電動汽車續航焦慮的案例
電動汽車續航焦慮的應對之道，從動力電池電性能測試做起
來源：是德科技
電動汽車（EV）續航里程縮水嚴重，標注的充滿電續航里程360公里卻只跑了290公里的類似抱怨一直不絕于耳。不言而喻，引起消費者續航焦慮的根源就是動力電池，而整個行業要想推進電動汽車的發展，也必須從三個維度的電池測試入手，包括研發動力電池的OEM廠商、電池裝車車企和進行市場監管的認證機構。
消費者的抱怨 動力電池的續航挑戰電動汽車的車主都知道，天氣對車輛的續航里程有不小的影響，寒冷的冬季，因為沒有來自發動機的廢熱可以利用，要使用直接電阻加熱來加熱座艙；炎熱的夏天，使用空調也會嚴重影響續航里程；堵車也是電動汽車最怕出現的情況。很多人不愿意購買電動汽車都是考慮到車輛的續航能力問題，從長遠來看，要提振消費者信心，消除電動汽車大規模接受的最大障礙——續航焦慮仍是關鍵。雖然近年來電池技術一直在改進，但無論是目前電動汽車采用的三元聚合物鋰電池（Li（NiCoMn）），還是磷酸鐵鋰電池（LFP），在低溫環境下都會出現性能可見的衰減。這主要是電池活性下降導致充放電性能打折所致。此外，純電動汽車最核心的部件就是電池，如今買完車，除非一些電池終身質保的車輛，大多數車主都擔心電池過早終結，畢竟換一個電池價值不菲，一旦電池壞掉，車子也就不用修了。美國加州大學河濱分校（UCR）的工程師發表的一項新的研究表明，商用大功率快速充電樁有一個致命的弱點，會使電動汽車電池受到高溫和電阻的影響，僅25個快速充電周期就會令其過早“死掉”。發生化學損傷的電動汽車電池可能會毀了整輛車。
電動汽車電池快速充電前后
7000節電池，每個電池都需要控溫和防止短路，的確是個挑戰 汽車架構不同測試要求各異電動汽車和混動汽車在架構上有許多差異。強混動（或并行混動）和純電動（無引擎）汽車的電動動力傳動系統都是由大容量電池提供的高電壓（HV）總線來驅動。
展開 聊聊電動汽車離開熟悉區域的充電焦慮
這一次我是切實地感受到了使用電動汽車的焦慮，但是不是續航里程的焦慮，而是對于當前充電設施的一些問題。我覺得2021年下半年，電動汽車的上量會很樂觀，隨著量的爆發，會有很多消費者開始擁抱電動汽車。但是基礎設施的問題，還是客觀上制約了電動汽車的使用瓶頸。
第一部分 圍繞電動汽車還是圍繞旅行本身
1）續航里程的折扣率
我這臺車，平常只是充到600公里不到一些，是按照90%的充電上限來保護電池的。在長途旅行之前，周五晚上特意去充滿電大概在650公里左右。周六去了一趟上海舞蹈中心來回以后，出發去安吉之前是622公里的續航。
圖1 出發之前的情況
腦子里面想的問題是，有622km，按照7折的水平來看，210公里的行程，最多也消耗300公里的表顯，去安吉找個地方補電回來還是沒問題的。
圖2 導航的情況
在行駛過程中，我發現一個特別有趣的事情，其實表顯續航在P7里面只是做一個參考，根據實際的路況的耗能情況，在中控屏上面的估計剩余里程，還是很客觀的。在出發之前，就幫我做了估算：
實際路程214公里，抵達后剩余334公里（對應表顯掉288公里），算法里面的估計就是74.5%的折扣來折算的
實際開下來，還是不斷往下修,到了朱家角（開1/3的里程）這里已經剩余324公里（對應表顯掉298公里）
圖3 走了1/3續航的下修
3）快到的時候，發現所有的參數就這個剩余里程是相對準確的，走了85%的里程以后，基本的里程已經到318公里（對應表顯掉304公里）
圖4 這個中控的電量預估是把水分不斷擠掉
也就是最終我全程按照120公里每小時的速度開了215公里，表顯最后的續航是315公里，對應表現掉了307公里，對應的實際里程和表顯掉的NEDC里程的比例為70%。
展開 奔馳電動汽車完成1,000公里續航測試
蓋世汽車訊 據外媒報道，梅賽德斯奔馳首席技術官在4月14日表示，該公司的目標是生產每100公里能耗低至10千瓦時的電動汽車，這一效率比當前的電動汽車高出了三分之一。
