出品 | 虎嗅汽车组

作者 | 孙鸣远

题图 | Greencareport

今年北方的冬天格外冷，尤其对于一些电动车车主而言。

伴随着电动车销量逐渐升高，市场接受度不停增添，电动车车主们刚刚准备摘掉被冷笑的“电动爹帽子”，又被凛冬的严寒给“扶正”了一些。

这不，前几天一位网友声称，自己驾驶的比亚迪汉EV在经由多次冬季试验后，发现充满一次电后的现实续航仅有230公里，远远低于官方宣传的600公里续航，险些缩水了三分之二，甚至还发生过剩余续航突然断崖式削减的情形。

（图/新浪财经）

甚至有网友拿出当初比亚迪推出“刀片电池”时的官方PPT来讥讽：“凭据柱状图比例，百分比显然是100%、70%、40%、40%，做PPT的人照样老实的。”

事情在网络上发酵一阵后，比亚迪给出的官方说法是“车主存在原地怠速用电而且开空调的情形”，导致现实续航大幅“缩水”。

无独有偶，搭载着同样磷酸铁锂电池的特斯拉Model 3尺度续航升级版，以及搭载着磷酸铁锂的五菱宏光MINI EV也有车主遇到了类似的问题。

很显然，所有的矛头都指向同一个器械——磷酸铁锂电池，那么这个去年被誉为将能击溃三元锂电池的“英雄”，怎么突然不行了呢？

磷酸铁锂电池的原罪

LFP（磷酸铁锂电池）最早是由古迪纳夫（2019年诺贝尔化学奖获得者之一）发现的，于1996年德州大学代表古迪纳夫实验室向美国申请了专利（WO1997040541）。不外之前日本NTT公司曾派遣一位研究员冈田协助古迪纳夫研究，后在2015年抢先在日本当地于1995年注册了专利，后续各个区域为了珍爱内陆利益，导致LFP专利险些形同虚设，许多国家都有生产制造能力。

以是实在LFP的规模化量产和应用于电动车已经很长时间了，只不外之前都是搭载于公共交通系统的车辆。

而LFP之以是突然被乘用车消费市场所关注，是源自于去年比亚迪与宁德时代的交锋，也就是比亚迪公开了一段视频，用针刺实验证明了“刀片电池”（LFP的一种特殊封装形式）远比三元锂电池要平安许多、比方型磷酸铁锂电池平安，从而引发了普遍的社会讨论和争议。

（三元锂电池针刺实验，未说明哪种三元锂电池）

（方型磷酸铁锂电池针刺实验）

（比亚迪“刀片电池”针刺实验）

简直，LFP相比于三元锂电池有不少优点。

首先，磷酸铁锂的循环性能好，即循环寿命长。锂电池电量衰退的缘故原由有许多，但与正极质料相关的主要是充放电过程中正极质料结构“晶格塌陷”，造成结构损坏，从而使得一部门正极质料失活。

但磷酸铁锂化合物从分子结构上相较于镍钴锰化合物稳固许多，NCM分子是类似“千层饼”形状，锂离子从两层之间流动，而LFP分子则是“橄榄石”形状，锂离子游走于三维结构裂缝中。即LFP分子结构中即便锂离子“脱离”，剩下类似FePo4的结构也相对稳固，而NCM则相对不稳固。（三元锂电池循环寿命在1500~2000次左右，磷酸铁锂则能到4000次左右）

（NCA虽然分子结构与NCM稍有差别，然则存在的问题与NCM差不多）

虽然早期磷酸铁锂电池由于其结构缘故原由，充放电效率较低（形象的说法就是由于结构稳固导致锂离子流动自由度不高），但随着包碳手艺（法国世界级锂电科学家米歇尔·阿尔芒发现，并厥后与古迪纳夫一起申请了专利，MichelArmand），以及纳米化质料工艺的手艺，现在磷酸铁锂电池的充放电功率（即性能）不比三元锂电池差。

