“全城的特斯拉都趴窩了！”電池背鍋還是超級充電樁背鍋？
撰文 |飲馬流花河
出品 | 零碳知識局
一段在TikTok上瘋傳視頻的顯示，芝加哥地區(qū)有幾輛特斯拉遺棄在公共充電站，已經(jīng)被凍成了冰棍。
特斯拉車主向當?shù)孛襟wFOX 32芝加哥電視臺表示，盡管他們長時間給車輛充電，但電動車在芝加哥這種極寒天氣下顯然無法工作，車主們不得不用拖車把他們的特斯拉拖出來。
“一點電都沒有、一點電都沒有、還是零百分比。”車主Tyler Beard說，他曾試圖在特斯拉超級充電站為他的電動車充電，但嘗試了多天，每次充電三個小時都沒有成功。
隨著電動汽車滲透率的提高，冬天的寒潮給電動汽車車主帶來了麻煩，因為冰凍的溫度會耗盡電池并減少行駛里程，充電也變得更加困難。
近日，極寒氣候侵襲“風城”芝加哥。根據(jù)美國國家氣象局的數(shù)據(jù)，上周芝加哥大部分地區(qū)的溫度降至接近零下30度。芝城西郊奧羅拉市（Aurora）14日在風寒效應下（wind-chill）的最低溫度達到華氏零下40度。
這是自2019年以來該城市最寒冷的時期，當?shù)貧庀缶謱Υ税l(fā)出“風寒警報”，NFL比賽取消，學校停課。
特斯拉也罷工了。
當?shù)孛襟w稱：“公共充電站變成了電動汽車的墓地。”
相關消息迅速發(fā)酵，有關電動車能否適應冬天嚴寒的問題在美國吵的不可開交。
馬斯克的疏忽
國際能源署數(shù)據(jù)顯示：2022年，全球電動汽車銷量首次突破1000萬輛，電動汽車保有量達到2600萬輛，新車滲透率達到14%，遠高于2020年、2021年的5%和9%。
2023年，全球電動汽車銷量將達到1400萬輛，同比增長35%，新車滲透率將突破18%。
特斯拉是美國市場的絕對霸主，根據(jù)凱利藍皮書最新的數(shù)據(jù)，2023 年全年，美國共售出 118.9 萬輛電動車，其中僅特斯拉 Model Y 和 Model 3 就售出 61.5 萬輛，占比高達 51.7%。
然而，馬斯克在位于舊金山和奧斯汀的硅谷設計車輛時，似乎沒有考慮到不同的季節(jié)條件下電動車的性能表現(xiàn)。
當氣候變化加劇，電動汽車在北部寒冷的城市中推廣開來，這個疏忽變得越發(fā)明顯。
“特斯拉困在芝加哥寒潮中”成為美國社交媒體上的熱點事件，有不少車主在《紐約時報》CNBC等大媒體上吐槽自己的遭遇。
吐槽最多的是電池性能衰減問題，一位女車主向《紐約時報》表示：在正常情況下，她的特斯拉可以在單次30分鐘的充電情況下行駛273英里。
本周由于寒冷的夜晚，她早上醒來時發(fā)現(xiàn)車輛電池已經(jīng)耗盡了大約三分之一。隨著溫度的降低，她每天早上都花了幾個小時排隊等待充電。
“我真的不太想要特斯拉了。”她說。
除了續(xù)航里程，某些高端設計的弊端也在冬季顯形。
芝加哥的一位35歲工程師尼克·塞西表示，他發(fā)現(xiàn)他的特斯拉門鎖被凍得無法打開，在零下5度的溫度下花了一個小時與門鎖進行斗爭。
最終，他設法鑿出嵌入式的后備箱把手，將其打開，爬進去，駕駛著他的Model Y Long Range S.U.V.行駛了五英里到最近的超級充電站。隨后加入了漫長的充電隊伍。
那里所有12個充電樁都被占用，由于駕駛員在車內(nèi)開著暖氣，又減緩了充電過程。
塞西說“我將度過整個冬天，然后再決定是否繼續(xù)保留它。”
特斯拉門鎖被凍住也在中國社交媒體上引發(fā)廣泛討論
而對于沒有私樁的車主來說，最棘手的問題是充電。
極端寒冷可能會凍結(jié)特斯拉超級充電站（或任何電動汽車快速充電器）的充電電纜、連接器和其他關鍵組件。積冰、材料僵硬以及電路中電阻的增加可能會導致這些問題。
這反過來影響了電子組件的效率和性能，可能導致故障或關閉，就像在文章開頭看到的那樣，電動車由于無法充電被困在充電站。
凜冬已至，特斯拉在其網(wǎng)站上的一篇文章中提醒用戶，在寒冷的天氣中，車輛需要更多的能量來加熱電池和駕駛艙，因此能源消耗增加是正常的。
在文章中，特斯拉建議：保持電池充電水平在20%以上，以減少寒冷天氣的影響。
特斯拉冬季用車指南
電池與低溫的矛盾
寒冷的天氣和狀態(tài)良好的電動車從來不是一對好朋友。
與內(nèi)燃引擎汽車不同，電動汽車有兩個電池：一個是低電壓電池，另一個是高電壓電池。在特別寒冷的天氣中，低電壓的12伏電池也可能失去電荷，就像傳統(tǒng)車輛一樣。
“當發(fā)生這種情況時，電動汽車在低電壓電池被啟動之前無法在快速充電器上進行快速充電。”特斯拉前員工、現(xiàn)任零排放交通協(xié)會執(zhí)行董事阿爾伯特·戈爾對《紐約時報》稱。
電動汽車面臨的挑戰(zhàn)在于，電池的兩個電極——陽極和陰極——在極端低溫下化學反應減緩。這影響了電池的充電和放電過程，加利福尼亞大學歐文分校的清潔能源研究所所長杰克·布勞爾表示。
