充不满、掉电快、静置也缩水……磷酸铁锂版Model 3冬季续航断崖式下滑，“元凶”是BMS电池管理系统？
每经记者：李星 每经编辑：裴健如
“请问您的车还有多长时间充好电？我想等一下您的车位充电。”
日前，《每日经济新闻》记者走访位于北京某大型商场地下二层的停车场时发现，在特斯拉超级充电站前，不少车主在排队等待充电。
图片来源：每经记者 李硕 摄（资料图）
“北京正式供暖前，充电根本不用排队。但随着天气越来越冷，排队等着充电的特斯拉车辆也越来越多了。”国产特斯拉Model 3车主王晗（化名）告诉记者，他的车用的是三元锂电池，天气变冷后，车辆续航掉得很快，以前两周充一次电，现在一周充一次，续航至少缩短三分之一。
与王晗相比，磷酸铁锂电池版Model 3的车主们遭遇了更糟心的事儿。有网友爆料称，磷酸铁锂电池版Model 3冬季续航出现断崖式下滑，甚至车辆停放在室外一晚，续航就减少了50多公里。
张明磊（化名）是北京地区一位新晋磷酸铁锂电池版Model 3车主，其提车时间在2020年12月20日前后。提车第一晚，他的新车续航就缩水近70公里。“我都吓坏了，要是这样，多停放几晚，车子就不用再开了。”张明磊接受《每日经济新闻》记者采访时表示。
针对磷酸铁锂电池版Model 3续航大幅下滑、充不满电等问题，一位北京地区特斯拉体验店的销售人员告诉记者：“目前，公司已通过OTA功能对电池管理系统进行了更新，解决了上述问题。”
不过，记者走访时发现，仍有车主反映其遇到的问题并未因车辆OTA系统升级而解决。
2020年10月1日，特斯拉正式推出搭载磷酸铁锂电池的国产Model 3，同时也进行了新一轮官降，入门款标准续航特斯拉Model 3起售价降至24.9万元。
但随着冬季的到来，车主们的续航困扰开始显现，比如续航断崖式下滑、充不满电、车辆静置也会掉电等等。
“其实并不是电池真的掉了那么多电，因为车辆是在上海的暖库生产，到北京后遭遇巨大温差，会导致电池SOC（荷电状态）算法出现问题。事实上，电池活性还是正常的，显示下滑的续航里程仍可以正常使用。”上述特斯拉销售人员解释称。
此前，有网友在知乎上留言称，其10月下旬提的Model3标准版（磷酸铁锂），从8：00~20：00处于静置停放状态，但续航减少了51公里。对此，特斯拉客服与技术支持的反馈为，“BMS电池管理系统存在BUG，需要重新标定与软件升级。”
“静置大幅掉电的问题已经通过OTA升级解决了。”上述特斯拉销售人员告诉记者，车辆静置一晚掉电十几公里是正常情况，没有网友说得那么严重。
图片来源：每经记者 孙桐桐 摄（资料图）
但是，刚提车一周的磷酸铁锂电池版Model 3车主郑璐（化名）则告诉记者，她的车停放在室外，平均每晚续航缩减30公里左右。
而张明磊则告诉记者，他于2020年12月20日从北京特斯拉亦庄交付中心所提的车辆，第一晚（23：00~次日11：00）停放在室外，续航里程从199公里直接掉到133公里，减少了近70公里。“特斯拉工作人员的解释是，新车第一天的电是虚的，数据不准。”张明磊说。
为了解车辆静置耗电情况，张明磊对其车辆进行了连续5天数据统计。“停放室外停车场每天的耗电情况都是不一样的，没有规律。”据张明磊介绍，最少一晚是减少3公里，多的是20~40公里不等，累计5天耗电100公里左右。
对此，特斯拉方面表示，车辆静置过程中，车主需要注意关闭车辆所有可能的耗电功能。