其次，LFP平安性高。磷酸铁锂化合物自己的剖析温度在700~800度左右，远高于三元锂化合物的200~300度，以是理论平安性高许多；且三元锂电池在发生“热失控”时，会释放氧气，从而进一步加剧反映猛烈水平，而磷酸铁锂化合物中P-O键稳固，难以剖析从而杜绝氧气形成，制止连锁效应。

然则，之以是磷酸铁锂一直没能应用于乘用车市场，根本缘故原由在于LFP有几个“原罪”。

首先，LFP的能量密度较低。单电芯现在最顶端也就刚摸到三元锂电池的一样平常水平。缘故原由在于相比于三元锂来说容量低（单元Ah），且电压低（三元大多在4V以上，磷酸铁锂在3.4V左右），能量即是容量乘以电压（单元Wh）。

其次，最要命的是低温性能差。缘故原由在于正极质料（磷酸铁锂化合物）自己为绝缘体，相比三元锂电池电子导电率低，低温下导电性更为差，致使电池内阻增大，受到极化影响大。即便在加了纳米碳导电剂改良后，虽然有所缓解，但仍未能解决低温的电压降低导致的可用容量降低的问题。

（LFP在差别温度的放电情形）

换句话说，只管现在的电池手艺使得LFP的电池的低温表显有所提升，然则仍然由于低温导致大幅降低可用容量。

最后，丈量电量（SoC，State of Charge）较难，由于磷酸铁锂电池的电压在放电时前半段异常稳固，到低电量时会突然掉电压，以是若是BMS（电池治理系统）做的欠好，很可能剩余电量泛起突然断崖式转变。由此导致的问题不仅仅是使用端的不方便，更多的是若是无法很好检测电芯数据，则加倍无法优越的治理充放电计谋，从而使得电池寿命削减甚至发生锂枝晶征象导致短路。

以是LFP拥有相比于三元锂电池平安性更高、循环寿命更长、高温环境下性能更好、造价低的优点，使得异常适合公交车、市政车辆等纯电动车型。而且由于公交车体积重大，并不在乎磷酸铁锂电池的低能量密度，可以行使装载体积重大的电池包，而且公交车行驶卢门路相对牢固且不会很长，以是续航数的颠簸影响也不大。

然则对于乘用车而言，磷酸铁锂电池的这些瑕玷是“不能接受”的，以是长久以来都没有应用于乘用车。

不外，比亚迪通过改善LFP电池质料和“刀片电池”的电池包结构，提升了单电芯和电池包的能量密度，摆脱了“短续航”的诟病。然则关于其他LFP天生的瑕玷，尤其是LFP冬季续航显示时，比亚迪给出的解决办法却若干有些模糊：“质料的性能有所提升、配合热治理系统的加热，已经解决了该问题。”

LFP质料的性能提升大概率没什么疑问，然则热治理系统的利害就值得商讨了。

电池不背所有锅

现在所有量产纯电动车中，接纳的锂电池无外乎NCA（镍钴铝三元锂电池）、NCM（镍钴锰三元锂电池）、LFP（磷酸铁锂电池）这三种，但无论是哪种锂电池，实在都市受到低温的影响，只不外相比于三元锂电池，LFP天生受影响水平较大而已。

由于现在大部门锂电池，不仅正极质料会发生影响，低温也会影响负极质料和电解液，低温会导致电解液粘稠致使锂电池内阻增添，以及负极质料极化严重致使锂离子沉积、镀膜征象等，导致可用容量下降，放电速率下降（性能）。