（圖片來源：奔馳）
奔馳在慶祝其EQXX原型車從德國辛德芬根（Sindelfingen ）到法國蔚藍海岸（ Cote d'Azur）單次充電超過1,000公里的成功試駕時，該公司首席技術官Markus Schaefer表示高效的設計是最大限度地提高電動汽車續航能力的關鍵。
從奔馳到特斯拉，再到中國汽車制造商蔚來，這些企業都在為生產出續航能力更強的電動汽車而競爭，車企們希望以此來緩解消費者的續航焦慮和充電焦慮。
今年1月，奔馳展示了其Vision EQXX原型車，其續航里程達到了1,000公里，而電池體積卻只有EQS旗艦電動汽車電池體積的一半，該公司還承諾，未來2-3年內，這款原型車的部分零部件將用在量產車型上。奔馳表示，在從德國開往法國的11個半小時內，EQXX每100公里耗電量為8.7千瓦，其效率大約是市場上奔馳和特斯拉等車型的兩倍。
數據顯示，EQS是當前市場上續航里程最高的車型，達到了768公里，排在第二的是特斯拉Model S長續航版，續航里程為652公里。Schaefer表示：“未來一段時間里，新款電動汽車的續航里程將會一直提升。而當充電站變得像加油站一樣普及之后，新款車輛的續航則將會下降。”
-END-
展開 純電動汽車續航短，混合動力汽車是個好選擇
混合動力汽車在燃油經濟性上比傳統燃油車有明顯的優勢，又在續航能力上比純電動汽車表現優秀，從這兩點來看，混合動力汽車將是一個不錯的選擇。
目前純電動汽車、插電混合動力車型和增程式混合動力車型是能夠使用新能源指標的。油電混合動力車型則比較特殊，各地規定不一，購車前請詳詢當地交管所。
超越“續航焦慮”：魯渝能源無人機無線充電模組如何開啟工業應用新紀元？
無人機的工業應用邊界，正被其有限的電池續航能力所束縛。無論是巡檢、測繪還是安防，頻繁的起降換電不僅大幅降低了作業效率，更增加了人力成本和操作風險。魯渝能源公司直面這一行業核心痛點，推出了專為工業場景打造的無人機無線充電模組。
揭秘模組內核：專業級的技術架構
我們的無人機無線充電模組，是一個高度集成化的解決方案。它由地面充電平臺（發射端） 和機載接收端模組兩部分組成。
1. 高效能量傳輸：基于磁共振原理，實現了在較大氣隙下的高效電能傳輸。與傳統電磁感應技術相比，它對定位精度的要求更為寬松，更適合無人機在戶外復雜環境下自主降落充電。
2. 精準視覺輔助降落：地面充電平臺集成了多種引導技術（如視覺標識、紅外或藍牙輔助），與無人機的飛控系統協同工作，引導無人機實現厘米級的精準降落，確保收發線圈最佳對準。
3. 強大的環境適應性：地面平臺采用堅固外殼與高防護等級（IP54起步，可根據要求定制更高），能抵御日曬、雨淋、風沙侵襲。機載模組則經過嚴格的輕量化設計，對無人機的續航和載荷影響降至最低。
4. 智能通信與管理：充電全過程，模組會與無人機進行實時數據通信，匯報充電狀態、功率、溫度等信息，并支持遠程啟停與控制，完美融入用戶的無人機云管理平臺。
應用場景深度賦能：
此模組已廣泛應用于：
電力與管道巡檢：在輸電線路上部署充電點，無人機可完成上百公里的自動化巡檢。
安防與園區巡邏：設定固定巡邏路線，無人機在電量不足時自動返回充電平臺“能量補給”，實現7x24小時不間斷監控。
農業與環保監測：在廣闊農場或生態保護區部署，支持無人機進行超長航時的監測與數據采集。
魯渝能源的無人機無線充電模組，不僅僅是延長了無人機的飛行時間，更是重新定義了工業無人機的工作方式——從“單次任務”轉向“持續在崗”。
展開 電動汽車冬季續航到底降多少？
近日，美國汽車協會（AAA）第一次在標準、可重復的寒冷環境下對電動車進行了續航測試，研究顯示測試車輛平均續航減少 41%。
并且不開空調也會降低續航。
