對(duì)于今年上市交付的理想MEGA和理想旗下首搭磷酸鐵鋰電池的L6來說，算是首次過冬。
而電動(dòng)車在冬天就秉性大變成了“電動(dòng)爹”，“座艙太冷、續(xù)航減少、充電變慢”幾乎是每位電動(dòng)車主都要吐槽的三大槽點(diǎn)。
針對(duì)這些使用痛點(diǎn)，理想汽車也針對(duì)性的拿出了“三板斧”，為理想汽車提供了整套的“過冬方案”。在近期舉辦的“理想汽車冬季用車技術(shù)日”上，理想汽車對(duì)此做出了詳細(xì)介紹。
一、座艙太冷是空調(diào)的鍋 理想用上自研多源熱泵系統(tǒng)
人體感到舒適的溫度在24℃左右，但進(jìn)入到冬季后，不少車主都會(huì)覺得空調(diào)制熱效果不會(huì)太好，車內(nèi)溫度升溫緩慢，這主要是因?yàn)槎緶夭钶^其他季節(jié)更大，這也就要求車輛空調(diào)能有強(qiáng)大的制熱能力。
而行業(yè)大部分電動(dòng)汽車針對(duì)冬季采暖有兩種常規(guī)解法，使用廣泛的是PTC（加熱器）直接加熱水或空氣采暖，簡(jiǎn)單快速，但缺點(diǎn)就是無法應(yīng)對(duì)北方寒冷地區(qū)，且體積、能耗都會(huì)大幅增加。
另一種則是采用熱氣旁通方案，通過電動(dòng)壓縮機(jī)自發(fā)熱采暖，但這種采暖方式在初始段的制熱速度慢且壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速高、噪音大。
為了解決這兩種常規(guī)解法的弊端，理想MEGA采用了自研多源熱泵系統(tǒng)，將以上兩種方案融合使用。
對(duì)于低溫下空調(diào)采暖效果不好的問題，可通過壓縮機(jī)“自產(chǎn)自銷”快速制熱：利用空調(diào)采暖后溫度依然比較高的冷卻液快速加熱冷媒，激活熱泵單元，使電動(dòng)壓縮機(jī)產(chǎn)生額外的制熱能力。
這套方案能夠?yàn)槔硐隡EGA在-20℃環(huán)境下，提供15kW的總制熱能力，采暖速度更快，峰值制熱能力也更強(qiáng)。
不過，要想讓車內(nèi)駕乘人員感到舒適，還需要將車輛強(qiáng)大的熱源合理分配出去。
冬季車內(nèi)駕乘人員頭部和腳部，需要的熱量也不相同，腳部對(duì)寒冷更不耐受。為此，理想MEGA將腳部出風(fēng)口的數(shù)量增加到了5個(gè)，通過流場(chǎng)設(shè)計(jì)，將出風(fēng)朝向分別對(duì)應(yīng)駕駛員腳面和腳踝的位置，能夠以更快的速度讓車內(nèi)人員感到舒適。
二、冬季續(xù)航縮水 理想開源電池節(jié)流空調(diào)
電動(dòng)車主都知道冬季續(xù)航會(huì)縮水，一部分原因除了是電池本身特性導(dǎo)致放電性能下降外，還有就是冬季車輛的空調(diào)、驅(qū)動(dòng)耗能大幅增加所致。
理想汽車介紹，在冬季續(xù)航的下降中，空調(diào)消耗占比15%、電池?fù)p耗占比10%左右，理想汽車針對(duì)這兩項(xiàng)問題提出了一套“開源節(jié)流”的解決方案。
節(jié)流對(duì)應(yīng)的是在確保座艙舒適性的前提下降低空調(diào)消耗，開源則對(duì)應(yīng)了電池低溫放電量的提升。
空調(diào)節(jié)流
冬季空調(diào)采暖時(shí)，需要解決起霧的問題，車內(nèi)暖空氣遇到冷玻璃容易起霧，一般車主都會(huì)開啟空調(diào)外循環(huán)除霧，但這意味著車內(nèi)熱量的流失。
對(duì)此，理想汽車設(shè)計(jì)了雙層流空調(diào)箱，將空調(diào)進(jìn)氣結(jié)構(gòu)上下分層，引入適量外部空氣用以玻璃除霧，同時(shí)讓車內(nèi)成員呼吸到新鮮空氣。
而內(nèi)循環(huán)暖氣分布在車艙下部空間，用更少的熱量就能讓腳部溫暖；同時(shí)結(jié)合車內(nèi)空調(diào)算法，在確保不起霧的前提下，可以將內(nèi)循環(huán)空氣的比例提升到70%以上，節(jié)能效果顯著。
以理想MEGA為例，在-7°C CLTC標(biāo)準(zhǔn)工況下，雙層流空調(diào)箱帶來了57W的能耗降低，這也意味著3.6km的續(xù)航提升。
又或者在行駛過程中，電池不再需要加熱時(shí)，理想還將車輛電驅(qū)系統(tǒng)的熱量繞過電池，直接為座艙加熱，相比傳統(tǒng)方案節(jié)能再12%左右。
此外，理想汽車還對(duì)零部件做了高效設(shè)計(jì)，減少熱管理系統(tǒng)本身的熱耗散。
理想MEGA的熱管理集成模塊，將泵、閥、換熱器等16個(gè)主要功能部件集成在一起，大幅減少零部件數(shù)量，管路長(zhǎng)度減少4.7米，管路熱損失減少8%；理想L6搭載了行業(yè)首款增程熱泵系統(tǒng)的超級(jí)集成模塊，解決了空間布置難題。