“在非常寒冷的條件下，要讓電池電動汽車正常工作變得非常困難，”布勞爾說道。“如果溫度很低，你無法像在溫暖時那樣快速充電或快速放電電池。沒有物理方法可以解決這個問題。”
行業(yè)媒體INSIDEEVS進一步指出：電池化學反應也是一個問題，特斯拉最常用的兩種電池是磷酸鐵鋰（LFP）和三元鋰電（NCA）電池。
例如，標準續(xù)航型的Model 3使用LFP電池，與在Model 3和ModelY的長續(xù)航型號中的圓柱形NCA電池相比，這種棱柱形電池價格低廉，但能量密度不如NCA電池高。
雖然NCA和LFP電池在寒冷天氣中都受到不利影響，但LFP電池的表現(xiàn)稍差一些。總體續(xù)航里程的減少超過了NCA電池。LFP電池在寒冷天氣中充電也更為困難。
這意味著如果電池組無法在到達直流快速充電器之前進行“預調(diào)節(jié)”（將電池加熱到最佳溫度），整體充電速度將顯著變慢。再加上在極寒天氣中續(xù)航里程的減少，就有可能在到達超級充電站時，電池的充電狀態(tài)（SoC）只有個位數(shù)。
而電動車主對“預調(diào)節(jié)”功能認識不足。預調(diào)節(jié)本身需要能量，讓電動汽車保持較低的充電狀態(tài)可能會妨礙該過程。
由于特斯拉通常在較低的電量狀態(tài)下停止預調(diào)節(jié)，以避免在到達快速充電器之前電量用盡，因此直到車輛插入充電器才開始調(diào)節(jié)電池狀態(tài)，快速也會變成慢充。
“像任何新技術(shù)一樣，對人們來說都存在一個學習曲線，”芝加哥汽車交易協(xié)會的馬克·比萊克（Mark Bilek）說，所有電動汽車在極端寒冷天氣下都可能出現(xiàn)問題，駕駛員在充電前需要按下預調(diào)按鈕。
“這不是插上就能用。您必須進行電池預調(diào)，也就是說您必須將電池升溫到接受快速充電的最佳溫度，”比萊克說。
但不得不承認的是，冬季電動汽車續(xù)航里程的卻差一些，在2022年至2023年冬季，電池健康和數(shù)據(jù)初創(chuàng)公司Recurrent收集了來自10000輛電動汽車的數(shù)據(jù)，以分析寒冷天氣對續(xù)航里程的影響。Recurrent發(fā)現(xiàn)冬季觀察到的平均續(xù)航里程——考慮了氣候、地形和駕駛模式等實際變量后的續(xù)航里程——為正常續(xù)航里程的70.3%。
為什么挪威沒事兒？
在苦寒之地挪威，電動汽車占據(jù)近四分之一的市場份額，卻很少出現(xiàn)電動汽車集體趴窩的情況。
“挪威司機習慣性地采取一些措施，例如在行駛前對車輛進行預熱，以提高在寒冷天氣下的效率。挪威電動汽車協(xié)會的顧問拉斯·戈德伯特表示。
公共充電樁的建設也是一個問題，在挪威，充電站在冬季比夏季排隊的人更多，但由于挪威建設了更多的充電端口，這在最近幾年已經(jīng)不再是一個問題，戈德伯特引用了最近會員調(diào)查的數(shù)據(jù)表示，挪威大多數(shù)人居住在獨棟住宅而非公寓，將近90%的電動汽車車主在家中擁有自己的充電站。
根據(jù)歐洲環(huán)境署的數(shù)據(jù)，在歐洲，挪威、瑞典、冰島、芬蘭和丹麥在2022年新車注冊中的電動汽車份額最高。
但就像上圖中一位特斯拉車主所說，不是所有人都有錢花3萬塊在家中建設私樁。
有業(yè)內(nèi)人士指出，人們對于電動車的冬季續(xù)航焦慮，其實并不源于電動汽車本身。
所有車輛，包括柴油或汽油動力的車輛，在寒冷的天氣下性能都會下降。他表示，問題不在于電動汽車在寒冷天氣中的運行能力，而在于提供必要的基礎設施，比如充電站。
對于汽油或柴油動力的汽車，司機完全相信他們會找到加油站，因此不太關心在寒冷天氣下汽車的效率降低，他說。“如果電動汽車充電基礎設施沒有就位，那可能會引起更多關注。”
美國的車樁比非常高，根據(jù)美國能源部數(shù)據(jù)，2022年美國公共充電樁保有量13.1萬個，新能源車保有量約330萬輛，公共車樁比由2011年的5.1逐漸上升至2022年的25.1。
電動汽車銷量大增，基礎設施沒有跟上，自然在冬季電池功能衰減、補能需求上升情況下，給電動車主帶來了不好的充電體驗。
隨著技術(shù)公司更新電動汽車和電池技術(shù)，寒冷天氣可能會變得不再成為問題。
在過去幾年里，多家電池公司已經(jīng)開發(fā)出能夠使新型號在寒冷天氣下更高效的功能。
寧德時代首席科學家吳凱在出席2023年中國汽車論壇時表示，目前寧德時代已開發(fā)出了全新的電解液材料。新的電解液在-20℃的極寒條件下可以將電池充電效率提高50%，在正常溫度下則可以提高43%。
國軒高科工程研究總院院長蔡毅在2021年也透露，“國軒新電解液配方能夠提升鐵鋰電池低溫性能超過20%。”