一到冬天就吃癟，-25℃下電車還能動(dòng)得了嗎？
誒你還別說，這事兒還真有官方解釋。
血清使得美隊(duì)的身體機(jī)能達(dá)到了人類頂峰，所以低溫環(huán)境下血液并沒有被凍住，而是依靠體內(nèi)的糖原儲(chǔ)存，降低了血液的冷凍溫度，形成了類似 “ 低溫保護(hù)劑 ” 的功能，最終撐到了解救。
這聽起來雖然相當(dāng)玄乎，但其實(shí)現(xiàn)實(shí)中是可以找到一些實(shí)例的，比如林蛙的冬眠也一樣，關(guān)鍵都是利用自身能量降低冰點(diǎn)，達(dá)到防凍的目的。
這說來簡(jiǎn)單，卻是目前人體冷凍技術(shù)面臨的一大難題。
無論是超級(jí)英雄電影還是星際穿越里的冷凍倉(cāng)，影視作品里的冰凍技術(shù)都很成熟，成了最佳續(xù)命手段。
可在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，我們顯然還沒有掌握駕馭寒冷的能力，就南方這零下幾度的冬天都得開足暖氣。
然而冬天怕冷的還不只是我們，生活中廣泛應(yīng)用的鋰電池也是一樣怕冷，尤其是前些年買了電車的朋友們，想必對(duì)冬季駕駛的體會(huì)應(yīng)該更加深刻。
什么啟動(dòng)不了、續(xù)航砍半、取暖捉急、充電慢......遇到一個(gè)都?jí)蜃屓搜獕豪瓭M的了。
這讓我對(duì)現(xiàn)在電車上的抗寒技術(shù)有了興趣，畢竟油車在冬天都會(huì)遇到啟動(dòng)問題，更不要提連機(jī)都開不了的電子產(chǎn)品了。
所以電車上是如何解決怕冷的問題呢？要回答這個(gè)問題，我們先來說說為什么發(fā)展了這么多年的電池依舊會(huì)怕冷。
化學(xué)電池從發(fā)明到現(xiàn)在，其實(shí)已經(jīng)過去了快200年。
但無論是早期使用的鉛酸電池、鎳氫電池、或是現(xiàn)在應(yīng)用最廣的鋰離子電池，電池結(jié)構(gòu)都沒有發(fā)生質(zhì)的改變，其基本原理都是高中課本上講過的氧化還原反應(yīng)。
正負(fù)極材料通過電解質(zhì)隔開，充放電時(shí)依靠金屬離子在正負(fù)極間的移動(dòng)形成電勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能之間的相互轉(zhuǎn)換。
而電池技術(shù)的進(jìn)步也都幾乎來自材料上的創(chuàng)新，尤其是正負(fù)極材料上的創(chuàng)新。
例如老舊電瓶車上的鉛酸電池，就是用鉛做負(fù)極、二氧化鉛做正極（ 電解質(zhì)為硫酸溶液 ）制成的。
負(fù)極材料換成石墨、正極材料換成鋰離子化合物就是現(xiàn)在的不同種類的鋰電池。
盡管現(xiàn)在鋰離子電池是市場(chǎng)主流，但它也并非是完美的。
在低于零度的環(huán)境下，鋰電池就會(huì)出現(xiàn)明顯的能量損耗，低過零下25度后，電池的功率和容量甚至連正常溫度下的十分之一都沒有。
低溫環(huán)境下，電解液的活性會(huì)出現(xiàn)明顯的下降、電解質(zhì)的粘度增加，鋰離子在正負(fù)極（ 陰陽(yáng)極 ）間的移動(dòng)變的越來越困難，化學(xué)反應(yīng)效率越來越低。
反映到我們的使用上，就變成了電池不耐用、充電速度慢等一系列問題。
既然問題出在了反應(yīng)活性上，那我們往里頭加點(diǎn)兒催化劑不就完了？
所以電化學(xué)家就將具有高揮發(fā)性的碳酸酯摻入其中，提高了電解液的凍結(jié)溫度，讓鋰離子的移動(dòng)更加暢通無阻。
這樣雖然解決了耐冷問題，可卻給電池帶來了另一個(gè)難題：常溫下易燃易爆。
畢竟這反應(yīng)太活躍了也不行啊，加入的高揮發(fā)性的脂類化合物可是易燃的，夏天溫度稍微高一點(diǎn)兒，這玩意兒不成了個(gè)定溫炸彈了么？
換電極材料也一樣，換上高能量的三元電極材料后，也能改善低溫表現(xiàn)，但安全性同樣會(huì)下降，你這車總不能是冬季限定吧。
這也是為啥車子上必須得加裝額外的電池板、散熱器、防火材料等等保護(hù)裝置。
所以說，電池依舊怕冷并不是做不到不怕冷，而是沒辦法做到既不怕冷又不怕熱。
換句話來說，電池各方面的參數(shù)就像是RPG游戲里的職業(yè)，不會(huì)有哪個(gè)英雄輸出高、有坦度、控制又足的，只能在眾多需求中尋求一個(gè)平衡點(diǎn)。
