出品 | 虎嗅汽车组
作者 | 王笑渔
编辑 | 周到
头图 | Teslarati
这个冬天，瑞士的“电动爹”很可能要被禁止上路了。
事情是这样的。据《每日电讯报》报道称，瑞士官员已经起草了一项限制电力使用的提案，以防该国出现能源短缺。其中一项关于电动汽车的禁令称，“私人使用电动汽车只允许用于绝对必要的旅行（例如，上班、购物、看病等）”—— 俗称，“非必要”不开电动车。
不过，瑞士的这项“电动汽车禁令”还处于草案阶段。即便是冬天的电力短缺加剧，该禁令也会分为四个阶段执行，只有到了第三个阶段才会触发“禁止电动汽车”的条款。但瑞士的这一担忧并非无中生有，因为电动车的冬季续航普遍打五折，去充电的次数也就更加频繁，最终可能加剧电力短缺。
更残酷的事实是，半数的新款电动汽车，在冬季的续航里程不止打五折。
前段时间，懂车帝拉了60余款主流车型，到内蒙古牙克石和根河进行冬季续航测试。测试结果显示，在-15℃的条件下， 这一批新能源汽车的平均续航达成率为48.5%。
所谓的续航达成率，是把“实际行驶的续航里程”与“官方标称的续航里程”相除。最终得到的续航达成率越高，则说明车辆的续航里程精准。而如果续航达成率越低，说明它的“虚标情况”越严重。比如丰田bZ4X，在这次冬季测试中，仅得到了37%的续航达成率。官方续航里程为560公里，但实际的低温续航却仅有208.6公里，直接打了“骨折”。
冬季续航打折还只是第一步，车门无法打开、车辆无法启动、玻璃被冻碎、空悬出故障...都在这次冬季测试中被暴露无疑。所以，奉劝各位北方地区，尤其是东北地区的车主们，冬天“非不要”不开电动车。
冬季续航，现在流行打四折
每到冬天，很多电动车主都有这样的疑惑： “为什么表显续航里程500公里，实际却只能开250？”
这里需要给大家理清一个现实是，只要是用锂电池的电动汽车，那么它的冬季续航就必定会打折扣。具体原因，还得从电池材料构成说起。
业内主流的动力电池路线有两种：三元锂和磷酸铁锂。它们的正极材料一般为三元（NCM/NCA）、磷酸铁锂（LFP），而负极为石墨（Graphite）。充电时，锂离子从正极晶格出来，穿过电解液隔膜到负极，嵌入石墨层间。而放电的过程，是从石墨负极层间里出来，再回到正极晶格。
磷酸铁锂（LiFePO4）电池内部的放电过程（图源：Materials insights into low-temperature performances of lithium-ion batteries）
别看这一颗小小的电池，这可是一个复杂的电化学系统，其中包括了固体材料：正极材料、负极材料，纤维隔膜等；以及液体材料：有机电解液（包含锂盐，溶剂及其他添加剂）等。
无论是材料，还是反应过程，都会受到低温的影响——固体材料的“热胀冷缩”、液体材料在低温下黏度增大甚至凝固、带电粒子的传质过程和电化学反应的速度降低。
在不同的温度下，城市和高速公路驾驶的续航航范围（作为为UDDS-Urban Dynamometer Driving Schedule城市道路循环工况、右图为SFTP US06-激烈驾驶工况）
尤其是在低温环境下，电解液变粘稠，这时候负责放电的锂离子就难以穿过，那么放电效果就会“大打折扣”，而同时锂离子的活性也会降低，自己“懒得动”。最终出现的结果就是， 实际可行驶的续航里程，远远低于官方标定的续航里程。
比如，在懂车帝2022冬季测试中的低温续航测试环节中，大批的纯电车型半路趴窝，远不及官方续航里程。要知道，这次的测试路段距离并不远，从牙克石到根河只有341公里的路程，而且行驶速度不快，只开到50公里每小时的平均车速（车辆全部换装雪地胎）。这次测试中，唯一对续航里程影响比较大的因素，就是温度—— 测试气温为零下15到零下10摄氏度。
首先是登场的是丰田bZ4X。官方标定的560公里续航里程，丰田bZ4X只跑了208.6公里之后就“趴窝”了，折算后的续航达成率仅为37%。这一成绩，甚至都不如三款微型电动车奇瑞QQ冰淇淋（续航达成率38%）、长安Lumin（44%）、五菱宏光MINI EV（47%）。
紧随其后的，是同为合资品牌纯电车型的日产ARIYA。官方标定续航里程为533公里，在跑了249.7公里之后日产也“趴窝”了，折算后的续航达成率为46%。真可谓是传统车企一发力，结果却是脸着地。
