冬天电动车为什么跑不远?资深工程师用实验告诉你!

经常骑电动车的朋友会发现,一到冬天电动车的续航里程就明显变短,原来上下班可以骑两个来回的车子变得骑一个来回心里都没底了。是车子坏了?电池问题?还是充电器出故障了...


经常骑电动车的朋友会发现,一到冬天电动车的续航里程就明显变短,原来上下班可以骑两个来回的车子变得骑一个来回心里都没底了。是车子坏了?电池问题?还是充电器出故障了?为此小编特地邀请了资深工程师赵工来给大家答疑解惑。

据赵工分析,冬天电动车跑不远,主要原因在于电池。因为入冬以后气温普遍在零度以下,特别是北方地区甚至在零下十几度,而电池的性能受温度的影响特别大。

为此,我们对电池实验室进行了一个小测试,将一组48V20Ah新铅酸电池和一组48V12Ah新锂电池放置于高低温试验箱中(可以精准模拟环境温度),分别测试两种电池在45℃、25℃、0℃、-15℃时的电池容量。

高精度电池测试系统


高低温试验箱

测试数据如下:

温度

铅酸电池

锂电池

放电容量

-15℃

11.443 Ah

11.447 Ah

0℃

17.828 Ah

12.003 Ah

25℃

22.295 Ah

12.479 Ah

45℃

23.761 Ah

12.523 Ah

赵工对试验数据进行了分析:铅酸电池的容量严重受到温度的影响,标称20Ah的电池组(Ah即电池电量的单位,电压一定时,Ah数值越大,代表电池能量越多,跑的越远),25℃常温时能放出22.295 Ah电量,0°时只能放出80%,当降到-15℃时则只有一半的电量了。锂电池的电量虽然也受到了温度的影响,但程度远小于铅酸电池,即使在-15℃仍具有常温时90%以上的电量。

通过以上我们的试验分析,结合实际的骑行情况,我们就很容易明白为什么冬天电动车骑不远了。在冬天,由于铅酸电池的温度特性,放出的电量下降了20%~50%,导致了电动车续航里程的显著降低。 

最后,赵工从原理上对铅酸电池低温下放电容量低进行了讲解。电动车用铅酸电池单节一般为12v,是由内部的6个2V单元电池串联而成。每个单元电池又由正极板、负极板和饱含硫酸电解液的玻璃纤维隔膜组成。

在电池放电时,负极活性物质青灰色的海绵状金属铅与硫酸溶液反应,生成硫酸铅,同时为外部电路提供电子;正极活性物质棕红色的二氧化铅接受电子,与硫酸反应也生成硫酸铅。这种电化学反应被称为“双硫酸盐化反应”。

而在电池充电时,过程刚好相反:负极上的活性硫酸铅在外加电压下被还原为金属铅;同时正极上硫酸铅失去电子被氧化为二氧化铅。如此回到充电状态后,铅酸蓄电池即可重复使用。当温度降低时,铅酸电池的正负极活性物质和硫酸电解液的电阻变大,电化学反应速度降低,导致了电量充的少、放的更少的现象。