那到了電車上后，低溫問題是不是更難解決了呢？是，也不是。
剛才說到的只是單個(gè)電池的情況，而純電汽車的電池模塊里通常會(huì)有成千個(gè)鋰電池或者數(shù)個(gè)單體電池串并聯(lián)組成。
所以在電車上，光是把一堆電池?cái)€在一起，性能管理都成了問題。
不過電車作為交通工具而非一般消費(fèi)品，有足夠的空間與成本去解決這個(gè)問題，電池管理系統(tǒng) BMS 的出現(xiàn)就是為了解決這些問題。
BMS 的主要功能簡(jiǎn)單概括就是讓電池組高效和安全地工作，因?yàn)榧词故峭粡S商同一批次生產(chǎn)的同一規(guī)格的電池，體質(zhì)也會(huì)有微小的差異。
正常工作時(shí)就會(huì)出現(xiàn)電池容量不同的情況，如果不做處理的話，充放電時(shí)就會(huì)出現(xiàn)過壓充電、欠壓充電、輸出不足等一堆問題。
而且還會(huì)有溫度升高引起的安全風(fēng)險(xiǎn)、電池壽命降低等副作用。
所以我們需要通過 BMS 這樣一個(gè) “ 指揮系統(tǒng) ” ，對(duì)電池的通電情況、電量情況、健康狀態(tài)、溫度以及電池平衡進(jìn)行檢測(cè)，并通過精準(zhǔn)的算法來實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的調(diào)整方案。
比如在汽車的正常行駛當(dāng)中，我們希望所有的電池都能工作在 20%~80% 的健康容量下。
其次，我們還希望能自動(dòng)平衡電量，充放電時(shí)能先給少的充，再給多的充，先消耗電量多的，再消耗電量少的。
各個(gè)電池模塊、電池組的溫度都能維持在鋰電池的最佳工作溫度下，所有的這些，全部都需要依靠 BMS 的幫助。
所以這也是電動(dòng)汽車制造的部分門檻所在，也同樣回答了為什么各家車廠理論上都能買到同樣的鋰電池，但實(shí)際續(xù)航各家卻是天差地別。
比如沃爾沃 XC40 純電版上的 BMS ，為了監(jiān)測(cè)電池溫度，電池包內(nèi)部共設(shè)計(jì)有 50~56 個(gè)溫度控制點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)單個(gè)電池的溫度測(cè)量。
而低溫環(huán)境下除了要解決電池怕冷的問題，還得解決人的取暖問題。
為了兼顧好二者，XC40 上同時(shí)搭載了熱泵空調(diào)與 PTC 加熱器，以便更好的應(yīng)對(duì)不同溫度環(huán)境。
熱泵空調(diào)在低溫環(huán)境下能夠主動(dòng)利用環(huán)境溫度，以及電機(jī)廢熱對(duì)車艙內(nèi)和電池包進(jìn)行加熱，首先保證電池模組的正常工作，保障續(xù)航里程的同時(shí)也能提升電池的充電效率。
當(dāng)氣溫低于零下二十度，熱泵效率開始變低后，BMS 中的 PTC 高壓加熱器開始接管加熱工作，直接對(duì)電池進(jìn)行加熱，并會(huì)根據(jù)室溫和電池的容量檢測(cè)，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)加熱保溫時(shí)間。
這也是沃爾沃這次能順利完成挑戰(zhàn)的原因，在零下 25℃ 的環(huán)境下，我們也能通過熱成像清晰地看到底部電池的加熱過程。
而在 48 小時(shí)冰封挑戰(zhàn)結(jié)束后，破冰出來的 XC40 Recharge 表顯剩余電量依舊是 100% 無損耗。
雖然顯示 100% 也有可能是 95.999% 的四舍五入吧，但至少說明，這套占到了電池組總成本 20% 的電池管理系統(tǒng)還是功不可沒的。
除了極端天氣的應(yīng)對(duì)，沃爾沃這套BMS上的智能電池管理，也提高了電池的用電效率，最新的 XC40 純電 P6 版的續(xù)航里程也達(dá)到了 529 KM（ NEDC標(biāo)準(zhǔn) ）
回過頭來，我們?cè)缫焉硖幦蜃畲蟮碾妱?dòng)汽車市場(chǎng)，但這些年，伴隨著電動(dòng)車出現(xiàn)的安全問題仍歷歷在目。
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