经过低温续航测试，我们会发现： 现阶段，增加电池容量依旧是提升续航最有效的方式。 因为续航前十名车型中，有8台车的电池容量超过80kWh。实际续航超过300公里的车型中，有73%的车型电池容量都超过80kWh。
比如，在头部选手中，比亚迪汉EV 610KM四驱尊享型，用85.4kWh的电池包跑出366.3公里的实际续航，续航达成率为60%；而蔚来ET7 100kWh首发版，用100kWh的电池包跑出了375.7公里的实际续航里程，续航达成率为55%。比续航达成率，比亚迪是第一名，但比续航里程，蔚来却是第一名。
总之就是大力出奇迹，反正冬季续航都要打折，电池越大，打折后续航也就越长。
冬季能耗，偷走了你的续航
电动车和燃油车一样，在冬季的能耗都会比夏季要高。在低温下，燃油车的发动机热效率会下降，从而导致喷油量增加。以及，开暖气启动压缩机等等原因也会导致油耗增加。但油车的好处是，燃油车的发动机产生的余热可以用于车舱内供暖，总整体能源使用效率上做到提升。
况且，燃油车可以轻松地找到周边的加油站，但电动车并不是随时都可以完成能源补给。所以，电动车更需要注重车辆的能源使用效率——换成人话说，就是省电。
比如，丰田bZ4X跑出了32kWh/100km的电耗，就属于相当费电的那种。以这款车电池包容量66.7kWh计算，这样的冬季能耗只够它跑200多公里，与官方标定的560公里续航里程相去甚远。更令人匪夷所思的是，丰田bZ4X四驱版的前/后80kW的小电机，本应该是起到“省电”的作用。
丰田bZ4X
其实，纯电动车的冬季能耗，除了驱动电机这项最基本的能耗之外， 电池制热和车内制暖这两项，也占到了整车能量消耗的一半以上。
而bZ4X的电池低温问题，早就有媒体爆料。根据此前的媒体报道，bZ4X在严寒环境下，电池管理系统会出错，导致无法充电。消息指出，这有可能是因为电源温控机构的设计问题，因为加温功率不足以满足电池在寒冷温度下的工作温度需求，导致故障。
在低温续航上，真正拉开差距的是热管理系统。
因为，动力电池比较舒适的工作温度区间为10到45℃。所以在低温环境下行驶时，热管理系统需要先给电池进行加热，以保证动力电池工作在合适的温度区间。同样的，在低温环境下充电时，也需要先给电池预热。当电池温度达到25度以上之后，才能进行大功率快充。比如，锂电池在0℃以下充电容易产生析锂现象，引起不可逆的损伤和安全问题——长期以往，可能会诱发短路、自燃。
丰田bZ4X的问题，大概率是过于重视电池加热了。每个电池单体的下方，丰田都设计有电池电加热装置，主要为了通过温度的控制，来抑制电池的老化。因为丰田bZ4X的产品理念，就是“10年后电池容量保持率90%”。但这给用户造成的困扰就是，冬季电耗奇高无比，而且充电速度奇慢无比。
在低温充电测试环节中，丰田bZ4X插上了120kW的大功率快充充电，但却需要423分钟（约7个小时）的时间才能充满。其中，从80%充到99%，丰田bZ4X更是需要耗费5个多小时。而且这还不是偶然现象，在冬测期间7次充电都有发生类似的“充电巨慢”情况。
为了实现温控，大多数纯电车型都采用了热泵空调+PTC的方式。
PTC俗称正温度系数热敏电阻，随着温度的升高电阻也升高，可恒温发热。其优点是成本低、结构简单、出热快、受外界环境影响小，但缺点是费电。随着外界温度降低，PTC的电阻值随之减小，电流通过电阻产生热量，其制热能效比最大值不超过1，也就是说1kW电量最多可产生1kW热量。
热泵空调，则是利用蒸发吸热，液化放热的热⼒学原理，在乘客舱、电池、电机之间完成热量的转移。与PTC加热不同，PTC是实实在在的能量的产生过程，能效比大约在0.95，需损耗非常多的电能；而热泵制热方案是以冷媒为介质的热传递的过程，是能量的搬运，最高能效比可以达到2，也就意味着同样的热量需求，热泵制热方案相比于传统的非热泵制热方案，电能损耗仅为一半。
在冬季测试中，热泵+PTC辅热空调装配率很高，共23款，占比达到了57.5%。但热泵空调制热能力两极分化明显，升温至20°C以上的5款车型中，前4名都是热泵空调系统，第五名为发动机/PTC制热；在只能升温至10°C以内的7款车中，4款车配备热泵空调。
但问题在于如果温度过低，热泵空调可能也会罢工。比如在零下十几度的环境中，车外温度较低的同时，空气中含有较多水分。这种极端条件下，空气中的水分会在车外表面结霜，结霜后导致换热装置很难再从外界环境有效地吸收热量，也就导致热泵空调无法继续工作。所以，一般环境温度低至-10℃的时候，仍需要靠PTC加热来维持温度。
