暖效果不好的問(wèn)題,可通過(guò)壓縮機(jī)“自產(chǎn)自銷(xiāo)”快速制熱:利用空調(diào)采暖后溫度依然比較高的冷卻液快速加熱冷媒,激活熱泵單元,使電動(dòng)壓縮機(jī)產(chǎn)生額外的制熱能力。
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其實(shí)說(shuō)的直白些就是利用每個(gè)系統(tǒng)的高效區(qū)間,靈活取舍。
其中一個(gè)十分常見(jiàn)的場(chǎng)景是冬季早晨通勤時(shí)的冷車(chē)啟動(dòng),由于這種情況多為城市行駛工況,電驅(qū)盡管有余熱可以供給座艙采暖,但熱量并不多。
如果熱管理架構(gòu)采用傳統(tǒng)方案,電驅(qū)余熱在向座艙傳遞時(shí)還會(huì)同時(shí)經(jīng)過(guò)電池,為電池加熱。但如果此時(shí)電池電量較高,實(shí)際上并不需要加熱來(lái)增加放電能力,那么為電池加熱反而成了不必要的能量消耗。
因此,理想在熱管理系統(tǒng)的回路中增加了繞過(guò)電池的邏輯,讓電驅(qū)直接為座艙供熱,相比傳統(tǒng)方案節(jié)能12%左右。
但是滿足冬季的舒適乘車(chē)要求,除了要有足夠強(qiáng)大的制熱能力,還要將熱量精細(xì)化分配,兼顧車(chē)內(nèi)的每一排乘客。
為了更好的舒適性體驗(yàn),理想也做足了功課,由于在低溫條件下人體四肢的熱需求高于軀干,所以腳部空間需求的熱量更多。并且駕駛員在駕駛過(guò)程中,腳部擺放位置也相對(duì)固定。因此MEGA在主駕位配置了5個(gè)出風(fēng)口,通過(guò)流場(chǎng)設(shè)計(jì),將出風(fēng)朝向分別對(duì)應(yīng)駕駛員腳面和腳踝的位置,讓熱量精準(zhǔn)送到人體感知部位,這樣不僅熱得更快,用戶的體感也會(huì)更舒適。
除了主副駕要重點(diǎn)關(guān)照,沒(méi)有了儀表臺(tái)出風(fēng)口的二排三排,也需要與第一排成員有平等的舒適權(quán)力,避免一排熱的快,二排不熱或者熱的慢的現(xiàn)象。
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針對(duì)這個(gè)行業(yè)難題,理想也是借助舒適性仿真計(jì)算,不斷優(yōu)化整車(chē)的風(fēng)量分配,把一排和二排腳部風(fēng)量的比例設(shè)定在1比0.87,相比于行業(yè)內(nèi)常見(jiàn)的1比0.55、1比0.66,更能讓一二排乘客享受到同等的舒適性體驗(yàn)。
03. 寫(xiě)在最后
理想通過(guò)自產(chǎn)自銷(xiāo)的熱泵運(yùn)行模式、整車(chē)熱量的精細(xì)化分配、智能化的場(chǎng)景識(shí)別,讓車(chē)輛可以在任何情況下,都可以保證有令乘員艙快速達(dá)到適溫的能力。
隨著累計(jì)銷(xiāo)量超過(guò)百萬(wàn),理想汽車(chē)正肩負(fù)著為百萬(wàn)個(gè)家庭提供更優(yōu)冬季出行體驗(yàn)的責(zé)任。
為了這個(gè)責(zé)任,理想用智慧,達(dá)成了低溫依舊高效的補(bǔ)能,寒冷依舊堅(jiān)挺的續(xù)航,并且調(diào)控制熱邏輯,為全座艙提供最溫暖的冬季乘車(chē)體驗(yàn)。
在科技與創(chuàng)新的雙輪驅(qū)動(dòng)下,理想不僅突破了電動(dòng)車(chē)冬季充電的瓶頸,更以5C超充技術(shù)為核心,為用戶繪制了一幅四季如常、暢行無(wú)阻的電動(dòng)化出行藍(lán)圖。
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