也就是说在不加任何外部辅助装备情形下，原生状态下任何锂电池都市随着低温降低可用容量，即削减续航。

以是各家厂商都市在电池包结构中加入热治理系统。

低气温下，行使空调系统的制热系统，通过消耗电能对电池举行升温，一方面恢复电池充放电性能，另一方面防止低温对电池造成不能逆的危险。

恰恰问题就在这，低气温下，除了电池需要加热之外，车内的乘员同样也需要热风系统，而这就是进一步缩短续航里程的元凶。

现在国内大部门纯电动车的制热系统都是PTC加热，能效比为1，以3000W的功率思量，那么满功率开启热风一个小时，即消耗3kWh电量，这对于百公里仅需不到20kWh的纯电动车而言，无疑是“奢侈消费”。

固然也有一些纯电动车，例如日产Leaf、现代Kona、特斯拉Model Y等车型接纳了热泵系统，0度以上能效比为3左右，基本能节约2/3左右的加热能耗，不外就是当温度将至零下20度以下时，热泵能效比也就降至1了，与PTC并无差距。

不外各家的热治理系统存在诸多差异（PTC制热与热泵制热系统区别，热治理合理性和效率等），最终导致的节约水平差别。

好比行使电机、电路板等多个热源举行统一治理，一方面给该需要降温的部门降温，另一方面将热量有用行使起来，传送给需要加热的电池或者驾驶舱。以是低温对能耗的影响，其本质上照样热治理系统的手艺先进水平的崎岖。

（好比Model Y接纳的“章鱼八通阀”就是将多个部门的热治理高度集成化，以实现极高的热量治理效率）

注：低温度下，纯电动车在刚启动时，由于电池需要加热、电机和电路板也还未产热，以是导致该阶段耗电量会很高，行驶一段后才会恢复正常电耗。例犹如事的Model 3冬季短路途行驶的电耗甚至高于120km巡航的电耗。以是在EPA尺度中，刚启动阶段的行驶工况电耗，会乘以0.33的权重计入。

电动车能耗之以是对制热系统云云敏感，是由于相比于燃油车来说，电动车所携带的能量着实有些少的可怜。一升汽油携带的能量相当于8.9kW·h，一辆通俗的燃油车油箱巨细约为60升左右，换算成电力约为534kW·h，而现在市场上纯电动车搭载的电池包一样平常在30kW·h到100kW·h之间，对比之下，燃油车携带的能源大概是纯电动车的5~18倍之间。

与此同时，燃油车使用能源的综合效率可能仅有20-30%左右，而电动车则有80%左右。即燃油车加热接纳的是虚耗掉的发动机热能，并不怎么影响油耗，倒是电动车的加热系统是实打实来自“用于行驶
”的能源。由此导致了开启空调后，会对续航发生巨大影响。

举个例子，凭据AAA测试报告效果显示，零下7度开暖风的续航情形，2018款宝马i3续航下降46%，2018款雪佛兰Bolt续航下降47%，2018日产凌风下降32%，2017款Model S续航下降38%；零下7度不开暖风情形下，四款车续航下降则分别为14%、10.4%、10.8%、11.1%。

注：上述四款车型中日产凌风和宝马i3搭载了热泵系统，其他两款均为PTC加热；另外上述四款均为三元锂电池。

足矣可见除了温度对电池自己性能影响外，热治理系统对续航影响水平之大。

也就意味着，低温情形下纯电动车的续航显示，电池化学质料自己的影响是一方面，整车的热治理系统的能效比是更主要的一方面。以是在现在电池手艺的限制下，车辆在冬季的现实续航“缩水”情形除了看电池差别外，重点还要看各家在热治理系统中下的功夫。

由于无论接纳什么电池，只要热治理能够将电池迅速恢复最佳工作温度，那么电池的显示是差距不大的。以是从手艺角度上说，若是热治理系统做到足够好，无论是三元锂电池照样磷酸铁锂电池，都能保证差不多的低温续航显示，差别车型之间的差距就在热治理系统上。

渺茫无助的消费者

实在厂商都知道磷酸铁锂电池的低温性能不佳，但就连马斯克也明确说了，之后基础款车型都市接纳LFP电池，缘故原由就是成本低。

成本降低就能使得售价更低，间接使得产物性价比提升，直接效果就是销量的增进。11月份新能源车辆销量前四名中，除了Model 3有磷酸铁锂和NCA两种版本之外，其他三个都是搭载的磷酸铁锂电池。