一位知情人士则告诉《每日经济新闻》记者，磷酸铁锂电池版Model 3之所以会出现上述问题，与特斯拉拒绝使用宁德时代提供的磷酸铁锂电池BMS电池管理系统，坚持使用自己的电池BMS电池管理系统有很大关系。“不过，特斯拉通过收集相关数据对车辆进行OTA升级后，其SOC（荷电状态）算法比原来更好了。”上述知情人士表示。
值得注意的是，记者在走访过程中发现，即便完成了OTA升级后，磷酸铁锂电池版Model 3充不满电的问题仍未得到解决。“电量显示已经充电完成，但续航却只有407公里。”张明磊告诉记者。
据了解，该车型的综合工况续航里程为468公里。这意味着，虽然提车不久，但张明磊的车辆续航缩水了近13%。
针对充不满电这一问题，此前，特斯拉客户支持曾解释称，磷酸铁锂电池化学特性导致了电量测量出现误差，进而会使车辆显示未充满电，但实际上电量已经充满。
2020年12月25日，“特斯拉客户支持”官方微博发布了2020.48.12新版软件开始推送的通知，称通过软件升级，优化了磷酸铁锂车型沿途预热功能。当使用大屏幕导航至超级充电站/第三方直流充电站时，行驶过程中车辆会提前加热电池。在开始充电前，让电池达到接近锂电子活性的理想温度，以提升充电效率，充电速度也会提升。
此外，张明磊在最近一次的道路实测中发现，其车辆在全程开暖风情况下，17公里的路程会消耗50公里续航里程。“如果不开暖风，车辆耗电比例会低一点。”张明磊说。
郑璐则告诉记者，她的车辆已使用一个多星期，主要在北京市内驾驶，实际续航能力已减少50%。
车企纷纷试水磷酸铁锂电池
值得注意的是，不止是特斯拉，不少电动车品牌旗下搭载磷酸铁锂电池车型，入冬后都遇到了续航缩水的问题。
“无论是磷酸铁锂电池还是三元锂电池，气温在零度以下甚至十度以下，电池活性都会受到影响。主要表现为车辆的放电功率受限，输出给电机的功率减少，直观感觉就是加速性能减弱。但与三元锂电池相比，磷酸铁锂电池放电电流或放电功率冬季会下降得更厉害。”动力电池行业专家杨伟斌在接受《每日经济新闻》记者采访时表示，
上述特斯拉销售人员也表示，磷酸铁锂电池和三元锂电池冬天掉电的问题，是由其电池特性决定的，无法改变。
不过，一位不愿透露姓名的动力电池企业相关负责人则告诉记者，虽然磷酸铁锂电池与三元锂电池之间存在天然差异，但是可以通过后期技术，改变电池物理结构以改善性能。
图片来源：每日经济新闻 资料图
据记者了解，蔚来汽车已就计划于2021年推出的磷酸铁锂电池车型的低温性能问题，研发出相应的解决方案；宁德时代在自加热技术之后，也将推出新的技术解决方案，以改善磷酸铁锂电池低温掉电严重的问题。
技术的升级让车企开始纷纷试水磷酸铁锂电池车型。除特斯拉外，蔚来汽车、小鹏汽车等车企也相继宣布于2021年推出搭载磷酸铁锂电池的车型。
北汽新能源研究院副院长代康伟认为，除了电池技术的不断升级，新能源补贴将于2022年完全退出，也是推动车企布局磷酸铁锂电池车型的原因之一。“磷酸铁锂电池的成本更低，拥有很好的价格优势。同时，磷酸铁锂电池稳定性高，安全性能更好。目前很多企业开发的纯电动平台，可以将磷酸铁锂电池车型续航提高至400~500公里。”代康伟说。
“当前，我国动力电池还在攻关和发展阶段，磷酸铁锂电池和三元锂电池两种技术路线各有所长，企业应该在提高三元锂电池性能的同时，保障其安全性。而对磷酸铁锂电池，则需在提升其性能上做更多努力。”中国汽车工业协会副秘书长叶盛基说。
动力电池低温“怕冷”难题仍待攻坚
实际上，冬季续航缩水并非磷酸铁锂电池的“专利”。
“6~11月之间，只要过来就有充电位，现在每次过来都要排队，有时候排队等到晚上十一二点。”王晗告诉记者，入冬后无论是搭载三元锂电池还是磷酸铁锂电池的电动车，续航都下降了。