美國汽車協會選擇了 2018 年款 BMW i3s、雪佛蘭 Bolt、日產 Leaf 以及 2017 年款特斯拉 Model S 75D 和大眾高爾夫進行測試。這 5 款車都是北美電動車銷量前十的車型，當中續航最短的每次充電也有 160 公里。
測試在一間氣壓控制室內進行，充滿電的車輛逐一被開到類似人類跑步機的測速機上，在攝氏零下 6.67 度寒冷環境和攝氏 35 度的高溫下記錄續航里程，和在攝氏 21 度正常氣溫下的續航里程相比較。
現場測試環境，圖片來源：AAA
結果顯示，BMW i3s 是續航減少最高的車型，測試環境中減少接近 50%。特斯拉 Model S 75D 則減少了 38%——充滿電時行駛里程為 385 公里，但在零下 6 度的環境下減少了 147 公里。
5 輛電動車型測試結果，圖片來源：AAA
該協會汽車工程主管格雷格-布蘭農（Greg Brannon）表示：“我們發現溫度對電動汽車的影響比我們預期的要大得多。”
布蘭農表示，這項研究有一些普遍的發現，首先是接受測試的五款電池電動汽車，溫度對它們續航里程的影響幾乎是一致的。
AAA 不僅測試了寒冷環境，還測試高溫對電動車續航影響，結果相似。雖然沒有大幅減少，但在 35 度的高溫下，不開空調的電動車里程平均減少 4%，打開空調降到 21 度，續航里程則平均減少 17%。
展開 純電動汽車的續航受到哪些因素影響？
隨便說一句，在當前純電動汽車的研發難點普遍集中在續駛里程的提升上，而受困于電池技術，找不到特別行之有效的解決方法時，針對純電動車型采用更低滾動阻力的輪胎，成了提升電動汽車續駛里程一個有效的辦法。
（圖車輛速度和滾動阻力系數）
（圖不同滾動阻力系數和空氣阻力系數下車速和滑行阻力的比較）
第二動力系統
純電動汽車是通過驅動電機將動力電池中的電能轉換成機械能，從而驅動車輛行駛。
因此續航里程與電動汽車的三電系統（電池、電驅、電控）是直接相關：
（圖 電動汽車動力系統）
（1）電池系統
動力電池的容量，直接決定了續航里程的長短。
提高電動汽車續航里程最直接的方法，就是增加電池容量，但這個數值不能無限地增加。這是因為，站在整車布置的角度，需要考慮 每單位瓦時（Wh）所占據的空間，這將決定在車身有限的位置里，能放多少電池；而每單位瓦時（Wh）的重量，則決定了電動汽車里面電池的重量占比。所以動力電池組的 “每升單位瓦時”（Wh/L）和“每千克單位瓦時”（Wh/kg）就是考察容量的核心要素。
（圖 能量密度和電動汽車的續航里程）
另外，電池系統的溫度過高或者過低，也會影響到續航的。為了降低電池發熱，以及環境溫度的影響，電池系統還需要做穩定的熱管理，主要任務有：
? 絕熱：既要讓電池系統與外界環境隔絕，免受外部高溫或者低溫的影響；
?散熱：又要將在電池處于工作狀態時，產生的熱量及時向外散發；
?均熱：同時，電池模組之間還需要盡可能保證溫度的一致性，電芯在不同溫度狀態下有特性上的差異，保持溫度一致才能最大限度發揮電池組特性。
展開 研究人員認為：電動汽車續航里程有望達到1000公里
基于所有已經或正在實現的改進措施，該KIT專家認為，不久的將來，電動汽車的續航里程或將遠遠超過500公里，“甚至很有可能達到1000公里。”
Fichtner認為，為了推廣電動汽車，除了改進電池，還需要進一步發展充電基礎設施。最重要的是，在全國范圍內提供高性能的快速充電站。此外，為了給自家沒有充電器的城市居民提供便利，還有很多工作要做。最后，有必要提供明確統一的收費標準。
-END-
喜歡本篇內容請給我們點個在看
新能源/電動汽車續航里程仿真--Amesim整車系統仿真
面向工程應用的定位使得AMESim成為在汽車、液壓和航天航空工業研發部門的理想選擇。工程設計師完全可以應用集成的一整套AMESim應用庫來設計一個系統，所有的這些來自不同物理領域的模型都是經過嚴格的測試和實驗驗證的。
AMESim使得工程師迅速達到建模仿真的最終目標：分析和優化工程師的設計，從而幫助用戶降低開發的成本和縮短開發的周期。
