极目新闻记者 车闻
新能源汽车如何能更好地“过冬”,在汽车行业始终是一个绕不开的话题。随着气温的持续下降,新能源汽车普遍存在座舱不够暖、续航打折以及充电慢的问题。
面对这一行业性共同“难题”,12月6日,理想汽车在2024冬季用车技术日上,给出了一套自己的解决方案,以此确保让百万用户在这个冬天用车无忧。

开源节流,双管齐下
现场,理想汽车整车电动产品负责人唐华寅博士表示,很多新能源车主反映冬天开空调,掉电特别快。这是因为在冬季用车过程中,座舱加热是耗能“大户”,车内不仅需要开空调采暖,还得应对车窗起雾,所以空调及其背后的热管理系统的效率显得尤为重要。
针对这一问题,理想汽车采用了双层流空调箱的设计,通过对空调进气结构进行上下分层,引入适量外部空气分布在上层空间,在解决玻璃起雾风险的同时,也能让乘员呼吸到新鲜的空气。内循环的温暖空气分布在车舱下部空间,使用更少的能量就可以让脚部感到温暖。同时,结合温湿度传感器、二氧化碳传感器等丰富的传感单元,理想汽车开发了更智能的控制算法,在确保不起雾的前提下可以将内循环空气的比例提升到70%以上,节能效果显著。以理想MEGA为例,在-7°C CLTC标准工况下,双层流空调箱带来了57W的能耗降低,这也意味着3.6km的续航提升。

除了空调箱的创新,理想汽车对热管理系统的架构也进行了自研。例如,理想汽车在热管理系统的回路中增加了绕过电池的选项,让电驱直接为座舱供热,相比传统方案节能12%左右。类似的灵活分配热量的例子还包括在高速行驶时,由于电驱余热充足,除了可以给乘员舱供热,还可以将多余热量储存在电池中。
同时,理想汽车的工程师们还对零部件做了高效设计,减少热管理系统本身的热耗散。理想MEGA的热管理集成模块,将泵、阀、换热器等16个主要功能部件集成在一起,大幅减少零部件数量,管路长度减少4.7米,管路热损失减少8%,这也是行业首款满足5C超充功能的集成模块。理想L6搭载了行业首款增程热泵系统的超级集成模块,解决了空间布置难题,实现了增程车型从0到1的突破。
通过先进的热管理系统设计、核心零部件的创新开发以及精细化的标定控制,有效做到了“节流”,而在开源方面,理想汽车则投入了大量精力来降低电芯内阻水平。不仅实现了超充过程中的低发热要求,也带来了低温可用电量的提升。采用超导电高活性正极、低粘高导电解液等技术,成功将MEGA 5C电芯的低温阻抗降低了30%,功率能力相应提升30%以上。如果放到整车低温续航测试工况来看,这意味着内阻能量损失减少1%,电池加热损耗减少1%,整体续航可以增加2%。
而面对磷酸铁锂电池在气温较低时,由于电量显示不准,可能导致失速,甚至“趴窝”的情况,理想汽车自主研发了ATR自适应轨迹重构算法,并率先在理想L6车型上应用。算法能够依据车主日常用车过程中的充放电变化轨迹,实现电量的自动校准。即便用户长期不满充,或者单纯用油行驶,电量估算误差也能保持在3%至5%。

打造不妥协的冬季座舱舒适体验
在能耗的控制方面,可以说理想汽车做了很多的优化。而在舒适性体验方面,理想汽车在冬天同样不打折扣。座舱太冷,开空调后温度上升太慢,是让很多用户深受困扰的问题,特别是北方的用户。
如何在短时间内跨越几十度的温差,这时就需要有一套强大的热管理系统来提供充足的制热能力。理想MEGA采用了自研多源热泵系统,具备43种模式可以应对全温域多场景下的能量调配。对于低温下空调采暖效果不好的问题,可通过压缩机“自产自销”快速制热:利用空调采暖后温度依然比较高的冷却液快速加热冷媒,激活热泵单元,使电动压缩机产生额外的制热能力。这套方案与行业常规做法的制热能力相比,采暖速度更快,峰值制热能力更大。

而为了改善一排热得快、二排热得慢或不热这一常见问题,在理想MEGA上,理想汽车借助舒适性仿真计算,不断优化整车的风量分配,把一排和二排脚部风量的比例设定在1比0.87,相比于行业内常见的1比0.55、1比0.66,让一二排乘客享受到同等的舒适性体验。
一年四季,充电速度不打折
各式快充、超充的出现,大大缓解了纯电汽车用户们的里程焦虑。但在日常使用过程中,很多车主会发现,冬季充电明显没有其他季节快。由于随着气温骤降,电池活性减弱,通常从10%充至80%通常在30分钟左右,但是在低温环境下,相应的充电时间会延长到50分钟左右。
搭载麒麟5C电池理想MEGA,在常温下可达到“充电12分钟续航增加500公里”,而到了冬天低温环境下,MEGA的充电能力依旧可以达到5C标准。为了做到速度无差别,理想汽车在硬软件两个维度进行技术升级,从高倍率电芯设计、高效热管理设计,以及多项智能充电控制策略等多领域全面优化。

据悉,理想MEGA搭载的麒麟5C电池采用麒麟架构,打造超大换热面积的电池热管理系统。更大的换热面积不仅有助于在夏季更快带走多余热量,而且可以在冬季有效提升电池加热的速度,让电池在短时间内达到最适宜5C超充的温度。并且,从微观层面上,对电芯材料(正极、负极、电解液、隔膜)进行了优化,进一步改善了锂离子的传输路径,实现高倍率性能,在低温条件下,充电倍率能力相对传统2C电芯提升超过100%。
在软件方面,理想汽车通过智能预冷预热算法,时刻保持最佳充电温度。例如在设定去超充站的导航路线后,车辆在到达超充场站前,算法就可以根据电池的实时状态、场站的实时距离,自适应地调节电池预热开启时间和预热水温,确保到达充电站开始充电时,电池温度得以控制在最优温度区间。
编后语:
关于今年冬天究竟是暖冬还是冷冬,对于理想的用户而言并不重要,正如唐华寅博士在现场反复提及的那句话,理想汽车所做的一切测试应对的不是考试时的情况,而是确保在各种极端气候状态下,车辆依旧有着稳定的表现。
(图片来源:理想汽车)