据王晗介绍，北京气温下降后，她的车辆续航减少了三分之一。“这个问题在意料之中，跟手机电池一样，温度低掉电快，这是当前动力电池的现状。”王晗表示，冬天车辆续航缩水比例只要低于50%，她都能接受。
相较私家车主，电动出租车师傅们更加“心塞”。“公司告诉我们车辆续航里程是300公里，到冬天就算省着不开暖风跑也跑不到200公里。”北京电动出租车师傅汪毅（化名）向《每日经济新闻》记者表示，为了省电，乘客不上车他都不开暖气，只能裹着大衣、抱着开水杯取暖。
不仅如此，续航的大幅缩水也让出租车司机的接单范围受限。“接单的时候要考虑送客目的地附近是否有充换电站，距离远的大单不敢接，也接不了。”汪毅说。
图片来源：摄图网
对于电池“怕冷”问题，代康伟解释称，低温状态下，电池正负极材料活性和内部电解液导电能力下降，内阻增大，工作电流就变小，对外表现为动力电池可用容量的衰减，是车辆续航里程“打折扣”的主要原因之一。
杨伟斌则认为，冬天电动车电池续航里程缩短体现在三个方面：暖风功率大，耗电多；电池热管理系统用电，影响里程；低温下，电池活性差，功率会受限，电池SOC（荷电状态）下降也会比常温更快。
虽然两类电池均面临冬季掉电问题，但磷酸铁锂电池的特性决定了其比三元锂电池在低温时掉电更明显。“低温情况下，磷酸铁锂电池比三元锂电池掉得快，但电量其实还有的，会有10%左右的偏差。”上述不愿透露姓名的动力电池企业相关负责人告诉记者。
每日经济新闻
磷酸铁锂电池装车量占比过半 新能源车冬季续航难题亟待破解
进入岁末，北方气温下降，新能源汽车续航里程受到影响。北京一位电动车车主告诉中国证券报记者，近期北京气温降低，其汽车续航里程明显下降。“如果打开空调，续航里程瞬间减少20公里。”
最新数据显示，今年前11个月，国内磷酸铁锂电池总装车量已超过三元电池，占比过半。相较于三元电池，磷酸铁锂电池耐低温性能更差，因此解决新能源车冬季续航问题迫在眉睫。
多家车企正在续航技术方面寻求突破。不过，业内人士表示，目前锂电池是发展最为成熟的电池技术，未来一段时间或难以出现能大规模量产、颠覆锂电池的技术。由于固态电池或者燃料电池距离商用化还有很长的道路，因此电池企业只能在技术和产品上多下功夫，改善其低温性能和导电性能。
段先生是北京一名网约车司机，日常“拉活”驾驶一辆北汽新能源EU5。“一般情况下续航是400公里，冬季电池会衰减到350公里。像上个月下雪的天气，续航里程基本上就要掉一半。”段先生告诉中国证券报记者。
北京一位驾驶理想ONE的电动车车主杨先生告诉中国证券报记者，理想ONE在电车模式下的NEDC续航里程为180公里，但近期北京气温下降，其汽车续航里程也随之下降。“基本上冬季续航也就100公里。所以冬天不敢开空调，开车时戴着手套或者开启方向盘加热功能。”
吴凯是特斯拉Model 3车主。他告诉中国证券报记者，自己的特斯拉搭载三元锂电池。“春秋时续航比较准，但入冬后，把空调开到最大，基本上续航里程打六折。”
中关村新型电池技术创新联盟秘书长、电池百人会理事长于清教认为，冬季气温降低，电解液电化学反应阻力增加，电池容量就会降低，从而导致续航里程缩减。此外，冬季电动车空调用电、寒冷环境造成的行驶阻力增加，也都会造成电动车在冬季的能耗升高，续航里程下降。
随着我国新能源汽车市场表现不断冲击新高，能否改善用户体验直接关系到新能源汽车产业接下来的发展，解决冬季续航问题变得尤为迫切。
