文 | 硬科技星球 Pro
【资料图】
" 一台电车在夏天有多猛，在冬天就有多坑。"
众所周知，尽管新能源汽车如今的行业渗透率已超过 30%，但仍有一部分人对新能源汽车 " 嗤之以鼻 "。其中的原因虽然各不相同，但 " 冬季续航差 "、" 天冷充电慢 " 一定榜上有名，尤其是冬季户外温度很低的北方地区，纯电动车更是不受待见。
最近，被称为 " 美国消协 " 的非营利组织《消费者报告》在三种温度条件下对特斯拉 Model Y 长续航版、福特电马 Mustang Mach-E 长续航版、现代 Ioniq 5 和大众 ID.4 Pro S 四款车型声称的续航里程进行了测试，以了解低温天气对电池有多大影响。结果显示，这些纯电动车在冬季低温状态下的续航 " 大打折扣 "，甚至达不到官方宣传的 70%。那么，在这样的现状背后，新能源车如何改变现状？这对国内消费者来说又会带来怎样的影响？
续航大打折扣背后，是低温电池性能衰减
关于此次新能源车的冬季续航测试，《消费者报告》的测试较为全面严谨，他们以固定速度对海外畅销的纯电动汽车进行了三种不同温度下的续航测试，分别是 -8 ℃的寒冷天气，18 ℃的温和天气以及 29 ℃的温暖天气，尽管在 29 ℃的温暖天气下这些纯电动汽车的续航都能达到官方宣传的续航成绩，但面对前两种较低温度时，电动车的续航均呈现了不同程度的衰减。
尤其是 -8 ℃的气候条件下，特斯拉续航达成率为 76.25%，福特电马续航达成率为 69.59%，现代 Ioniq 5 的续航达成率为 71.36%，大众 ID.4 Pro S 的续航达成率为 70.73%，这些车型均为美国当下的畅销车型，然而从数据来看，它们均会在寒冷的冬季损耗至少 24% 的电能，那么，为什么电动车电池会有如此大的衰减？
多位新能源汽车领域专家指出，低温环境会对电池的各项性能产生负面影响，这不仅在纯电汽车上存在，同样也是混动汽车要面对的痛点。以目前大规模上车的锂离子电池来说，低温会使电池内部的电阻增大，导致电池实际供电功率下降；同时，低温下电解质活性降低，电池可提供的总容量减少；再加上冬季低温情况下，车辆会加快消耗能量来获得动力及保证安全启动，综合起来导致电动车电池会有较大程度衰减。
对于此，中国电动汽车百人会副理事长、中国科学院院士欧阳明高曾明确表示，问题的核心实际上是能量问题——首先电芯性能在低温下的下降，同时制热比制冷能耗更大；其次是动力系统效率的降低，比如制动能量回馈功能基本丧失，滚动阻力也增大了；最后还有估计的续航里程精准度下降，这也容易引起顾客的里程焦虑。他认为，针对这一问题，当前最重要的是提升整车集成的技术水平，也就是电动汽车的节能水平，而这也成为国内新能源产业链解决这一痛点问题的思路。
国产 " 硬科技 " 供应链，解决低温续航问题
过去，新能源汽车厂商面对冬季低温状态下电池化学性质不够活跃导致的续航衰减问题，采用了包括电阻丝、PTC 风暖、PTC 水暖等加热技术，通俗一点的理解，PTC 就类似我们日常生活中用到的电烫斗、卷发棒等，是通过将电能转化为热能，使电阻发热来提高温度，从而保持电动车电池正常启动和运转。然而，PTC 发热耗电较大，持续加热的过程甚至会影响到电动车的续航。
近年来，国内新能源产业链对于冬季续航问题愈发关注，加上我国南北地区冬季温度差异较大，因此新能源产业链也陆续研发了包括热泵空调、水加热器等技术，且部分技术已跻身世界先进行列。
特斯拉率先在 Model Y 上推出热泵空调，通过改变电动车空调制冷剂的流向，使冬天电动车内的蒸发器在反向循环中充当冷凝器放热，从而形成 " 热源 "。因此只需要消耗小部分电能，就能将外界大量热量，搬运 " 泵 " 进纯电动汽车内，成为热泵。