这不，就连小鹏G3的磷酸铁锂版本也通过了工信部认证，即将推出市场。

但问题是，宽大消费者并非个个都是电动车专家，他们不明白差别电池、差别热治理系统对续航的影响水平，也不会懂为什么“标称续航”与现实续航之间存在不小的差距。

甚至哪怕在温度异常合适的情形下，消费者购置的电动车续航也与宣传续航之间也存着差距。

宣传续航数是凭据差别区域的法律法规要求来测试的效果，即稍微仔细的人会发现，完全相同的一款车型，在差别区域的续航各不相同。

由于差别尺度中对丈量电动车续航的严酷水平差别，以是测试效果各不相同。以续航数值来看，NEDC>WLTP>EPA。换算方式为NEDC续航数乘以0.7差不多为EPA续航数，WLTP续航乘以0.9差不多为EPA续航（估算值，并不绝对准确）。不外即便是最为严苛的EPA续航数，实在也会与现实续航里程有差距。

注：中国接纳的是NEDC尺度（New European Driving Cycle，新欧洲驾驶循环），欧洲接纳的是WLTP（Worldwide Harmonised Light Vehicles Test Procedure，欧洲提出的轻型车测试循环）尺度，而美国则接纳的是EPA（Environmental Protection Agency，美国环境珍爱总署）尺度。

可谓是“宣传仅为参考，一切以现实为准”。

若是仅仅是宣传续航和现实续航不符也就而已，实在表显续航中也有“怪僻”。

首先，若是厂商懒省事，就直接将NEDC测试效果设定为最大值，或者添加WLTP续航数为备选项，然后凭据丈量剩余电量百分比，对表显续航里程举行转变。以是用户感知到的就是现实走的里程，显著小于表显削减的里程数。在这种模式下，每次充满电，表显里程数都市基本保持一致。

 

注：其中对照稀奇的只有特斯拉，接纳的EPA续航测试效果为表显值，以是许多车主拿到车后表显里程就与中国官网上宣传的数据相差许多。

 

其次，稍微专心的厂商，表显里程并非为牢固值，会凭据近期车辆使用情形，盘算一个相对平均值，对表显续航举行调整。好比近期一直猛烈驾驶，充满电后表显续航就会少于一直平稳驾驶。这样做的利益是让用户加倍直观感知以自己驾驶习惯还能行驶若干里程。但由于用户并不领会这个缘故原由，就会导致让用户发生电池衰减或者续航“缩水”的错觉。

除了专家或者以这些信息为生的汽车编辑，大多数通俗消费者很难领会或者明白上述这些信息。

由此导致的最大问题就是，车主对现实续航的认知就犹如“薛定谔的猫”，“量子态”的现实续航让用户完全捉摸不透自己的真正自由流动范围能有多大。

更别说在冬天低气温下，“缩水”的续航不仅会让用户流动范围减小，还会连带发生充电排队等诸多更多的贫苦。

以限牌都会北京为例，全北京纯电动汽车保有量在40多万量左右，而现在全北京充电桩（快充、慢充）统计数目仅为20万个，即便抛去一部门“换电”的出租车，仍有大量运营车辆天天都需要充电，这就会直接导致充电桩不够用。

固然，无论从驾驶体验和使用成本角度，照样从国家能源战略角度，纯电动车是大趋势这无可厚非。然则不完善的测试尺度、厂商的手艺差异、充电设施的数目不足，都在真真切切地“冰冻”着电动车主的心里。

若是你身处南方都会，那么恭喜你，你只需要思量低温性能之外的“贫苦”就行了；而若是你身处北方都会且在限牌都会，那么很不幸，在购置电动车之前，请认认真真的做点作业，否则你就有可能是充电桩旁边谁人最靓的“军大衣哥”。