為什麼電動汽車電池怕冷？

為什麼美隊在海底凍了70年還能被複活呢？這事還真有官方解釋：血清使得美隊的身體機能達到了人類的頂峰，所以低溫環境下血液並沒有被凍住，而是依靠體內的糖原儲存，形成了類似低溫保護劑的功能。這也是人體冷凍技術面臨的一大難題，但在現實當中，嚴寒氣候依舊是需要應對的一大挑戰。

然而冬天怕冷的還不只是我們，生活中廣泛應用的鋰電池也是一樣怕冷。尤其是前些年買了電車的朋友，想必對冬季駕駛的體會應該更加深刻，所以電車上是如何解決怕冷的問題呢？

要回答這個問題，我們先來說說為什麼發展了這麼多年的電池依舊會怕冷。化學電池從發明到現在，其實一件過去了快200年，但無論是早期使用的鉛酸電池或是現在應用最廣的鋰離子電池，電池結構都沒有發生質的改變，其基本原理都是高中課本上講過的氧化還原反應，儘管鋰離子電池在能量密度可靠性、成本等諸多方面擊敗了其他電池成為主流，但鋰電池也並非完美。低過零下25度後，電池的功率和容量甚至連正常溫度下的十分之一都沒有，這樣糟糕的表現並不是電池本身的錯，或者說怕冷的不是電池而是電池裡的化學反應，反映到我們的使用上，就成了電池不耐用，充電速度慢等一系列問題。

既然問題出現在了反應活性的問題上，那我們就加點催化劑，所以電化學家將具有高揮發性的碳酸酯摻入其中，提高了電解液的冷凍溫度，讓鋰離子的移動更加暢通無阻。這樣一來電池的確比原來耐抗不少，但低溫的問題是解決了，常溫下易燃易爆的問題又出現了，反應太活躍了也不行啊。所以必須得假裝額外的電池板、散熱器、防火材料等等保護裝置。所以說電池依舊怕冷，並不是做不到不怕冷，而是 沒有辦法做到既不怕冷也不怕熱，那到了電車上後，低溫問題是不是更難解決了呢？

剛才說到的只是單個電池的情況，而純電汽車的電池模組裡，通常會有成千個鋰電池，於是為了得到足夠的功率，就得把電池串聯起來，為了得到足夠的容量就得把電池並聯起來，所以在電車上，光是把一堆電池攢在一起，效能管理都成了問題。電池管理系統BMS的出現，就是為了解決這所有的問題。

BMS的功能簡單概括就是讓電池組高效和安全地工作。因為即使是同一廠商同一批次生產的統一規格的電池，體質也會有微小的差異。如果不做處理的話，充放電時就會出現過壓充電、欠壓充電、輸出不足等一堆問題。而且還會有溫度升高引起的風險。所以我們需要透過BMS這樣一個“指揮系統”對電池的通電情況、電量情況、健康狀況、溫度以及電池平衡進行檢測，並透過精準的演算法來實現最優的調整方案。比如在汽車的正常行駛當中，我們希望所有的電池都能工作在20%~80%的健康容量下。其次，我們還希望能自動平衡電量，充放電時能先給少的充，再給多的充。先消耗電量多的，再消耗電量少的。這也同樣回答了為什麼各家車廠理論上都能買到同樣的鋰電池，但實際續航各家確實天差地別。