虽然这种热泵空调的功耗确实更低，但面对气温非常低的情况则很难发挥作用，根据试验数据，早期热泵空调在室外温度接近 -18 ℃时，耗费 1 焦耳的能量，也大概只能搬运 1 焦耳的能量。
不过近年来，以比亚迪为首的国内新能源车企，纷纷推出宽温域热泵技术，运用阀岛结构对制冷剂回路大部分控制组件进行了集成，并通过将制冷剂回路和电机电控冷却液回路进行耦合，将电机电控的热量用于乘员舱制热或者电池包制热，提高热量利用效率，实现更宽的空调工作温域（-30 ℃— 60 ℃）以及更长续航里程。
另外一种创新技术——薄膜型水加热器也在近年来不断受到关注。与以电阻丝加热和 PTC 加热为代表的上一代技术路径相比，薄膜加热的优势在于安全性更好、性能更优并且整体性价比更高，可以更好地满足新能源汽车热管理的需求。薄膜加热技术可以实现 " 一机二用 "，为驾驶舱和电池系统同时提供加热保温，降低了整车成本。
此外，传统的 PTC 型水加热器在应用到 800V 高压条件下时，往往会存在较明显的绝缘问题，给整车带来安全性问题，薄膜加热技术用水管代替高压线束，既降低了间接成本，也提高了系统的可靠程度，能够应对 800V 以上电压，有效解决当下和未来新能源汽车电池低温快充所遇到的痛点问题。
这一技术目前也已被我国新能源产业链牢牢掌握：就在前不久，国内首台自主研发的 800V 10kW 薄膜型水加热器在镇江海姆霍兹公司镇江工厂成功量产并交付海外客户，而在全球范围内，目前仅有为数不多的国外汽车零部件企业掌握该技术，这显示出我国新能源产业链正通过不同手段来共同解决过去曾经困扰用户的痛点难题。
值得关注的 " 蓝海 "
尽管截至目前，国内新能源汽车保有量已超过 1620 万辆，但在当前，电动车续航里程焦虑愈发显著，并可能影响到我国对新能源汽车的进一步推广。
显而易见的是，随着比亚迪、吉利极氪、吉利路特斯、广汽埃安、北汽极狐、小鹏、蔚来、阿维塔等企业纷纷跟进 800V 高压平台，随着保时捷 Tycan、吉利路特斯、小鹏 G9 等 800V 高压平台电车陆续上市销售，能适应更大电压和更大功率的薄膜型水加热器、宽温域热泵等技术不断应用和推广，这些都将推动电动汽车解决冬季续航较短的痛点问题，而对于新能源产业链而言，这是极为重要的行业机会。
海姆霍兹创始人 &CEO 蒋奕认为，随着电动车技术的进一步发展，电动车必将搭载更大容量电池、更高速度快充技术，这离不开支持高压高功率的热管理系统支持。海姆霍兹通过自主创新逐一突破薄膜水暖电加热器一系列关键技术，实现自主知识产权的薄膜型水加热器产品的产业化。同时，这些产品将为包括纯电、混动在内的不同类型新能源汽车上提供更好的冬季表现。
根据光大证券的预测，2025 年全球新能源乘用车销量有望达到 1300 万辆，对应热管理市场规模突破 1000 亿元。2025 年国内新能源乘用车销量预计可达到 550 万辆，对应热管理市场规模有望突破 460 亿元，2019 至 2025 年的复合增长率达 32%，新能源汽车热管理的市场空间广阔。
随着我国新能源产业链的不断成熟，国产新能源汽车已经拥有足够实力站在国际舞台，无论是今年上海车展外资企业包机 " 考察 " 国内新能源汽车，亦或者是近期大众集团投资小鹏汽车和上汽集团，都在说明我国新能源汽车产业链背后，正一步步凸显的 " 硬科技 " 实力。而站在消费者角度，在这些 " 硬科技 " 实力支撑下，也许要不了多久，让人头疼新能源汽车冬季续航问题将不再是问题，冬天也好开的新能源车也许会成为大家选购国产新能源车的又一个重要因素。
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