2023年12月，漠河一场零下40度的新能源车测试，揭开了电动车与严寒的艰难战役。
2025年寒冬，一位北京网约车司机段先生清晨启动他的北汽新能源EU5时，发现满电状态下显示的400公里续航，在开启暖风后瞬间减少了20公里。这种体验对北方电动车车主来说再熟悉不过——官方标注的600公里续航，在冬季实际只能行驶400公里左右。
低温如同一位不速之客，悄然改变着电池的化学特性，也改变了电动车的使用体验。这场与温度的较量，既是技术的挑战，也是创新突破的机遇。
01 电动车的寒冬挑战
2023年12月，漠河举办的一场新能源车极限测试引发行业震动。第三方平台集结51款车型在零下40度极寒环境中检验性能，结果却引发多家车企对测试标准的质疑。
华为智能汽车解决方案BU董事长余承东直接批评其为“坑人的测试”，称其“严重背离用户真实使用场景”。
这场争议背后是一个不争的事实：严寒极端天气已成为新能源汽车综合实力的试金石。一位有着多年驾龄的司机感叹道：“油价涨的时候想换电车，到冬天了又想换油车。”
低温对电动车的影响远超传统燃油车。燃油车可利用发动机余热供暖，无需额外耗能；而纯电动车无发动机余热可用，所有加热需求都需动力电池提供。
根据美国汽车协会的测试，一辆电动车在24℃时续航里程为169公里，当温度降至7℃时，续航里程降至69公里，下降幅度高达60%。
02 电池的“冬季困境”揭秘
锂离子电池在低温环境下性能衰减，主要源于其化学特性。清华大学深圳国际研究生院副研究员贺艳兵指出：“在低温下电解质溶液黏度增加，导致锂离子穿越溶液能力变差，活性降低，电阻增加，引起电池放电电压降低，从而使得电池的可用容量降低”。
锂离子在低温下变得“懒惰”。正如省汽车行业协会特聘专家杨凯所解释的：“纯电动车搭载的锂离子电池，电池怕冷主要是其中的锂怕冷。无论三元电池还是磷酸铁锂电池都存在低温性能差的问题”。
在低温放电时，锂离子嵌入正极材料的速度变慢，导致锂离子“堵车”，电极材料表面堆积大量锂离子，产生钝化层，使得电池内阻变大，电池开始“内耗”，向外输出的电量变小。
不同电池材料的耐低温性能也存在差异。研究表明，三元电池低温使用下限值为-30℃，而磷酸铁锂电池低温使用下限值为-20℃。在相同低温条件下，三元电池衰减不到15%，而磷酸铁锂电池衰减高达30%以上。
03 取暖的能耗代价
2025年1月15日早晨，长春车主刘女士上车后立即将暖风调至最高档，她发现仪表盘上的预估续航里程瞬间减少了50公里。冬季取暖成为电动车的“电老虎”，这一现象有着深刻的技术原因。
北汽新能源研究院副院长代康伟解释道：“燃油车空调系统的热源来自发动机余热。发动机的转化效率用在动力上仅占40%，剩余60%的热量转换完全可以满足空调采暖的需求。但由于电动汽车没有发动机，所有加热的需求都需要动力电池这个新的加热源去解决”。
目前行业主要采用两种加热系统：PTC加热和热泵系统。PTC加热通过电流驱动PTC元件发热，再将热量传递至车厢，具备制热速度快、结构简单的优势，但本质是“电能直接转化为热能”，开启后会显著增加电耗。
热泵系统则像“反向工作的空调”，通过逆卡诺循环从外界低温环境中提取热量并转移至座舱。虽然能效更高，但在极寒条件下吸热效率会下降，升温较慢。
04 电池保温的技术创新
面对低温挑战，车企积极开发各种电池保温技术。特斯拉在BMS（电控系统）中加入更精准的温控系统，通过给电池包加热的方式提高电池活性，进而提高续航里程。
电池加热技术正在经历创新突破。北汽新能源开发了超低温冷启动技术，利用低温下电芯内阻增大的特性，通过高频大电流脉冲充放电实现快速加热效果。代康伟透露：“在黑龙江成功进行的低温测试中，电池温度从-18℃到18℃仅用了300秒左右”。
极狐T1则搭载了直冷直热技术，让制冷剂直接流经电池内部的冷却板，无需通过冷却液间接换热。这项技术可使电池在-30℃的极寒环境中，5分钟内快速升温至最佳工作温度，还能实现±0.5℃的全域精准控温。
北京理工大学等科研团队研发的全气候电池技术，利用金属丝通电生热的原理，在电芯上加装镍箔片，使电池内部温度快速升高。在-30℃环境中，应用此技术的电池30秒即能快速升温至0℃以上，放电功率提高6倍以上。
05 热管理系统的进化
电动车热管理系统正变得越来越智能化。极狐T1采用热泵+PTC智能双模式系统，在-30℃的极寒环境中，系统首先启动PTC辅助热泵工作，利用PTC快速制热的特点，在短时间内提升乘员舱的温度。
大约10分钟后，热泵系统完成升温循环并进入稳定运行状态，此时PTC自动退出工作，由热泵单独为车内供暖。这种智能切换既解决了纯热泵系统在极寒环境下制热慢的问题，又比纯PTC加热更节能。
比亚迪海豚在刀片电池上采用直冷直热技术，以冷媒取代了传统的冷却液，直接对电池进行冷却和加热，降低了间接换热损失，热效率提升了15%。
威马汽车则在热管理2.0系统中加入了一台用于给电池组恒温的柴油加热器。这套系统的柴油加热器除了用于电池组恒温外，还能够协助空调制热，用于空调暖风系统。
06 未来技术发展方向
业内专家认为，要从根本上解决电动车低温续航问题，需要开发新型电池材料，改进电池的电化学性能，使其在低温环境下依然能保持良好的活性。
固态电池被寄予厚望。与传统锂离子电池相比，固态电池使用固态电解质而非液态电解质，有望解决低温性能差的问题。不过，北方工业大学汽车产业创新研究中心研究员张翔表示：“如果要提高汽车的续航里程，或许只能改变技术路线，比如配备固态电池或者燃料电池，但是目前这两类电池距离商用化还有很长的道路”。
中国科学院深圳先进技术研究院碳中和技术研究所研发的一种新型锂离子电池技术，除克服低温条件下无法工作及高温时的安全风险外，其能量密度较传统锂离子电池提升了13%至25%，20分钟即可充满电。
国际能源署发布的《2023年世界能源展望》报告预测，到2030年，全球电动汽车的数量将是现在的近10倍。动力电池技术革新将成为推动这一趋势的关键力量。
回到北京网约车司机段先生的早晨，当他预判到续航缩减，便提前规划沿途充电站。技术专家表示，现阶段车主可通过调整用车习惯缓解续航焦虑，比如在车辆停止行驶电池尚有余温时及时充电，利用电池自身热量提高充电效率。
随着更多创新技术投入应用，电动车的“冬季困境”有望得到根本性改变。正如一位电池专家所言：“电池不怕冷，只是需要更好的保温措施。”未来，电动车在北极科考站驰骋也许不再是梦想。
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