純電動(dòng)汽車在冬季續(xù)航里程受到溫度影響顯著，究其原因就是由于電池組的性能會(huì)因氣溫下降而變差尤其是零度以下的氣溫。目前新能源汽車廠商主流的解決方案是將電池包裹在防凍液當(dāng)中，并給防凍液加溫來維持電池的工作溫度，但是這種解決方案的問題就是它也會(huì)顯著消耗電池電量，無法從根本解決冬季電池工作溫度不足的問題。最新的研發(fā)成果是，美國賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究小組取得了突破進(jìn)展，他們研制的新型鋰離子電池能夠在工作時(shí)候，如果外部溫度低于零度，電動(dòng)汽車 不再 懼怕 冬天 電動(dòng)汽車 就會(huì)自我加熱來穩(wěn)定工作溫度，從而降低電動(dòng)汽車車主們?cè)诙镜睦锍探箲]。

傳統(tǒng)的鋰離子電池如果暴露在零度氣溫之下，會(huì)有非常明顯的能量損失，同時(shí)還會(huì)伴隨充電緩慢、動(dòng)能回收效率低等問題，最顯著的問題就是續(xù)航里程可能損失40%至多!雖然汽油車在冬季由于低溫也會(huì)油耗升高，但是不會(huì)有電動(dòng)汽車這么大的影響，因此這也阻礙了在一些寒冷地區(qū)推廣純電動(dòng)汽車的步伐。

那么研究人員是如何解決這一困擾了電動(dòng)汽車領(lǐng)域多年的頑疾呢?他們利用了一種已經(jīng)推廣很久的軟件技術(shù)，開發(fā)出了能夠適應(yīng)多種氣候環(huán)境的“全天候”電池，這種電池結(jié)構(gòu)只比傳統(tǒng)的鋰離子電池結(jié)構(gòu)增加1.5%的額外重量，成本只增加0.04%，幾乎不會(huì)對(duì)現(xiàn)有的動(dòng)力電池布局和生產(chǎn)成本產(chǎn)生太大影響。這樣的設(shè)計(jì)能夠使電池組在零下20攝氏度的情況下在20秒鐘升溫到0度以上，從零下30度升溫到0度也只需要短短30秒，整個(gè)過程的確要消耗能量，但是只需要3.8%以及5.5%的能量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比現(xiàn)有的給冷卻液加溫的方式要更節(jié)能更高效。

根據(jù)這個(gè)科研小組發(fā)表在《自然》雜志上的論文，這種全天候電池組只需要在傳統(tǒng)電池負(fù)極和電池外部之間加入一層50微米厚金屬鎳箔片，形成所謂的“第三電極”。金屬鎳箔片上焊接溫度傳感器并加上微型開關(guān)形成完整電路。這個(gè)金屬鎳箔片能夠迅速給電池從內(nèi)部加溫，一旦電池溫度達(dá)到0度，加熱就停止了。而這個(gè)時(shí)候鋰電池本身就進(jìn)入了可以正常工作的溫度范圍了。

對(duì)于給電池內(nèi)部加溫的材料選擇，只要是高電阻發(fā)熱的材質(zhì)都可以，選用金屬鎳只是因?yàn)槌杀镜托Ч?。這種對(duì)于傳統(tǒng)鋰電池結(jié)構(gòu)的簡單改造，不會(huì)破壞現(xiàn)有電池組的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思路，更不會(huì)對(duì)電池的安全性能、能量密度和使用壽命做出任何的改變。

我們有理由相信這種低成本的電池升級(jí)方案，一定會(huì)很快出現(xiàn)在量產(chǎn)純電動(dòng)汽車上，極大推進(jìn)純電動(dòng)汽車在寒冷地區(qū)的推廣速度。