日前，工信部装备工业一司召开电动汽车低温应对工作座谈会，针对今冬可能出现的极寒天气，共同研究商讨对策，做好技术保障和工作预案准备，最大程度保障用户正常使用。装备工业一司强调，整车企业、电池企业、研究机构等要加强工作配合，强化技术协同攻关，加大研发投入保障力度，从根本上推动解决低温问题，提升产品质量水平和环境适应性。
■ 磷酸铁锂电池存短板
冬季续航打折扣是整个行业面临的难题。目前，动力电池主要以三元电池和磷酸铁锂电池为主。三元电池的能量密度通常更高，低温性能更好，但本身不耐高温，成本也相对较高；而磷酸铁锂电池在耐高温、成本、循环寿命上有优势，但低温性能存在短板。
值得注意的是，目前搭载磷酸铁锂电池的车型越来越多。
中国汽车动力电池产业创新联盟最新发布的数据显示，1-11月，国内三元电池装车量累计63.3GWh，占总装车量49.3%，磷酸铁锂电池装车量累计64.8GWh，占总装车量50.5%。今年前11个月，国内磷酸铁锂电池总装车量已超过三元电池。
相较于三元电池，磷酸铁锂电池耐低温性能较差。上汽通用五菱旗下的宏光miniEV是电动车中的“网红”车型。洛阳一名宏光miniEV车主近日向中国证券报记者表示，入冬后，他购买的搭载磷酸铁锂电池的宏光miniEV只能跑70公里。“活动半径缩小近一半。该车标的续航里程数是120公里。”
搭载磷酸铁锂刀片电池的比亚迪汉EV销量居前。位于北京北五环外的一家比亚迪4S店销售经理对中国证券报记者表示，磷酸铁锂刀片电池安全性高，但冬季续航里程相对三元锂电池确实要短一些，与电池活性下降有关。“该车型冬季开空调状态下行驶，续航大概会缩短150公里。”
研究表明，通常三元电池低温使用下限值为-30℃，低温放电性能好；磷酸铁锂低温使用下限值为-20℃，低温环境下放电性能差。在相同的低温条件下，三元电池衰减不到15%，而磷酸铁锂电池衰减高达30%以上。此外，低温条件下磷酸铁锂电池对剩余电量的监控更困难。
于清教认为，锂电池是目前发展最为成熟的电池技术，电池企业要在技术和产品上多下功夫，包括采取保温设计保证续航里程，对磷酸铁锂材料改性和掺杂，改善其低温性能和导电性能。
■ 车企寻求续航技术突破
面对冬季电动车续航难题，车企花了不少精力提升电池在低温情况下的使用效率。比如，从早期的“电加热丝”和水暖加热器，到目前的热泵系统、电池系统的热管理设计等。
多家车企在续航技术方面寻求突破。广汽集团总经理冯兴亚介绍，面对新能源车续航里程的痛点，广汽集团目前通过搭载最新的海绵硅负极片电池技术，最高续航里程已达1000公里；广汽埃安石墨烯电池技术可实现“8分钟充电80%”。
上汽智己则与宁德时代共同研发“掺硅补锂电芯电池”技术，可让纯电动车的续航里程突破1000公里。
多家车企采用增加电动热泵系统的方式，在保温措施方面有所改善。如蔚来EC6、小鹏P5、比亚迪基于e平台3.0打造的海豚等纯电车型都搭载了热泵系统。
威马汽车表示，威马在热管理2.0系统中加入了一台用于给电池组恒温的柴油加热器。威马的热管理2.0系统的柴油加热器除了会用于电池组的恒温工作之外，还能够协助空调制热，用于空调暖风系统。
北方工业大学汽车产业创新研究中心研究员张翔表示，目前锂电池是发展最为成熟的电池技术，能量密度几乎已经达到极限，未来一段时间或难以出现大规模量产、颠覆锂电池的技术。如果要提高汽车的续航里程，或许只能改变技术路线，比如配备固态电池或者燃料电池，但是目前这两类电池距离商用化还有很长的道路。
来源：中国证券报
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