理想 L 系列如何通过“冬季纯电续航大考”？
发布时间：2023-11-16 11:30:31来源：
受访对象：
车辆控制团队
动力电池团队
热管理团队
能量管理团队
作者：孙薇
导语：
进入冬季，新能源车“大考”将至。尤其在北方，纯电续航衰减成为用户最头疼的问题之一。我们也陆续接到一些用户反馈，希望优化理想 L 系列的冬季纯电续航达成率。
日前，理想 L 系列车型通过 OTA 4.6.2 推送全新的策略，以及全新的空调节能模式，开源、节流两大举措并行，全面提升冬季纯电续航表现。
很多用户已经晒出新成绩：OTA 升级后，续航的确增加了！
我们一起来看看工程师们是怎么做到的？
开源：识别用户典型工况，优化能量管理策略
冬季续航衰减一直以来是新能源车的难题。一些用户可能认为，实际续航里程和车企官方宣称的数据存在差距，这就是“续航虚标”。但其实不然，决定车辆冬季续航里程的因素有很多。
“目前的动力电池在冬季低温状态下不可避免地会出现放电量衰减问题；冬季室外温度低，车内采暖需求增加，空调要不断工作为冷空气加热，这导致了空调耗电量大幅度增加；温度越低，空气密度越大，风阻变大，能耗也就变高；橡胶轮胎在低温下会变硬，导致行车阻力增加；电驱动系统中为减速器齿轮润滑的搅油，随着温度降低粘性也会增加…… 这些全都构成了冬季电动汽车续航衰减的原因。”整车能量管理工程师川哥介绍。
在行业同等性能指标下，在非热泵空调的技术架构下，理想 L9 的续航保持率已经排到比较领先的位置，但我们还是主动识别出用户用车的一个典型场景 —— 许多用户每天只上下班开车，上班 20 公里、下班 20 公里，通勤工况下的续航要比低温持续行驶工况下衰减得更厉害。这是因为在冬季，用户每天两次上车之后，空调都要开启采暖升温，能耗较高，此时电池由于温度低功率也会较低，为了保证低温下的动力性，增程器会提前介入，这就导致纯电续航缩短。
“续航目标是由我们整车性能部门来负责的。当用户有诉求的时候，我们一定会针对用户的用车场景和碰到的问题，查看到底发生了什么？有没有优化的机会点？再联动各个专业部门分析拆解，制定优化策略和行动。”川哥说。
一些用户习惯了在常温状态下纯电车平顺的加速感受，当进入低温季节时，他大概率会提出疑问：“这车怎么在冬季这么肉啊？”“肉”感来自于温度较低时，电池的放电能力会衰减，即所谓的“车的动力性变差”，这是电池的特性。
“如果用户习惯高速超车或者动力性很强状态下操控行驶，低温下动力性一下变得很差，用户不仅体验会不好，还可能带来意外事故。”整车控制需求工程师金明说。
回顾从理想 ONE 到理想 L 系列，我们一直在探索，电池功率能否往上再提一提。“在硬件方面，相对市场常规三元电池，我们优化了电芯材料设计，提高了低电量时的功率性能。”电池性能研发工程师王建介绍，我们分析了用户的驾车习惯和电池的实际能力，包括用户一脚油通常会加速几秒、激烈工况下的电池表现等，再据此对电池进行更契合用户使用场景、更严苛的开发验证，从而不断增强电池的放电能力。
理想汽车有三种能源模式，分别是纯电优先、燃油优先、油电混合。在纯电优先模式下，当电池电量低于 20% 时，增程器会启动并将电量维持在 20% 左右。纯电优先模式还有一个强制纯电选项，开启后增程器会在电量降至 3% 时介入工作，让用户最大限度地利用电能，减少燃油消耗。
这一次，我们还优化了电池功率使用策略，可以根据每位用户的实时情况进行适应性地调整，最大程度地发挥电池的能力。
“这些提升方案还挺特别的，我们没有太多可供参考的案例。”王建说，针对本次的提升方案，电池团队进行了五个多月的开发验证。用户需求和使用场景一直是电池进行提升的指引 —— 同一块电池，根据场景匹配不断迭代的策略，就可以为用户提供更优的体验。
金明负责理想 L 车系的增程器策略，就是当冬季行驶过程中监测到电池动力性减弱，不能满足基本驾驶要求时，增程器会启动为车辆补充动力。
这一部分优化要依据用户真实需求和使用场景，重新定义新的动力性指标。“我们要看用户一般平均车速是多少，最高车速是多少，也要观测他们日均的行驶情况，预判用户接下来的功率需求，提前把这部分动力释放出来，让各个子系统处于比较好的待命状态，动力响应也会更快一点。针对不同模式，有差异化地定性能指标，绝不可一刀切，例如在城市工况下使用强制纯电，用户或许就对动力性要求没有那么高，我们要更多考虑舒适性。”
理想 L 系列车型全新的冬季纯电续航优化策略，有效提升动力电池在室外气温≤20℃时的放电性能。在保证动力的前提下，延缓增程器介入时机，让用户获得更长的纯电行驶里程。
降耗：新增空调节能模式，能耗进一步降低
