虽说海南已经被称为东北第四省,但是海口最冷的时候也不过零上六七度。如果让一个始终生活在海南骄阳下,从未在冬天去过东北的当地人去想象什么叫做严寒,恐怕很难有一个准确的答案。他可能无法理解为什么在东北会对军大衣、羽绒服、大鹅和貂有着那么强烈的需求,也无法体会“你在南方露着腰,我在北方裹着貂”究竟是怎样的感受,正所谓夏虫不可语冰。
通用LYRIO进行了多次严苛的冬季测试(图片来源:通用汽车)
理解了这个问题,我们就会知道为什么在电动车冬季体验这个问题上,通用汽车的LYRIQ比特斯拉的表现要好了。此前,特斯拉总部在旧金山的硅谷,这里的夏天只有一周的时间气温会超过30℃,冬季也极少出现5℃以下的天气。去年,特斯拉把总部搬去了得州,北纬30度的得州气候与中国的杭州相仿佛,依旧是不必担心冬季的严寒。屁股决定脑袋,自然马一龙就不会把特斯拉在低温下的表现当作头等大事。而通用汽车总部所在的底特律有着典型的美国中西部温度气候,受五大湖的影响,冬季的最低气温通常在-15℃附近徘徊,最低时也迫近了-30℃,在研发LYRIQ的时候,我想工程师们也是在底特律的冬天里裹着貂呢。
作为连续多年的全球第一大新能源汽车市场,中国有着广袤的国土,随之而来的就是复杂的气候。从内蒙古根河-58℃的最低温,到新疆吐鲁番49.6℃的历史最高温,温差逾百度。在淮河以北的地区,冬季平均最低温都在零度以下。近年来新能源汽车日益普及,随之而来的用户关于冬季体验的吐槽也更加集中:续航短、掉电快、不敢开空调、车里似冰窖……所有新能源车企都把解决冬季用车体验这件事作为重中之重。
凯迪拉克试图从产品图片中传递出一种信息:我们,冬季,户外(图片来源:通用汽车)
究其原因,电动车冬季体验差多半是源于动力电池特性所受的限制。目前量产的新能源车型多半采用锂离子电池,其特性便是受环境温度的影响比较明显,最适合的工作温度在20℃-25℃之间,如果温度过低便会降低其活力,充放电效率自然也就随之降低了。测试数据显示,当动力电池在-10℃时,其容量与工作电压会出现显著降低的状况,气温如果再下降10℃,可用放电容量将出现断崖式下跌。同样,低温环境下的锂离子电池在充电时不仅速度慢,还可能在负极表面形成金属锂,更有可能对电池造成不可逆的伤害,最坏的可能还将诱发电池热失控。
与许多传统车企面对电气化大潮时急就章般采用油改电的方式不同,通用汽车在2019年就把看家本领Ultium奥特能电动车平台带到了中国。作为业内首个采用无线电池管理系统(wBMS)的电动平台,奥特能能够配合通用汽车全新一代的VIP智能电子架构支持更为精细化的系统管理和功能迭代。无线电池管理系统使得电池包减少90%的线束,既达到了减重的目的也增加了体积能量密度,使得续航里程得到提升。但是平台技术终究难以有直接的感知,期待了三年的基于奥特能电动车平台打造的中国市场首款凯迪拉克LYRIQ纯电豪华中大型SUV终于要上市了。
奥特能平台在热管理系统上开辟了一条新思路(图片来源:通用汽车)
当枯燥的技术名词变成坐在车内肉眼可及的一项项功能与配置,奥特能一下子变得鲜活起来。在之前反复被提及的无线电池管理系统之外,BEVHEAT高效综合热管理系统也成为LYRIQ在严寒天气下提升冬季续航表现的有效手段。
从硬件角度来看,BEVHEAT做到了兼顾空气源热泵和水源热泵的优点,能够通过整合空调、电池与电驱三个热系统进行整车热管理,适用的温度区间较传统技术更为宽泛。
LYRIQ的双热源热泵(图片来源:通用汽车)
对于那些抱怨冬季空调升温慢的用户来讲,以往通过加热水路的间接式热泵的确加温是慢了一些。BEVHEAT的双热源热泵能够更快地让乘客感受到热风。在严苛的冬季测试中,数据显示即便是在-10℃的天气下,双热源热泵仅需两分钟便能让出风口温度达到45℃。如果你对45℃这个温度没有概念的话,想想你在冬天里把手伸到父亲衣服里取暖的感觉,他的腋下温度是37℃,45℃就是比父亲腋下更温暖的温度。
以往电动车在冬季续航里程下降的原因之一就是用户在上车以后打开空调,希望车内迅速升温,同时电池也需要升温至适合工作的温度区间。而在车辆启动阶段,无论是加热电池还是加热车内座舱,都是在极大地消耗电量。BEVHEAT创造性地使用了储热功能,也就是在充电桩与车辆连接时,充电预处理模式可以将充电桩的电能转化为热能储存在电池中,当车辆冷启动时,BEVHEAT会抽取这部分热能来加热座舱,既能做到快速使得座舱升温,也节省了冬季车辆冷启动时加热各项系统预热而消耗的电量。在这个模式下,系统能够提前将电池预热到最佳工作温度25℃,车辆启动时电池已经处于最佳放电状态,对于动力输出反应会更加迅捷。如果用户通过车机或是手机设定出发时间,抑或是通过APP远程提前打开空调,BEVHEAT也会自动从充电桩取电,转化为热能储存到电池系统与热回路中,然后便是启动后加热座舱的标准流程了。在这一点上,LYRIQ表现得与葛朗台很是相似,绝不浪费自己一点电量,而是在自己已经充满电之后向充电桩再多要一点电,多要一点热,为的只是用户在启动车辆后获得最好的体验。
连接充电桩的状态下,LYRIQ可以帮助电池保持合适的温度(图片来源:通用汽车)
至于LYRIQ颇为骄傲的增强型加热座椅,的确在加热功率上有了50%的明显提升,在近零下30℃的环境里让座椅升温至体感舒适的26℃仅需150秒钟,这个时间也就是你从家门走到车门边所需的时间而已。如果你的某个部位的皮肤足够耐热,你还可以把座椅温度设置为加热至37℃,这下你满意了吗?