1、純電動汽車性能仿真分析之續駛里程仿真
本節將詳細介紹純電動汽車的動力性、經濟性建模分析過程。其中動力性分析的工況包括最大爬坡度、最高車速、30min最高車速；經濟性分析的工況包括續駛里程的仿真以及考慮安全控制單元的影響。
1) 模型搭建及各元件參數設置
一個典型純電動汽車的車輛模型包括電池、電機、駕駛員、VCU（整車控制器)和車輛負載幾部分。車輛負載模型和駕駛員模型需要的參數跟傳統燃油車模型完全相同。電池模型中需要輸入電池開路電壓和電池內阻的數表文件、電池的容量、電池初始SOC及電池包的串并聯個數。
電動汽車的續航里程模型如下圖所示。
其中電池模型和電機模型如下圖所示
2） 輸入工況設置
仿真續駛里程，首先設置循環的工況，這里設置NEDC，一直循環模式。
3） 續駛里程仿真
文章來源：新能源技術和仿真
展開 韓國研發創新電池工藝 有助于延長電動汽車的續航里程
KIST的Minah Lee表示：“從研究結果來看，相比于傳統材料中石墨-石墨硅氧化物復合陽極中的石墨硅氧化物含量只允許為15%，新工藝可將含量增加至超50%，從而能夠生產出容量更大的鋰離子電池，并提升未來電動汽車的續航里程。該技術還很安全，適合用于大規模生產，因此有望實現商業化。”
-END-
弗勞恩霍夫研究所提出新逆變器設計 有望將電動汽車的續航里程提升6%
蓋世汽車訊 談到提升電動汽車的續航里程，人們首先想到的是電池技術。實際上，傳動系統也起著舉足輕重的作用，比如可將電池中的直流電轉變成電機中使用的交流電的逆變器。
（圖片來源：弗勞恩霍夫研究所）
據外媒報道，德國弗勞恩霍夫可靠性和微集成研究所（Fraunhofer Institute for Reliability and Microintegration）的專家，提出一種新的功率逆變器設計，其工作效率更高，預計可將電動汽車的續航里程提升6%。
在車輛行駛過程中，作為電池和電機之間的中間媒介，功率逆變器及其晶體管需要處理大電流，這會導致它們溫度升高。為了解決這一問題，電動汽車中的功率逆變器采用固態冷卻元件，其特征是將導管置于水中，引導熱量消散。該研究所科學家的重點研究即為這些冷卻元件。
科學家們一直在開發先進的晶體管，以用于由碳化硅半導體制成的逆變器。在電動汽車運行時，這些晶體管的功率損耗較少。該團隊利用3D打印技術，為這些高級晶體管設計壁厚更薄的冷卻元件，并將晶體管置于僅幾毫米厚的薄金屬板上。這些冷卻元件不會影響碳化硅半導體所提供的功率增益。
基于這種設計，晶體管更加接近冷卻水，從而提升冷卻效果。冷卻導管可以同時作為支撐金屬板的結構組件。由于金屬板非常薄，所以變形程度很低，在逆變器升溫和冷卻時，可以吸收應力。另外，通過柔軟的細銅線，使SiC晶體管與電子系統其他部分相連接，而不是堅硬的銅導電帶（copper track），可以在運行時進一步減少應力。
展開 
王子冬：我們到底該不該做續航1000公里的電動汽車
2021年6月22日-23日，由蓋世汽車主辦的“2021中國下一代汽車高質量發展論壇?新能源汽車三電先進技術?”在南京召開。本次會議持續兩天，將圍繞新能源三電中長期技術發展趨勢、政策、標準、上下游供應鏈、成本、材料體系、電池結構技術、熱管理、安全技術、電機電控關鍵技術、智能制造等行業焦點話題展開。會議期間，中國汽車動力電池產業創新聯盟副秘書長王子冬發表了“我們到底該不該做續航1000公里的電動汽車”的主題演講。
以下為演講實錄：
非常高興今天能在這里跟大家交流我的體會。我是這個行業的老兵，所以對這個行業的情況比較了解，前面南京經濟技術開發區領導介紹了南京的情況，師秘書長也介紹了一下中國汽車行業目前的一些情況。
我其實一直是在研究新能源汽車如何落地。國家有新能源汽車產業政策，新能源汽車行業有行業政策和行業發展的目標，關鍵這個目標最終是如何落地的？落地過程中會出什么問題？我多年在研究怎么去規避這些問題，或是怎么解決這些問題的方法。
