[汽車之家 新鮮技術解讀] 如果讓各位回想一下電動車使用過程中的痛點，相信有不少人都會把冬季續航這個“老病根”作為首選答案。為了讓屏幕前的各位在購車時更加“有的放矢”，汽車之家的編輯同事們每年冬天都會深入冰寒刺骨的東三省，制作《冬季實驗室》這樣的選題，來對國內主流電動汽車冬季續航進行實測。經過我們的測試，很多的電動車到了零下30℃的環境中都會在續航、充電、動力輸出等方面出現各種各樣的問題。那么有沒有一種技術，能夠提升電動車冬季用車的體驗，讓寒冷不再是電動車殺手呢？長安汽車近日在線上舉辦的一場EPA1平臺技術發布會中，就帶來這樣一項“電池自加熱技術”，沒準真的能讓電動車在冰雪覆蓋的東三省撒歡。
電池體虛？為什么會怕冷？
按照老規矩，在了解這項黑科技之前，我們還是要復習一下基礎知識——電動車，或者說動力電池，它到底為什么這么怕冷？
從微觀的角度講，低溫狀態時鋰離子電池的正負極材料活性降低，電解液導電能力也受到影響。鋰離子電池工作時，電流流過電池內部會受到阻力，它被稱為內阻。內阻增大會產生大量焦耳熱引起電池溫度升高。實驗表明環境0℃以下時，溫度每下降10℃，內阻約增大15%。這一切會最終導致電池放電時間縮短，您就會感覺到電池不禁用。
其實在過去的幾年當中，汽車工程師們花費了大量的精力去思考如何讓電池在寒冷的冬天快速升溫。目前主要有兩種思路：加熱膜和PTC屬于第一種，您可以理解為是給電池包貼上了暖寶寶；而液冷循環系統更像是給動力電池家里裝了一套暖氣。
最難受的是，加熱膜和PTC這兩種方式對電池的加熱并不均勻。往往距離熱敏電阻絲較近的地方會升溫很快，而距離較遠的地方則遲遲熱不起來。所以，這兩者在過去的油改電產品上比較多見，如今隨著針對電動汽車全新設計的平臺不斷落地，越來越多的車企選擇了液冷循環這種方式來控制電池包的溫度。
像特斯拉這種腦回路總是與眾不同的企業，獨辟蹊徑的將液冷溫控技術和自主研發的“八通閥”結合起來。讓PTC、熱泵空調和整車的液冷循環融為一體，互取所需。可以說是博眾家之長的集大成者了。但是，液冷溫控的優勢在于用較低的電量獲取長時間恒溫。相比于今天我們要介紹的這個電池自加熱技術，在升溫速度上仍然略遜一籌。
又快又省的電池自加熱
還記得文章開頭我們聊過，鋰電池在低溫環境內阻會增大，內阻增大會產熱引起電池溫度升高這一特點嗎？如果能夠利用這一特點，是不是就能在不借助外力的情況下，讓電池自己“熱起來”呢？沒錯，電池工程師們正是在無數次的實驗之后，找到了如何安全巧妙的利用內阻讓電池“鐵鍋燉自己”。
在2018年的時候，寧德時代曾經申請過一項專利。這項專利就是利用了低溫導致內阻增大的特性，通過在電池兩端加裝可以產生振蕩電流的裝置，使電流經過內阻很大的電芯，從而讓電池內部產生大量的熱量，最終讓電池溫度快速升高。
這種電池升溫方式除了無需增添硬件成本之外，還具有升溫效率高，升溫均勻的好處。據了解，寧德時代的電池自加熱技術可以做到所有電芯同步加熱，且能每分鐘提高4℃的電池溫度。在寒冷的北方冬季能迅速提升車輛電池包的整體溫度，讓充放電效率更高。
官方表示，基于隨機變頻的IGBT開閉控制技術，長安深藍C385(參數|詢價)的動力電池組可以做到在零下30℃的環境溫度中保持4℃每分鐘的升溫速率。電池組的溫度得到提升，最直接的反饋就是在零下30℃的環境溫度中可以提升50%的動力表現以及縮短15%的充電時間。
為了避免出現對電池最為致命的“鋰枝晶”，這套技術選擇給電池組加上一組交流電，同時依靠電機和BMS的配合，實現隨機高頻率的交流電方向轉換。正是因為電流方向始終在快速變化，所以即使為了升溫速度快采用較大的電流，也不容易出現鋰枝晶這種影響電池容量的現象。
這么說來，似乎這種“電池自加熱”的技術路線聽起來都是優點。但事情總是有正反兩面的，有了升溫快的優點，當然也要面臨溫度驟變帶來的難點。尤其是目前市售的所有電動車都是采用估算的方式顯示剩余電量和續航里程，當溫度從零下快速上升時，如何讓BMS避免誤判更加精準的計算出當前電池的SOC反而成了這一項技術的難點。不過據我們了解，寧德時代也一直在配合技術的演進優化他們的SOC算法。
寫在最后
其實近幾年開始研究電池自加熱技術的廠商遠不止寧德時代和長安，擁有電池供應商以及主機廠雙重身份的比亞迪也在2021年推出了類似的脈沖加熱技術。在面對電動車浪潮的當下，任何技術都有可能稱霸一時，也有可能會在一夜之間被另一項新技術甚至是老技術所超越。這種百家爭鳴的技術路線之爭，反而讓我們更加期待接下來的電動戰局，將會把我們帶往何處。汽車之家也會持續關注長安深藍C385的新鮮技術，大家也可以盡情期待當這臺試駕車來到編輯部的那一天，我們會用怎樣的方式“折磨”它。（圖/文 汽車之家 楊鵬）