最大温差60度，理想如何解决冬季低温用车难题？

文 | 李安琪

编辑 | 李勤

冬季开新能源汽车，耗电最多的功能是什么？许多车主的第一反应是空调。

近日，在理想汽车冬季用车技术日，理想汽车整车电动产品负责人唐华寅表示，空调消耗占15%。、电池损耗占10%，这是冬季新能源汽车普遍续航里程“缩水”的重要原因。

唐华寅除了消耗大空调的电量外，还强调，在低温环境下，轮胎等材料的物理特性的变化也会带来很大的行驶阻力，从而导致能耗的增加。例如，当零下7℃时，轮胎的滚动阻力将比常温下增加50%、车辆风阻增加10%。

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针对冬季使用汽车的各种困扰，理想汽车MEGAA纯电车型、在L6上，增程车型理想制定了一系列改进方案。

比如汽车舱内温度升高缓慢，温度分布不均，是很多用户冬季使用汽车的痛点。唐华寅说，在北方的冬季，新能源汽车需要跨越60度的温差才能达到舒适的温度。

所以，理想在责任制暖的热管理系统上下了很大功夫。据理想汽车介绍，目前行业内大部分电动汽车都有两种常规的冬季供暖解决方案，最广泛使用的是直接加热水和空气供暖的PTC(加热器，用于电池或乘客舱加热的热源)，简单快捷。但要兼顾北方寒冷地区(如零下20度)的供暖需求，体积、重量、能耗都会大幅增加；此外，一些汽车公司通过电动压缩机进行自热供暖。但是这种加热方式在初始阶段加热速度慢，压缩机转速高，噪音大。

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理想MEGA采用自研多源热泵系统，43种模式可以应对多场景能量配制，以解决这两种常规解决方案的弊端。比如低温下空调供暖效果差的问题，可以通过压缩机“自产自销”快速供暖:使用空调供暖后，温度仍然相对较高的冷冻液，可以快速加热制冷剂，激活热泵模块，使电动压缩机产生额外的供暖能力。与行业常规做法相比，该方案的加热能力：加热速度更快，峰值加热能力更强。

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理想汽车在处理空调供暖问题后，还提出了全车电池容量的一系列“节约费用”解决方案:在保证驾驶舱舒适度的前提下，降低空调消耗，开源对应电池低温放电的增加。

在“节流”方面，理想对汽车热管理系统的结构进行了自主研发和创新。比如冬天早上上下班的时候，在城市行驶的路况下，理想的热管理结构可以让电动驱动直接在没有电池加热的情况下给舱内加热，比传统的电池加热方案节能12%左右。

这与热管理部件的理想集成设计是分不开的。据理想介绍，理想MEGA的热管理集成模块集成了泵、阀、热交换器等16个主要功能部件，大大减少了部件数量，管道长度减少了4.7米，管道热损失减少了8%。在增程车型方面，理想L6还配备了行业内非常集成的增程热泵系统，解决了空间布局问题。

理想情况下，在节流的同时，将矛头对准低温环境下电池的放电量“开源”。

以磷酸铁锂电池为例，理想汽车CEO李想曾公开表示，增程混合动力和插电式混合动力磷酸铁锂电池是一场灾难。根本原因是这种电池电压测量不稳定，会扰乱控制方法。

在冬季汽车技术日，理想技术人员还介绍，很多磷酸铁锂电池客户在冬季使用汽车时，仪表盘上明显显示有电，但突然颤抖甚至“躺下”。这背后的问题是磷酸铁锂电量不准确。

“不准确，低温弱”是磷酸铁锂电池的痛点。据理想技术人员介绍，磷酸铁锂电量不准确的主要原因是电池校准机会少。相比之下，三元锂电池的电量相对容易观察。由于其开路电压与剩余电量一般相对应，电量可以通过测量电压准确估算。

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然而，磷酸铁锂电池完全不同。同样的开路电压可能对应多个电量值，导致电量难以校正。许多汽车公司建议用户定期填充电池来纠正电量。但是增程或者插电式混合动力车型的客户不习惯充电电池，所以很难校准磷酸铁锂电量。

准确估计电量是良好使用磷酸铁锂电池的前提。因此，理想表明其开发了ATR自适应轨迹重构算法，并率先应用于配备磷酸铁锂的理想L6车型。

理想情况下，该算法可以根据车主日常汽车充放电轨迹的变化，实现电量的自动校准。即使客户长时间不满足充电，估计电量的偏差也可以保持在3%到5%，比行业常规水平高出50%以上。

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针对“低温弱”问题，理想情况下，冬季低温下，电池放电能力减弱，剩余电量较高时，增程器会提前启动。这需要进一步提高电池的低温放电能力。

理想人士表示，电池放电和输出功率的原理类似于大坝放水。放电时，电压“水位”差距越大，导出功率越大。但是，一旦电压低于安全边界，就会影响电池的使用寿命。低温会比常温环境造成更大的电压波动，所以行业一般采用保守的功率控制算法，限制低温下电池放电时的电压差。

针对这个问题，理想推出了APC功率控制算法。通过高精度电池电压预测模型，可以在安全边界内最大限度地释放未来工况电池的动力。这使得理想L6在低温环境下的电池峰值功率增加了30%以上，增程器启动前的放电功率增加了12%以上。

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在纯电动车型MEGA中，理想情况下，宁德时代联合开发了5C电池，降低了电池的内阻水平，不仅满足了超充过程中的低热要求，还提高了低温耗电量。

举例来说，理想地将电芯拆解为三个层次共17个内阻成分，逐一提升，最终将MEGA 5C电池的低温阻抗降低了30%，功率能力相应提高了30%以上。同时，宁德时代独角兽架构的选择，也使得理想的MEGA拥有了大热交换面积的电池热管理系统，整个热交换面积比原来的底部冷却方案增加了5倍。

此外，理想还设计了一套智能预冷预热算法，可以保持MEGA最佳充电温度。例如，在设置了去超充电站的导航路线后，车辆可以根据电池的即时状态自适应地调整电池的预热开启时间和预热水温。当车辆到达车站时，电池温度可以在最佳范围内。

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