如果是升温效果不好的车型，多半是低温高寒的标定出了问题。 毕竟，如果热泵空调没有PTC精妙的配合，也是很难在零下十几度的低温中，为座舱和电池提供较高制热效果。
比亚迪e3.0平台的集成热管理系统
面对零下十几度的低温，目前只有比亚迪表示没压力——比亚迪汉EV在低温续航达成率排名第一，比亚迪海豹的低温充电时间排名第一。从技术层面来看，比亚迪的e平台 3.0全面取消了耗能最大的PTC控制模组后，驾驶舱制暖预热交给热泵电动空调系统以及来自电驱+电控系统的余热，动力电池低温需求则由热泵电空调支持。这即解决了车内采暖和电池加热的问题，又解决的能耗的问题。
这也就是为什么，虽然比亚迪的车型都搭载了“畏寒”的磷酸铁锂电池，但相比众多的三元锂电池的车型依旧能够实现较好的冬季续航表现。提升电池容量、降低电耗，才是解开冬季续航里程大打折扣的两个核心要点。
电动爹，停着也出问题
出远门也不行，不出门也不行，这完美地诠释了“电动爹”三个字。在懂车帝2022冬季测试中，集中爆发的可靠性问题，有两大类：小电瓶亏电、车门冻坏了。
比如，理想L9运输到牙克石的第一天就出现了无法启动的情况，也是本次测试中500万以内第一个打不着的车，而原因就是小电瓶没电了。同样的情况也出现在比亚迪元Plus和海豚身上，也是因为小电瓶亏电，车辆无法正常启动。测试中，共有6台车出现小电瓶亏电需要搭电的问题。
理想L9
通常来说，12V低压电池负责车辆的启动、解锁、灯光、各类仪表屏等低压电器的供电。传统燃油车的低压用电，一般都是来自于铅酸电池。然而，有些新能源汽车的低压电池，换上了能量密度更高的磷酸铁锂电池。但也正是因为磷酸铁锂电池在低温下活性差，导致了小电瓶出现亏电的情况出现。
因为磷酸铁锂电池在0°C环境下容量保持率约60-70%，零下10°C时衰减到40-55%，零下20°C只剩下20-40%。而常见的铅酸汽车电瓶的工作温度是在-30°C到60°C之间，品质比较优良的高节能环保铅酸电池能到-40°C到70°C之间，在低温下的性能是要优于磷酸铁锂的。所以，用磷酸铁锂作为小电瓶的新能源车型，在冬季用车时要做好搭电的准备。
小电瓶被冻没电，是很多燃油车也会出现的问题，已经不足为奇了。但因为温度太低，导致车门无法关闭、门把手故障，那属实是电动爹才有的风范。
比如，小鹏G9，测试还没开始，右后门就在板车上冻住了，无法正常打开车门。
小鹏G9
“遥遥领先”的问界M7，则在续航测试中出现了后车门关不上的情况。并且，问界M7在冰冻测试之后，主驾驶位的车门从外面也打不开了。
问界M7
还有，飞凡R7的隐藏式门把手，被冻得无法收回。据统计，本次冬季测试中共有5台车出现了门把手故障，均是隐藏式门把手。
除了门被冻坏，还有车把后视镜玻璃给冻掉了的。比如欧拉闪电猫，后视镜内部的胶被冻硬了，胶完成失效了，后视镜面仅靠线束来固定。问题可能还是出在耐候性上，如果多做两轮冬季测试，想必不会在量产车型上犯如此低级的错误。
欧拉闪电猫
而小鹏G9在车门打不开之后，在测试中又出现了空气悬架的故障。此次冬测共有3款车空气悬架出现故障，行驶后恢复。冬测配备空气悬架的车型共有7款，出问题的概率42.8%。
“小鹏G9是不是没把高寒测试做完呢？”懂车帝冬季测试主持人东门健男在视频中发问。
在他看来，整体上最近一年上市的新车问题比较多，在冬季测试中也会出现各种各样奇怪的小问题或者大问题。相比而言，上市时间久一些的车型反倒是问题少了很多。比如小鹏P7和P5，就没有小鹏G9这么多故障，就成熟了不少。
写在最后
低温，是电动车的最大的天敌。冬季续航打五折，仍是目前行业的常态。但是，每一家企业解决低温问题的路径不同，有的选择加大电池容量，有的选择优化热管理系统。殊途同归，大家都是想让电动车在低温环境下尽量地跑远一点、问题少一点。
从冬测结果看，今年续航达成率平均值48.5%，超过了去年的平均值46.8%。这说明今年新上市的纯电车型，在冬季续航能力方面有一定的进步。其中，国产品牌的续航达成率达到了49.1%，远超合资品牌45.8%。这说明，国产新能源汽车在三电能力上，依旧处于领先和引领的地位。
只不过，在低温可靠性方面，国产新能源汽车依旧没有忘本——大毛病没有，小毛病不断 。 如果你不会给小电瓶搭电、不会徒手破冰开车门，那么在北方的冬天里，还是“非必要”不开着电动车吧。
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