今天的題目是“車輛電動化的市場出路問題”，我看網上說題目是：我們到底該不該做1000公里的電動汽車？其實是圍繞著電動汽車續航里程這個事情，引出車輛電動化的市場出路問題。很多人在網上討論，也在問我這個問題，實際上現在新能源產業已經到了不得不做的時候，但是怎么做才能好呢？我關心的是這個問題。我們要考慮站在什么樣的維度上去看新能源汽車的發展？
展開 研究人員找到恢復鋰電池部分性能的方法 提高電動汽車續航里程
蓋世汽車訊 據外媒報道，美國能源部SLAC國家加速器實驗室（ SLAC National Accelerator Laboratory）和斯坦福大學（Stanford University ）的研究人員，可能已找到部分恢復可充電鋰電池性能的方法，有望提高電動汽車的續航里程。
（圖片來源：AZOM）
在鋰電池循環過程中，所積聚的小島狀非活性鋰會與電極斷開，從而降低電池的電荷存儲的能力。然而，研究小組發現，可以讓這些“死”鋰，像蠕蟲一樣向其中一個電極蠕動，直到二者重新連接，從而部分逆轉不需要的過程。
測試顯示，額外增加這一步驟，能夠減緩測試電池退化，使電池壽命增長近30%。研究人員正在探討，如何通過超快放電步驟，恢復鋰離子電池的損耗容量。
失去連接
相對于目前電動汽車使用的鋰離子電池，現在大量研究正在尋找方法，以制造重量更輕、壽命更長、具有更高安全性和更快充電速度的可充電電池。研究人員尤其關注開發鋰金屬電池，以在單位體積或重量上存儲更多的能量。在電動汽車中使用新一代電池，可以增加單次充電里程數，并且所占用的后備箱空間可能更少。
在這兩類電池中，帶正電荷的鋰離子均在電極之間來回穿梭。隨著時間的推移，一些金屬鋰不再具有電化學活性，從而形成孤立的鋰島，無法與電極連接。這會導致容量損失，對于鋰金屬技術和快速充電鋰離子電池，這一問題尤為嚴重。
在此項研究中，研究人員證明，通過調動和恢復孤立的鋰，可以延長電池壽命。
展開 Gaussin與Microvast合作電動滑板式汽車平臺 續航可延至400公里
蓋世汽車訊 據外媒報道，最近，全球清潔智能貨運交通領導者GAUSSIN宣布與商用和特種車輛下一代電池技術全球領先供應商Microvast合作，將在Gaussin的電動滑板式汽車平臺和氫動力應用上集成Microvast公司的新一代電池。
Gaussin的氫燃料卡車（圖片來源：Gaussin）
2021年4月，Gaussin為專為多種市場參與者設計的8級拖拉機、18至44噸的直式卡車、氫燃料或純電動、滾動式、多功能的模塊化平臺推出了全球首個“滑板式”平臺。該解決方案主要針對傳統卡車制造商、新制造商、車身制造商以及自動駕駛導航軟件制造商。廣義上而言，該滑板式平臺的目標是讓所有希望采用氫動力和電動平臺的玩家實現清潔智能交通。
Gaussin的滑板式平臺通過發展大型參考、區域和商用技術伙伴社區并通過各種機械和軟件界面的文件編制、培訓和標準化以促進集成，從而成為道路卡車細分領域的參考平臺。
同時，憑借著垂直整合能力，Microvast能夠在標準電池組內提供各種不同的電池化學成分，從而可以滿足人們在功率、能量密度和循環壽命方面的不同技術要求。此類電池的模塊化程度很高，能夠讓Gaussin在設計汽車時具有很大的靈活性。Microvast電池解決方案還具有優異的快充功能以及高能量密度，可滿足大型物流企業在縮短充電時間和延長充電間隔方面不斷增長的需求。
例如，氫動力的道路卡車滑板式平臺是一個混合系統，結合使用高功率電池和燃料電池，以在特定條件下提供動力，還能夠采用電池將該滑板式平臺的續航里程延長至400公里。
展開 終結“續航焦慮”：魯渝能源揭秘人形機器人無線充電的破局之道
我們期待與更多人形機器人開發者合作，共同終結“續航焦慮”，開啟人形機器人應用的新紀元。
