ET5如何炼成冬季长续航?

蔚来
18 Jan

一年四季,无论春夏秋冬,续航、能耗总是用户在驾车出行中最关注的问题之一。

当下正值寒冬,诸多媒体平台和三方机构都展开了一年一度的冬季续航测试。而在-16.4℃的牙克石,搭载100kWh长续航电池包的ET5在中汽中心冬季续航测试中,取得了续航达成率58.5%的成绩,表现优异。

我们将从冬季场景、车辆性能开发、用车等角度,为大家分析ET5是如何实现长续航的。在文末,我们也附上了冬季用车技巧,希望对用户朋友们能有所帮助。

为什么低温会损失续航?

在冬季低温环境下,智能电动汽车在日常出行道路中,电能主要消耗在以下几个方面:驱动、空调、低压,以及电池热管理能耗。

从对整车续航产生影响的宏观角度出发,主要又可分为高速行驶场景、环境温度,以及海拔高度三大客观因素。

在上述三大因素中,环境温度可谓影响范围最大、受众群体较广。讨论这个问题,先要大致了解中国广袤的国土,以及东西南北广泛分布的气候带。

从东北到华北平原、黄淮海一带,为温带季风气候,东北地区冬季平均温度通常在-10℃到-20℃之间,越往北越冷;其他地区冬季平均气温普遍也在0℃甚至以下。而在南北分界线——秦岭淮河线以南的地区,则为亚热带季风气候,冬季平均气温通常在0℃至10℃之间,越往南越暖和。

南北气候差异产生了一个有趣的现象,不同地区的用户对于续航、能耗的感受截然不同——同一款电动车,性能差异咋就如此之大?

主因当然就是——环境温度。户外低温,会加剧用户对于空调、加热系统的依赖,甚至不乏有用户提前远程开启空调和座椅加热,这些车载电器都是传统的能耗大户。

较低的环境温度也会影响电池性能发挥。作为电化学产品,动力电池的最佳工作温度在15-30℃之间,过低的温度会使锂离子迁移速度减缓,增大内部阻抗,进而影响动力电池的储能效率和输出功率。

此外,还有一个容易被用户忽视,但也影响冬季续航的因素——轮胎滚动阻力。

随着气温降低,轮胎的温度和胎压变化会增大滚阻,进而影响驱动能耗。当环境温度从常温降低至0℃左右,轮胎滚阻会增加40%;降低至-20℃左右时,滚阻则会增加50-100%。

上述几大因素叠加,就导致东北地区电车用户的冬季能耗普遍居高不下,续航里程显著下降,影响到使用体验。

在整车设计和优化环节,ET5做对了什么?

一款智能电动汽车想要降低能耗、提升续航能力,同时满足南北方用户的使用需求,需要考虑诸多方面,甚至部分设计牵一发动全身。而整车从外到内,首当其冲的是空气动力学设计。

蔚来ET5从设计之初就高度关注空气动力学的优化设计。

在前脸部分,造型团队通过优化设计前罩盖、前保险杠下唇,以及前大灯两侧下方的贯通式导流口,实现了空气在车身表面畅通无阻的流动。同时,平滑的车身侧面、突出的后翼子板、Fastback风格的溜背车尾,还有微微上翘的俏皮小鸭尾,一系列巧妙的空气动力学设计,使得ET5的整车风阻达到了0.24Cd。

车身外壳的行驶风阻小了,用来克服阻力的能量自然就小了。降低风阻成为降低能耗、延长智能电动汽车续航的关键因素之一。

车身外部另一大关键优化,是“轮胎滚动阻力”。

蔚来ET5标配19英寸轮圈以及选装20英寸轮圈,目前均搭配米其林e·Primacy(e·聆悦)低滚阻轮胎,用户实际用车场景中,能耗能减少约2kWh/100km。

这款轮胎运用了一系列新技术,例如采用低生热橡胶材料搭配节能带束层设计,能减少轮胎形变生热;还采用了压力分布均匀化科技,增加轮胎接地面积,在加速、制动和过弯时,轮胎抓地力可平均分布,不仅强化了轮胎使用寿命,也能降低轮胎滚动阻力,提升续航里程。