俗话说，“二八月乱穿衣”，说的就是季节交替，一天中气温和湿度变化多，尤其随着天气和车内人员变化，车内冷热起伏更加明显，用户使用空调的需求也更加多元，“用户有时需要除湿，有时需要采暖，为了把舒适性和温度控得更好，很多时候压缩机一边制冷，PTC 一边加热，这样就会造成较大能耗。”整车热管理系统开发工程师振南说，空调节能降耗一直在进行。
在年初，我们已经通过 OTA 做过一轮优化，将压缩机的启动范围缩小，尽量避免不必要的制冷制热同时开启的情况。理想 L 系列还具备二排无人，自动关闭空调的功能，进一步节能。
一般冬季为了防起雾，传统车都会采用纯外循环全新风模式，但由于室外空气很冷，必须要加热到三四十度才能吹向车内，耗能会特别大。得益于理想 L 车系良好的硬件基础 —— 我们率先在 L9、L8 上采用了双电机的循环风门，可以实现内外循环的比例可调节。“这样一部分新风能保证车内空气新鲜，又能防起雾，另一部分内循环空气能够大幅度降低能耗。”振南介绍，双电机的循环风门还有个好处，避免了车速较高时冷风不经过加热芯体向车内灌风吹脚。
理想 L7 上还进化为双层流空调，简单来说就是，空调会智能地使用外循环的新鲜清爽的风吹乘员的头部、玻璃位置，用相对更暖和一点的内循环风吹脚部。
可能很多用户没注意过，在理想 L 系列的前风挡玻璃上有一枚温湿度传感器，“冬季车内外温差大，人在车里也会呼出湿气，就很容易起雾。室外环境温度越低，车速越高也越容易起雾。它负责探测车内湿度变化，进一步把内外循环风的比例控制得更好。”
这次 OTA 进一步增加了新增空调节能模式，比之前的普通模式的能耗会显著降低。该模式下车辆将自动调整空调输出功率和升 / 降温速度，同时自动调整座椅加热和方向盘加热，在保持车内温度舒适性的同时，改善冬季空调能耗，降低能源损耗增加车辆可用纯电里程。
振南另一项重点工作，是增程器的余热利用，为电池加热，能够有效提高电池活性，减少电量浪费和衰减，提高续航能力。
理想 ONE 已经具备增程器的余热利用功能，在此基础上，L 系列增加了电机余热利用，能够保证在纯电模式及增程模式的初期也能给电池加热。
电机的余热利用主要是将电机及控制器等器件产生的余热传递给电池包加热。难度在于要在两条水回路上进行精巧设计，把原来用于冷却和加热切换的比例三通阀升级为比例四通阀，把电机和电池的水回路并联在一起，相比较串联式余热利用，管路更加简洁，更加好布置。另一方面，车开起来之后，电机本身也需要散热，热量要通过散热器耗散到空气当中去。为了将这一部分热量利用起来，我们在电机回路上加了温控阀，低温下这部分热量会通过小循环被保留下来，继续为电池保温。
通过实车强制纯电模式下验证，OTA 4.6.2 之后，理想 L9 在室外 0℃以下开启空调节能模式，冬季城市通勤续航衰减情况明显缓解，实际达成纯电续航里程可大幅提升。
OTA：更好的产品，进化从未停止
理想汽车每月一次的 OTA 升级速度、效率，即便在新势力品牌中，都十分少见。整车控制需求工程师海波说：“很多企业把 OTA 当做解决 BUG 的方式，倾向于缝缝补补，解决问题和漏洞。但我们 OTA 工作的方向不一样，是在不断地为用户提供新功能，大幅提升原有功能的性能，不断地试探成长边界，为用户刷新出更好的产品。”
“对于传统车企来说，车上市之后，意味着研发工作就结束了，只协助一些问题的解决排查。而我们呢？产品上市之后，研发一直没有结束，一直在通过 OTA 提升整车表现。我们出去做三高实验，会遇到同行或朋友，对方会调侃：还在弄你们已经上市的车？是的，在已经上市的车型上，我们仍然愿意投入非常大的开发和验证精力，不断地去完善它，提升它的产品力。”
金明具备多年服务于新能源汽车咨询公司的经验，他认为理想汽车最大的优势在于对用户反馈的高度重视和快速响应。“我们能真正从用户的需求出发，从来不存在想当然或者比较简单粗暴的决策。”
让产品基于用户的反馈和需求持续成长，是我们始终秉承的工作理念，川哥回忆，“从理想 ONE 开始，我们听到用户反馈较多的是希望在冬季时降低油耗，抱怨续航短的用户很少。理想 L9 在冬季的续航要远远好于理想 ONE，反而收到更多用户反馈，说希望增加纯电续航，我们也会好奇，这是为什么？”
通过用户调研发现，自从理想汽车率先在增程式新能源车上使用了大电池之后，用户已经习惯了城市用电、长途用油的模式，在城市路况中，用户希望更多使用纯电来行驶。另外，舒适的“移动的家”让用电的场景也变多了，许多用户愿意在停车状态下娱乐或者休息，这样的场景下用户不希望增程器启动，有噪声且有排放、不环保。
“在我看来，用户对纯电更高的需求不是抱怨，而是向我们提出了新的期望。”川哥说。
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