一到冬季，新能源车特别是纯电汽车的续航里程就打折扣。特别是在北方地区，纯电车辆的冬季续航直接打半折。为什么技术发展了这么久，动力电池冬季续航短板依旧没有解决? 这是一个值得我们深思的问题。
电池充放电是如何工作的?
在分析原因之前，我们先看看电池充放电是如何工作的!新能源汽车使用的动力电池绝大多数为锂离子蓄电池，锂离子电池是一个复杂的电化学系统。由过渡金属氧化物正极、石墨负极，纤维隔膜等固体材料和电解液组成。电池的工作状态分为充电和放电。在充电过程中，电池内部并非像电容那样简单的将电荷存储，而是不断的发生化学反应，通过物质的转换将电能转化为化学能存储下来。在放电过程中，又将化学能转化为电能，内部物质则由从一种物质转化为另外一种物质。无论是三元锂还是磷酸铁锂其正极虽然采用的材料不同，但在充放电过程中，都是锂离子和电子的迁移。
如下图展现的是电池放电的过程，在此过程中，正极材料失去电子，电子从导线跑到负极，此时锂离子则在电解液中移动，透过中间隔膜跑到负极在石墨结构中与电子结合。最终，正负都生成了新的物质(如为磷酸铁锂电池新的物质则是LiFePO4和C6)，而在充电则是上述过程的逆过程。
电池放电
我们可以简单的理解充放电过程其实就是锂离子不断在正极和负极嵌入和脱嵌的过程，也正是因为这样的充放电原理，导致了电池既怕冷的特性!下面我们从宏观和微观看看，车辆在在低温环境时充放电电池内部会发生什么样的反应。
锂离子嵌入新能源车冬季续航降低的原因
1、电池热管理系统耗电
电池热管理系统耗电是续航降低的直接原因，为了保证电池低温下正常使用，新能源车都配备有热管理系统，在温度降低至设定温度时，会启动对电池进行加热，保证电池在合适的温度区间放电。换句话说，电池需要耗费更多的电量来加热自身，电量在续航的分配上降低，直接导致了续航里程的降低。那为什么要加这样一套耗电的系统呢?要讲清楚，我们需要往下探讨，进入电池的微观世界。
2、锂材料损失和电极晶格破坏
新能源车用锂离子蓄电池最佳的工作温度为20℃-40℃，电池装在了新能源车上后，在极寒环境下电池温度很难达到最佳工作温度，电池的功率和容量都会下降无法满足车辆的需求，甚至在极低温下会造成电池容量的不可逆的损伤。原因是因为在极低温度下，电池的物理特性和化学特性出现了与常温不一样的造成的。
前面我们说到电池里面的正负极均为固态，不管是什么物质，都需要遵循材料“热胀冷缩”的特性，在极寒下电池正负极都会收缩，从微观上看相当于锂离子住的房门变小了，这意味着锂离子的嵌入和脱嵌的过程变得困难，流动的锂离子少了电池容量自然就降低，但是这部分容量是可以随着气温的上升而恢复。而在车辆滥用的情况下，比如低温情况下加热不足依旧大电流充电，则会导致锂离子在负极无法嵌入石墨在附近析出形成“锂枝晶”(长此以往锂枝生长刺破隔膜后会导致电池起火)，同时强制嵌入石墨的锂离子会破坏晶格，损耗了锂原材料的同时让储存锂离子的空间变少，直接导致电池储电量不可逆降低。由此我们可以看到，电池材料低温下物理和化学特性的变化，最终就表现出新能源车冬季电池容量的降低，电池可以装的电少了，续航自然也就低了。
锂枝晶
3、电解液的极化分解
上文提到低温条件下，电解质会变得浓稠，带来的结果是电化学极化和浓度极化严重，在电极/电解液界面很容易发生副反应，导致电解液的分解，这种情况损失的是电池的电极液，即电池液体部分原材料造成了不可逆损失，进一步拉低了电池的可用容量。如果长时间无温度管理，电池则会出现损坏无法再用的情况，因此新能源车在冬季长时间不开对贮存温度也有一定的要求。冬季新能源车主应如何用车?
在了解了动力电池冬季续航降低的原因后，新能源车车主应该如何用车延长动力电池的寿命?笔者建议按照气温的不同可以采取不同的措施：
(1)“热车”：在南方地区冬季气温大部分在0℃以上，车辆的续航会有一定影响，但靠自身加热系统足以应付。需要注意在车辆启动初期电池加热未到合适范围，尽量保证5km或10分钟左右的平缓驾驶，相当于冬季热车的用车习惯，避免电池低温大功率放电。
(2)合理设定充电时间：在寒冷的北方地区，在温度在-20℃-0℃的地区，有家充条件的用户可设定充电车辆出发时间前完成充电并设置提前空气加热空调，这样即可以保证车主在用车时电池已经加热完成避免低温放电的同时又可以减少驾驶室加热耗费的续航电量。
(3)避免过度放电：前文提到过，冬季电池电解液会变得粘稠，而电池亏电后则会进一步加剧粘稠程度，造成不可逆的容量损伤。冬季新能源纯电车辆应尽量“浅充浅放”，混动车则可以提高电池强制保电区间。
(4)尽量在室内充电：装有新能源电池的车辆，低温下充电时都会先启动加热系统，待电池温度处于合适区间后才会启动充电。在室内充电可以减少该部分加热的能源损耗，减少充电时间。
总的来说，动力电池冬季续航短板的问题是一个复杂的问题，涉及到多个方面。尽管目前这个问题还没有得到完全解决，但我们有理由相信，随着科技的不断进步，这个问题终将会得到解决。
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