在蔚来ET5车身内部看不到的地方,工程团队更是进行了大量周密的性能设计和系统优化。

目前市场上,使用较多的硅基电驱动系统普遍存在效率低的问题,大约有20%左右的电能都通过热量方式耗散在电驱动系统上。因此,在整车设计中,提升电驱动系统的驱动效率至关重要。

ET5底盘布置

ET5搭载双电机智能四驱系统,前150kW感应异步电机,后210kW永磁同步电机,能实现两驱和四驱行驶模式智能切换。在市区巡航工况,由“耐力高、能耗省”的永磁同步电机驱动,并实现能量回收;在加速、湿滑、脱困等四驱工况下,“反应快、加速猛”的感应电机协同驱动,既保证整车性能,同时也注重能耗管理。

值得一提的是,后永磁电机还使用了碳化硅(SiC)功率模块,平面塑封、双面水冷,能量效率高达93.5%。

简单介绍一下碳化硅模块。作为开关器件,其损耗更低、更省电,反应速度更快、频率更高,相比传统硅基模块,相同功率等级下,碳化硅功率模块在高温下的开关损耗更低——芯片温度达到150℃时,开关损耗能降低大约75%。高性能智能电动汽车几乎都用它。

碳化硅(SiC)功率模块,板底白色部分

另外,针对动力电池,蔚来设计了高效的液冷温控系统。系统能够对动力电池进行智能冷却、加热和保温。尤其是面对南北大温差,极寒或极热的环境温度,温控系统能让电池包始终保持在20℃左右的最佳温区,保证稳定、长效的电力供应。

针对ET5的空调系统,蔚来工程师用尽了巧思。ET5采用全栈自研智能化热管理系统,标配热泵空调,通过将热管理系统集成化设计和布置,控制更简单,性能表现也更优。

首先,智能化热管理系统能在不同天气、路况下,根据环境、用户驾驶行为、当前车辆状态预测热管理需求,并对空调、动力电池、电驱等多热源的能量动态分配;其次,ET5的空调系统还对自动循环控制算法进行了优化,能智能监测起雾风险,并根据真实的起雾程度来决定外循环开度,避免外循环开度越大,能耗越高,做到能省则省。

通过软件持续优化能耗,还进一步提升了空调能效。

从“Banyan 榕 1.2.0”版本起,每次升级,软件团队都会对ET5的空调能耗进行优化。细数下来,先后优化了低温时的新风开度、过渡季节频繁开启压机制冷、AUTO模式下新风出风口开度、热泵和PTC匹配效率、后排无乘客时空调默认关闭等大量细节。

经过持续空调能耗优化,在用户实际使用中,空调系统大约能节省能耗0.5-1kWh/100km。

冬季用车,如何才能跑得更远?

冬季用车如何进一步降低能耗提升续航?这里再给大家支点招。

大家还记得2023年底斌哥和沈博驾驶蔚来ET7,用150kWh超长续航电池包跑出1044km的测试记录吗?这场测试背后,除了工程团队给予大量保障以外,还离不开“全域领航辅助 NOP+”的功劳。

或许有一部分用户和沈博当时的想法一样,认为使用NOP+会增加综合电耗。但经过数据分析后我们发现,在高速场景使用NOP+,实际上驱动能耗可以降低1.1kWh/100km。也就是说,NOP+在车流量较低的等速行驶工况中,对车速的把控更精准、更稳定。

智能驾驶部门提供的数据也显示,使用NOP+驾驶的驱动能耗,要低于65%的手动驾驶。因此,建议用户们在城区快速干道车流量密度不大的路况下,尽可能多的使用“全域领航辅助 NOP+”通勤,避免频繁加减速,有节能功效。

此外,在入冬的时候,我们还要记得提前检查胎压。

冬季低温,胎压大约会降低0.1-0.2Bar,相信不少用户在入冬后都收到了胎压变化提醒。我们推荐2.6Bar胎压值,最高不超2.8Bar,随时保持轮胎气压充足,不仅保护轮胎,也是降低驱动能耗的方式之一。

最后,冬季出行,建议大家多使用座椅加热和方向盘加热功能。需要提前打开空调及预热电池的时候,可适当缩短“远控运行时长”,并调低空调温度,如23℃,同时取消多区空调温度控制,这样也能省能耗。


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