ET5如何煉成冬季長續航?

蔚來
01-18

一年四季,無論春夏秋冬,續航、能耗總是用戶在駕車出行中最關注的問題之一。

當下正值寒冬,諸多媒體平臺和三方機構都展開了一年一度的冬季續航測試。而在-16.4℃的牙克石,搭載100kWh長續航電池包的ET5在中汽中心冬季續航測試中,取得了續航達成率58.5%的成績,表現優異。

我們將從冬季場景、車輛性能開發、用車等角度,爲大家分析ET5是如何實現長續航的。在文末,我們也附上了冬季用車技巧,希望對用戶朋友們能有所幫助。

爲什麼低溫會損失續航?

在冬季低溫環境下,智能電動汽車在日常出行道路中,電能主要消耗在以下幾個方面:驅動、空調、低壓,以及電池熱管理能耗。

從對整車續航產生影響的宏觀角度出發,主要又可分爲高速行駛場景、環境溫度,以及海拔高度三大客觀因素。

在上述三大因素中,環境溫度可謂影響範圍最大、受衆羣體較廣。討論這個問題,先要大致瞭解中國廣袤的國土,以及東西南北廣泛分佈的氣候帶。

從東北到華北平原、黃淮海一帶,爲溫帶季風氣候,東北地區冬季平均溫度通常在-10℃到-20℃之間,越往北越冷;其他地區冬季平均氣溫普遍也在0℃甚至以下。而在南北分界線——秦嶺淮河線以南的地區,則爲亞熱帶季風氣候,冬季平均氣溫通常在0℃至10℃之間,越往南越暖和。

南北氣候差異產生了一個有趣的現象,不同地區的用戶對於續航、能耗的感受截然不同——同一款電動車,性能差異咋就如此之大?

主因當然就是——環境溫度。戶外低溫,會加劇用戶對於空調、加熱系統的依賴,甚至不乏有用戶提前遠程開啓空調和座椅加熱,這些車載電器都是傳統的能耗大戶。

較低的環境溫度也會影響電池性能發揮。作爲電化學產品,動力電池的最佳工作溫度在15-30℃之間,過低的溫度會使鋰離子遷移速度減緩,增大內部阻抗,進而影響動力電池的儲能效率和輸出功率。

此外,還有一個容易被用戶忽視,但也影響冬季續航的因素——輪胎滾動阻力。

隨着氣溫降低,輪胎的溫度和胎壓變化會增大滾阻,進而影響驅動能耗。當環境溫度從常溫降低至0℃左右,輪胎滾阻會增加40%;降低至-20℃左右時,滾阻則會增加50-100%。

上述幾大因素疊加,就導致東北地區電車用戶的冬季能耗普遍居高不下,續航里程顯著下降,影響到使用體驗。

在整車設計和優化環節,ET5做對了什麼?

一款智能電動汽車想要降低能耗、提升續航能力,同時滿足南北方用戶的使用需求,需要考慮諸多方面,甚至部分設計牽一髮動全身。而整車從外到內,首當其衝的是空氣動力學設計。

蔚來ET5從設計之初就高度關注空氣動力學的優化設計。

在前臉部分,造型團隊通過優化設計前罩蓋、前保險槓下脣,以及前大燈兩側下方的貫通式導流口,實現了空氣在車身表面暢通無阻的流動。同時,平滑的車身側面、突出的後翼子板、Fastback風格的溜背車尾,還有微微上翹的俏皮小鴨尾,一系列巧妙的空氣動力學設計,使得ET5的整車風阻達到了0.24Cd。

車身外殼的行駛風阻小了,用來克服阻力的能量自然就小了。降低風阻成爲降低能耗、延長智能電動汽車續航的關鍵因素之一。

車身外部另一大關鍵優化,是“輪胎滾動阻力”。

蔚來ET5標配19英寸輪圈以及選裝20英寸輪圈,目前均搭配米其林e·Primacy(e·聆悅)低滾阻輪胎,用戶實際用車場景中,能耗能減少約2kWh/100km。

這款輪胎運用了一系列新技術,例如採用低生熱橡膠材料搭配節能帶束層設計,能減少輪胎形變生熱;還採用了壓力分佈均勻化科技,增加輪胎接地面積,在加速、制動和過彎時,輪胎抓地力可平均分佈,不僅強化了輪胎使用壽命,也能降低輪胎滾動阻力,提升續航里程。