開源電池
冬季電池低溫能量衰減的主要原因，是由于在低溫環(huán)境下，鋰離子電池的電化學(xué)活性降低，自身放電阻力增大，電池的能量會(huì)在內(nèi)部消耗掉。
針對(duì)這一問題，理想通過采用超導(dǎo)電高活性正極、低粘高導(dǎo)電解液等技術(shù)，將MEGA電芯的低溫阻抗降低了30%，功率能力相應(yīng)提升30%以上，低溫整體續(xù)航提升2%。
對(duì)于搭載磷酸鐵鋰電池的理想L6來說，不少磷酸鐵鋰電動(dòng)車車主可能遇到過這樣的情況，電池顯示還有電量的時(shí)候，卻突然發(fā)生失速、趴窩的情況。
實(shí)際上，這也是車輛電池電量預(yù)估不準(zhǔn)導(dǎo)致的，不同于三元鋰電池，電池電壓與電量呈一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系；磷酸鐵鋰電池的電壓與電量沒有線性關(guān)系。
所以一些搭載磷酸鐵鋰電池的插混、增程車型，廠商建議車主隔一段時(shí)間充滿電進(jìn)行電量校準(zhǔn)。
但這樣的做法沒有根本上解決電量預(yù)估不準(zhǔn)的問題，為此，理想汽車歷經(jīng)3年時(shí)間，自主研發(fā)了ATR自適應(yīng)軌跡重構(gòu)算法，并率先在理想L6車型上應(yīng)用。
算法能夠依據(jù)車主日常用車過程中的充放電變化軌跡，實(shí)現(xiàn)電量的自動(dòng)校準(zhǔn)。即便用戶長(zhǎng)期不滿充，或者單純用油行駛，電量估算誤差也能保持在3%至5%，相比行業(yè)常規(guī)水平提升了50%以上。
使得理想L6在低溫場(chǎng)景下使用時(shí)，相比于傳統(tǒng)算法放電電量提升了至少3%，讓冬季續(xù)航更扎實(shí)。
此外，電動(dòng)車的電池放電時(shí)都有電壓安全邊界，一旦低于安全邊界，便會(huì)對(duì)電池造成一定的壽命影響。
理想汽車針對(duì)這一問題，推出了自研的APC功率控制算法，可以在安全邊界內(nèi)，大限度地釋放動(dòng)力。
憑借APC算法，理想L6在低溫環(huán)境下的電池峰值功率提升30%以上，也將增程器啟動(dòng)前的放電電量提升了12%以上，冬季的純電續(xù)航進(jìn)一步提升。
結(jié)合ATR和APC算法，能夠讓搭載磷酸鐵鋰電池的理想L6低溫純電續(xù)航提升15%之多。
三、冬季快充變慢充 理想MEGA零下10℃低溫仍能達(dá)成5C超充
冬季電動(dòng)車電池活性減弱，充電速度變慢也是不爭(zhēng)的事實(shí)，而理想MEGA的麒麟5C電池，在研發(fā)之初就確定了冬季充電也要達(dá)到5C快充的性能目標(biāo)。為此，理想汽車從高倍率電芯設(shè)計(jì)、高效熱管理設(shè)計(jì)，以及多項(xiàng)智能充電控制策略等多領(lǐng)域全面優(yōu)化。
理想在電芯材料上進(jìn)行了優(yōu)化，進(jìn)一步改善了鋰離子的傳輸路徑，實(shí)現(xiàn)高倍率性能，在低溫條件下，充電倍率能力相對(duì)傳統(tǒng)2C電芯提升超過100%。
電池的熱管理架構(gòu)方面，MEGA的麒麟5C電池包取消了行業(yè)常用的電芯底板冷卻設(shè)計(jì)，將液冷板分散插入到每排電芯中間，保證每個(gè)電芯能夠通過殼體大面區(qū)域和冷卻液進(jìn)行換熱，整個(gè)換熱面積相對(duì)于原來的底部冷卻方案提升5倍。既能為電芯快速降溫，也能快速加熱升溫。
同時(shí)，理想汽車還設(shè)計(jì)了一套智能預(yù)冷預(yù)熱算法，當(dāng)車機(jī)導(dǎo)航識(shí)別到車輛前往超充站時(shí)，算法可根據(jù)場(chǎng)站位置計(jì)算到達(dá)時(shí)間，自適應(yīng)調(diào)節(jié)電池預(yù)熱開啟時(shí)間，保證以佳溫度充電。
此外，針對(duì)電池充電末端時(shí)間變長(zhǎng)的難題，理想分別從電壓、電流、溫度三個(gè)維度顯著提升控制精度，進(jìn)一步釋放了電芯的充電性能。
升級(jí)后從10%充到95%，僅需17分鐘時(shí)間，相比之前縮短了5分鐘。即便在電量充到95%的情況下，充電功率依舊可以維持在100kW以上。
總的來看，理想汽車在冬季用車技術(shù)日分享的三大技術(shù)架構(gòu)，精準(zhǔn)切中了冬季電動(dòng)車座艙太冷、續(xù)航縮水、充電太慢的三大痛點(diǎn)。而理想MEGA和理想L6車主，也能切身體驗(yàn)到，相較于其它同類型車輛，冬季用車體驗(yàn)的改善。
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