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危险!冬季纯电车续航短 这些车主还加装水炉子?

玩车教授

2022-11-24 17:19 广东

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现在已经是11月下旬了,也许教授身处的广州天气还算舒服(20多度),但长江以北,特别是东三省的不少城市,这个点早已经是漫天风雪了。当然,对于燃油车和绝大多数的混动车来说,严寒天气算不上什么大问题,毕竟燃油车不怎么怕冷,而混动车有燃油车顶着,倒也不至于完全动不了。只是苦了那些纯电动车的车主们了,特别是开纯电动车跑网约车,跑出租车的营运车主们。

为啥?因为纯电车在极度严寒下,电池续航能力暴跌,有不少车的电池甚至直接低温保护,连通电都通不了。为了解决这个问题,部分车主在他们的纯电动车上,改装上了一种名为“水炉子”的电池加温设备。

但今天这篇文章我们想告诉大家,这种私自加装的“水炉子”,存在非常大的安全风险。

大家都知道锂电池很怕冷(也很怕热),但为什么?其实说白了,这是锂电池本身的物理特性所致。可能大家看我们之前的技术科普文章都会知道,锂电池本身是依靠电子在正负极之间,泡在电解液里来回跑,从而实现电能的传递的。电子跑动的速度快慢,直接决定了一个电芯的充放电功率大小。

但电子在非真空环境下移动的速度,是非常受温度影响的,说白了,温度越低电子移动速度越慢,慢到一定程度,电子就彻底“罢工”不动了(另一个反例是温度高到一定程度,电子运动速度过快,就可能因为能量过高产生热失控,这就是夏天电池自燃的主要原因之一),这块电芯自然也就无法再充放电了。当一个电池组里的成千上万个电芯陆陆续续都罢工的话,大家想想,这块电池组还怎么可能给车子提供能量?

所以所有车企都给自家的纯电车,安装了某种电池加热设备。目前绝大多数车企采用的是两种方案:PTC加热和热泵空调。这两种方案解释起来也很简单,PTC加热就是电热丝加热。在电池包里预先铺设好加热的电热丝,当冬天气温太低,电池包的温度传感器发出信号,车子会利用电池组自身的电量加热电热丝,给电池组加热,加热到电池组能恢复正常工作需要的温度了,车子续航理论上就能恢复。

而热泵空调加热的模式也很简单:在冬天让空调进入一种特殊的制冷模式。夏天空调制冷,冷风往车厢和电池组里吹,热风通过车外的冷凝器排出车外。热泵空调在冬季只是把冷风和热风的位置交换了一下而已。把热风往车厢和电池里吹,冷风排出车外。进而达到一方面给车厢加温,另一方面给电池加温的目的。

另外还有一些车企会用到很冷门的电池加热手段,例如现在默默无闻的造车新势力威马,它们就有一个选装包,在车里安装一个单缸柴油发动机,利用这台柴油机运转产生的热能直接输送到电池包里给电池加热。效果是挺好的,只不过这种技术手段实在太小众,除了威马几乎没别家在用而已。

说完了现在车企常见的2种电池加热方式,你可能会问了:这些手段难道还不够吗?你说的水炉子。又是怎么回事?

先说结论:无论是PTC加热还是热泵空调,它们对于动辄零下二三十度的地区来说基本上是没什么用的,它们的加热功率实在太低了,哪怕是威马的柴油机加热,在这些地区也不大好使。所以水炉子这玩意,就是针对车企自己的电池加热技术不给力而产生的。

这东西的工作原理是啥呢?其实也很简单,车企的电池加热手段大多是直接用暖风吹电芯,但水炉子的原理是直接给电池组接热水管。现在的汽车动力电池的冷却方式基本全都是水冷,在电芯里会有无数错综复杂的管路连接到每一块电芯,这些管路里灌满了冷却液,就像燃油发动机的水冷系统一样的冷却方式。

水炉子就是在行李箱里安装一个电加热器,加热器上面是一个容积不大的水箱。加热器把这些水加热,然后水炉子的热水管,直接接入车子电池的冷却水水管,排空原车的冷却水,灌入自来水或纯净水,在需要加热的时候,水炉子加热水箱里的热水,这些热水再通过水管直接进入电池组里面,给每一个电芯加温。进而达到比车企们都要高得多的电池加热效率。

简单说,就是把冷却液换成热水。这种手段确实很直接很高效。但我们必须指出的是,水炉子作为一种非法改装件,它的工作原理是直接用未经过绝缘处理的水,直接灌入电池包的冷却水路里。这里会产生非常多,非常大的危险性。

首先正如我提到的非绝缘水的问题。车企自己给电池的冷却液不是普通水,是特制的,不具有金属腐蚀性,不具有导电性的特殊液体,但水炉子加注的只是普通水,这些水会直接腐蚀电池包内部的管路,会极大增加电池组内部短路的风险,而且这些水都是导体,大家设想一下,一个本应该完全绝缘的电池里面进了水,危险性会大到什么程度?

其次,水炉子这玩意是通过非法手段强行改装原车本身电池的冷却系统,来实现加热功能的。改装过程势必会涉及到对原车电池冷却系统的破坏性改造,而且改装水炉子的全都是路边摊,你能指望路边摊的改装手艺能跟车企比?我的意思是说,就加装水炉子这个过程,就会对整台车的电气安全,构成非常大的安全隐患,而这些隐患,往往是看不见摸不着,一时半会显现不出来的。

也就是说,你要是真加了这东西,可能一两个月,甚至半年大半年内你根本感觉不到有什么问题,你还可能会觉得这玩意真有效,车企的电池加热技术真垃圾。但慢慢地,你就会发现车子不对劲了,电池会开始出毛病了,你想找给你装水炉子的人算账,人家估计早跑没影了,你找谁去?

而且大家转念想想,车企每年花几千万乃至上亿,无数工程师研发人员抓耳挠腮,头发大把的掉,这一切就为了搞电池加热技术,它们能不知道水炉子这么直接高效,成本还低的手段么?如果水炉子这玩意真的靠谱,车企们为啥还要吃力不讨好搞什么PTC加热,搞什么热泵空调呢?

其实说白了,锂电池冬季不顶用在现阶段是无解的,哪怕是固态电池,本质上也还是锂电池,换句话说,10年后才可以商用化的固态电池,冬天照样会掉续航,只是程度没现在厉害而已。

再说了,现在很多车企的电池加热技术已经很厉害了,诸如领克之类的车企,已经可以在零下30度的气温下,还能保持8成左右的续航能力。所以车企的电池加热技术并非裹步不前,水炉子这种危险性极高的非法改装部件,我们严重不建议大家考虑安装。

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