在蔚來ET5車身內部看不到的地方,工程團隊更是進行了大量周密的性能設計和系統優化。

目前市場上,使用較多的硅基電驅動系統普遍存在效率低的問題,大約有20%左右的電能都通過熱量方式耗散在電驅動系統上。因此,在整車設計中,提升電驅動系統的驅動效率至關重要。

ET5底盤佈置

ET5搭載雙電機智能四驅系統,前150kW感應異步電機,後210kW永磁同步電機,能實現兩驅和四驅行駛模式智能切換。在市區巡航工況,由“耐力高、能耗省”的永磁同步電機驅動,並實現能量回收;在加速、溼滑、脫困等四驅工況下,“反應快、加速猛”的感應電機協同驅動,既保證整車性能,同時也注重能耗管理。

值得一提的是,後永磁電機還使用了碳化硅(SiC)功率模塊,平面塑封、雙面水冷,能量效率高達93.5%。

簡單介紹一下碳化硅模塊。作爲開關器件,其損耗更低、更省電,反應速度更快、頻率更高,相比傳統硅基模塊,相同功率等級下,碳化硅功率模塊在高溫下的開關損耗更低——芯片溫度達到150℃時,開關損耗能降低大約75%。高性能智能電動汽車幾乎都用它。

碳化硅(SiC)功率模塊,板底白色部分

另外,針對動力電池,蔚來設計了高效的液冷溫控系統。系統能夠對動力電池進行智能冷卻、加熱和保溫。尤其是面對南北大溫差,極寒或極熱的環境溫度,溫控系統能讓電池包始終保持在20℃左右的最佳溫區,保證穩定、長效的電力供應。

針對ET5的空調系統,蔚來工程師用盡了巧思。ET5採用全棧自研智能化熱管理系統,標配熱泵空調,通過將熱管理系統集成化設計和佈置,控制更簡單,性能表現也更優。

首先,智能化熱管理系統能在不同天氣、路況下,根據環境、用戶駕駛行爲、當前車輛狀態預測熱管理需求,並對空調、動力電池、電驅等多熱源的能量動態分配;其次,ET5的空調系統還對自動循環控制算法進行了優化,能智能監測起霧風險,並根據真實的起霧程度來決定外循環開度,避免外循環開度越大,能耗越高,做到能省則省。

通過軟件持續優化能耗,還進一步提升了空調能效。

從“Banyan 榕 1.2.0”版本起,每次升級,軟件團隊都會對ET5的空調能耗進行優化。細數下來,先後優化了低溫時的新風開度、過渡季節頻繁開啓壓機制冷、AUTO模式下新風出風口開度、熱泵和PTC匹配效率、後排無乘客時空調默認關閉等大量細節。

經過持續空調能耗優化,在用戶實際使用中,空調系統大約能節省能耗0.5-1kWh/100km。

冬季用車,如何才能跑得更遠?

冬季用車如何進一步降低能耗提升續航?這裏再給大家支點招。

大家還記得2023年底斌哥和沈博駕駛蔚來ET7,用150kWh超長續航電池包跑出1044km的測試記錄嗎?這場測試背後,除了工程團隊給予大量保障以外,還離不開“全域領航輔助 NOP+”的功勞。

或許有一部分用戶和沈博當時的想法一樣,認爲使用NOP+會增加綜合電耗。但經過數據分析後我們發現,在高速場景使用NOP+,實際上驅動能耗可以降低1.1kWh/100km。也就是說,NOP+在車流量較低的等速行駛工況中,對車速的把控更精準、更穩定。

智能駕駛部門提供的數據也顯示,使用NOP+駕駛的驅動能耗,要低於65%的手動駕駛。因此,建議用戶們在城區快速幹道車流量密度不大的路況下,儘可能多的使用“全域領航輔助 NOP+”通勤,避免頻繁加減速,有節能功效。

此外,在入冬的時候,我們還要記得提前檢查胎壓。

冬季低溫,胎壓大約會降低0.1-0.2Bar,相信不少用戶在入冬後都收到了胎壓變化提醒。我們推薦2.6Bar胎壓值,最高不超2.8Bar,隨時保持輪胎氣壓充足,不僅保護輪胎,也是降低驅動能耗的方式之一。

最後,冬季出行,建議大家多使用座椅加熱和方向盤加熱功能。需要提前打開空調及預熱電池的時候,可適當縮短“遠控運行時長”,並調低空調溫度,如23℃,同時取消多區空調溫度控制,這樣也能省能耗。


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