冬天想要增加電動汽車續航里程，開車習慣有技巧

我們經常會聽到這個樣的問題：電動汽車在冬天能跑多遠？很多時候從技術層面去解釋電池在低溫條件下內部化學反應如何影響續駛里程很難讓非專業聽眾聽明白。如果僅從用戶體驗的角度去回答這個問題，那可能需要回答的問題就變成了：如何在大冬天更有效的駕駛電動汽車？

國外fleetcarma公司針對電動汽車在冬天的續駛里程問題做了一些有趣的研究，這里對他們的一些研究工作做個概述。fleetcarma沒有直接開始測試低溫下的電動汽車性能，而是從對比傳統車和電動汽車入手。例如，對比日產傳統汽油車Versa和純電動車聆風（Leaf）的數據，可以簡單說明兩種類型的車能給用戶帶來的最直接的使用體驗。汽油車Versa的50L油可以跑586km，加油站也隨處可以找到，加油5分鐘左右就可以；而純電動車Leaf，雖然裝了24kWh的電池，但是其能量僅相當于2.6L的汽油，并且續駛里程為114km左右，當電量很低時，要是湊巧附近能有充電站，還能去充電，要是附近找不到充電站，只能叫拖車了。

另外，fleetcarma認為在寒冷的氣候環境下，無論是汽油車還是純電動車，溫度的下降對車輛意味著：一是輔助功率消耗增加(通常我們開空凋取暖)；二是整車零部件工作效率會有所下降，比如發動機或電池的工作效率下降(圖2)。不同的地方在于：汽油車的暖風主要是重新把發動機自身工作產生的熱利用了起來(對油耗影響不太大)；而純電動汽車里面的暖風不是免費的，它需要直接消耗電池能量(例如開著3kW的加熱器會消耗相當多的電池能量)。

fleetcarma用一個 “蝴蝶結”模型來概括純電動汽車的功耗：中間窄(常溫下不消耗額外能量，續駛里程正常)、兩端寬(低溫、高溫下因為加熱或制冷的原因需要消耗更多能量，造成續駛里程下降)。

我們重點看一下這個蝴蝶結模型左半邊(表示低溫的情況)在實驗室條件下的一些測試結果。下圖4是25攝氏度下的數據，用黑色的點表示，車子是在城市路況下進行的測試，不開暖氣，這個數據作為基準數據。

下圖5是-7攝氏度，相同路況，還是不開暖器，用綠色的點表示。我們可以看到component efficiency(零部件的工作效率)開始下降，同時續駛里程下降了19% 。

還是在-7攝氏度，這次把暖氣打開，我們可以看到(橘黃色的點)：乘客倉加熱所需的功耗迅速上升，對應續駛里程下降高達40%。

以上是在實驗室環境下的測試結果。下面我們看一下在實際道路上不同電動汽車之間的性能表現(圖7)。我們可以看到同樣的車子在不同的環境下(環境溫度、駕駛習慣等)使用，它的續駛里程是完全不一樣的。Leaf純電動車的續駛里程變化為：32 miles (51km) 到 94 miles (152km)，將近3倍左右的差異；三菱i-MiEV純電動汽車的續駛里程變化為29miles (46km)到100 miles (161km)，將近3.5倍的差異；福特Transit Connect Electric純電動汽車的續駛里程變化為25 miles (40km)到98miles (158km)，將近4倍的差異。

以三菱i-MiEVs為例，我們看一下溫度對續駛里程的影響。這里首先沿著最高、最低里程的地方畫兩條紅線，同時把前面說的灰色蝴蝶結模型左側低溫區的下邊緣沿著平均里程數比較集中的位置套上去，我們可以看到兩條紅線剛好位于蝴蝶結模型左側的上下兩側，紅線中間的里程數正是體現了續駛里程的變化范圍。那么是什么造成了續駛里程的變化差異呢？
(在看這個問題之前，我們可以發現，續駛里程比較低的溫度出現在-14、3、18攝氏度，這里造成這種情況的原因主要是由于不同駕駛習慣造成的差異。)從圖3的蝴蝶結模型我們可以看到，還有一個因素沒有考慮：駕駛人員對暖風的使用習慣不同。

是不同駕駛人員在不同溫度下對暖風的使用統計(用auxiliary load表示)：有些在2-3攝氏度的時候對暖風的使用就比較多了(4-4.5kW)，有些在-15攝氏度的時候auxiliary load也才不到1kW，有些在20-25攝氏度時也會使用暖風，不過功率較小(0.5kW左右)。可以看到，駕駛人員的使用暖風得習慣是很多樣性的。我們可以把這個因素的變化加入到蝴蝶結模型的左上方(紅線)，表示使用暖風加熱的變化差異。

另外，我們以Leaf為例看一下駕駛人員油門加速習慣不同造成的里程差異。可以看到統計結果：加速度大的駕駛人員得到的續駛里程相對偏低。這個情況對應圖3蝴蝶結模型的中間部分(component efficiency reduced in cold weather)。將這個紅線內的區域逆時針旋轉90度，然后放在蝴蝶結模型上就可以得到圖11的模型。圖11模型主要闡述了三個影響續駛里程的因素：
·對暖風加熱的使用
·對加速的使用
·環境溫度的影響

對比兩個駕駛人員(Matt和Eric)駕駛Volt的情況，可以驗證一下上面的模型。環境溫度-4攝氏度，Matt喜歡開大暖氣，喜歡深踩油門加速，最后得到的每加侖英里(miles per gallon， MPGe)數為32；Eric開車比較溫和，很少深踩油門加速，對暖風的需求也不大，結果MPGe為75，是Matt的2.3倍。

由此可見，想要在大冬天讓電動汽車跑得更遠，駕駛習慣很重要。開車溫和一點，必要的時候，你還得忍受一下沒有暖氣的行程。當然，如果你車上的電池能量足夠大，你又不需要開很遠的路，那你可以不必擔心這些問題了。