对于北方用户而言,冬季里升温快的电加热座椅堪称神器(图片来源:通用汽车)
如果你在过去的这个冬天里经常在抖音上刷到电动车主在东北的尴尬经历,一定会对隐藏式车门把手被冻住后无法打开车门这个场景有深刻印象。为了不让自己在这个场合掉链子,LYRIQ在环境试验仓、新西兰与黑河等冬季模拟环境下对车门破冰模式做了多次测试,即便是在零下40℃的严寒中车门解锁按钮也只需要25N便能轻松搞定,专用的排水口设计还能防止冬季极限天气下雨雪流经车门解锁机构而导致其被冻住失效。对于那些习惯大力出奇迹的用户而言,这个车门解锁机构最大能够承受的力量接近40公斤的推力,就算你是健身房里的硬拉高手,也不会显得破坏性十足。
今年将在中国上市的LYRIQ,这个冬天可以做一次测试(图片来源:通用汽车)
东北人在冬季最大的诉求就是暖起来,让自己暖起来,让房间内暖起来。来自底特律的“美式东北人”在LYRIQ身上实现了让它全面暖起来的目标,如此看来,在电动车冬季体验这件事上,美式东北人”值得信赖。
(本文首发钛媒体APP。作者:崔志强 | 编辑:崔志强)
LYRIQ在冬季使用热空调时高效节能又温暖舒适的秘密天寒地冻的季节,谁不想在车内拥有一片温暖的小天地呢。在早期的电动汽车产品中,冬季使用热空调时能耗特别大的问题受到消费者的诟病。一方面是人们习惯了在燃油车时代冬季使用热空调时是利用发动机余热,比夏季使用冷空调时能耗更低的设定;另一方面,是当时的电动汽车普遍采用PTC加热这种能耗极大的方式来制取热量,对那个时期本就不宽裕的电池容量提出了相当大的挑战。
PTC电热毯般的取暖方式PTC(Positive TemperatureCoefficient)是一种电阻加热材料通常其控制模组与车辆的热管理系统相互独立,并不和车辆其他组件产生热交换具有结构简单、成本低、寿命长等优势PTC 加热器的电阻值随自身温度的上升而急剧增加,所以当自身温度上升时,发热功率也会急剧下降。通俗地讲,PTC加热方式就像电热毯,硬生生的将电能在加热组件里转化成热能转换效率不高,用来加热座椅还行,可你何时见过有用电热毯加热整个房间的? 所以单独靠 PTC 加热器给整车制热并不是一种理想的选择。
随后,一些电动汽车开始使用空气源热泵空调的方式制热。热泵(Heat Pump)是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置。通过压缩机使冷凝剂在蒸发器和冷凝器之间不断的气化/液化循环,冷凝剂在这气液变化的过程中不断吸收/释放热量。空气源热泵空调是“大自然的搬运工通俗地讲,就像把家里分体式空调的室内机和室外机对换个位置。我们都知道夏天空调制冷的时候,室外机吹着热风,就是把室内的热量给“搬运”了出来。电动车十T工地切友工当境热量“搬运”到了车内。既然借了大自然的力,热泵空调的效能就会比“正面硬扛”的PTC要高。但空气源热泵空调的效能受环境影响较大,如果车外环境温度太低,没有多少热量可供搬运,热泵空调的效能也会随之下降,而目有外蒸发器结霜风险。用户感受就成了低温环境下开了半天的热空调,光费电却没多少暖风。
为了解决这一系列弊端,提升车辆整体的热管理效率,降低取暖能耗,并给用户更好的取暖体验,凯迪拉克LYRIQ采用了B EV Heat高效综合热管理系统
还记得我们曾在《LYRIQ全解析七重核心电池热管理技术》一文中提到的“LYRIQ在每电池模组的底部都安装了集成独立液冷板”这一技术吗?LYRIQ的整车热管理整合了舒适性、电池和电驱三大热系统,通过复杂的控制算法,由多个阀体精妙的控制热量通过这些液冷管路,灵活地转换于座舱、电驱和电池包之间,将电机、电池工作或蓄热时产生的多余热量“巧取豪夺搬运给乘客舱取暖。这套系统加热能耗代、九系统结箱风险制冷剂直接对空气换热,快速出热风,还能在车辆接通充电桩时,将充电桩电能转化热能储存在系统电池和水路中,可以支持1-2小时的短途出行乘客舱加热所需而无需耗用车辆动力电池的能量。通俗地讲,LYRIQ的空调取暖方式类似”。BEV Heat 的水源型热泵组件地暖驱使热容量很高的冷却液在管路间流通并将热量高效地搬运给需要的地方。“地暖”系统,通常会通过中央锅炉等高效的制热部件采集热能,并经由水源管路迅速传递,搬运给全屋制热这,就是LYRIQ在冬季使用热空调时高效节能又温暖舒适的秘密。