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耐力悬崖式下降 25万特斯拉成为“电爸”？
车东西（公众号：chedongxi）
作者 |果汁
编辑 |晓寒
今年10月，特斯拉将Model 3起步价从27.1万改为24.9万，换成磷酸铁电池，迎来了新一波的销售高潮。
然而，最近“捡了便宜”的新车主们并不开心。
前几天，北方很多磷酸铁Model 3车主在网上吐槽，说自己的车经历了电量下降，充电速度慢，甚至莫名其妙的大功率损耗。
以上现象最终会导致——的电池寿命缩水的结果。最夸张的是一个车主甚至声称电池寿命缩水了50%。同样，比亚迪韩和五菱MINI EV等磷酸铁汽车的车主也提出了这个问题。
甚至有人开玩笑说，冬天来了，电动车真的会变成“电爸爸”。
但也需要注意的是，虽然磷酸铁锂电池在冬季饱受诟病，但在工信部最新一批新车目录中，小鹏G3依然搭载磷酸铁锂电池，而在此之前，荣威和BAIC电动车也推出了磷酸铁锂电池版本。
磷酸铁锂电池成了汽车公司的爱恨情仇。
那么低温会对磷酸铁的模型产生什么影响呢？背后的原因是什么？为什么汽车公司明知磷酸铁低温性能差，还坚持更换磷酸铁电池？车在与众多电池行业专家交流后，找到了答案。
一、磷酸铁Model 3续航缩水一半 车主吐槽不断
每年冬天都是电动车车主集体发愁的时候。随着温度的不断降低，动力电池的性能会受到很大影响。今年这个讨论特别热烈，而特斯拉是这个讨论的升温者。
今年10月1日，特斯拉正式发布磷酸铁锂3型。这款车型上市后，很快提高了特斯拉的销量。根据总工会的数据，11月份特斯拉Model 3销量超过21604辆，一辆25万左右的电动车卖给了2万多辆，只有特斯拉能做到。
11月协会公布的国产新能源汽车销量
磷酸铁锂版本带来的成本优势非常明显，但也相应存在一些风险。众所周知，磷酸铁锂电池在冬天的性能一直不好，这已经成为车主的一个临界点。
最近北京的气温降到了零下，而中国北方大部分地区的气温都在5度以下。一些买了特斯拉磷酸铁锂Model 3的车主开始在网上集体吐槽车辆的电池问题。
在车家论坛上，车东看到一个车主发布的图片，显示其Model 3充满电后续航里程352公里，再次充电后续航里程379公里。
显示充电完成后电池寿命缩短
目前特斯拉官方标注的磷酸铁锂Model 3 NEDC续航里程为468公里，但车上显示的里程是EPA续航里程，满载车辆续航里程约为418公里。
也就是说车主的车辆续航能力直接缩水了10%~15%。在下面的帖子里，也有用户发现，Model 3充满电后的续航里程是372公里，和上面车主的情况差不多。
显示充电完成后，电池寿命缩至372公里
但是在下面的评论里，车东看到了一条用户评论“今天满306(公里)”。据该用户称，他的车辆寿命缩短了27%。
用户评论截图
根据这些用户的说法，型号3的磷酸铁锂版本在低温下确实有容量收缩，但收缩的范围并不相等，在不同温度下性能也不同。另外，车主驾驶习惯的不同也影响到车辆的真实生活。网上有车主说，车辆的真实寿命缩水了50%左右。
在一个车主的帖子里，看到了车内的另一个现象，就是车辆静止一段时间后，会出现悬崖状的下降。据车主说，他的车连续两晚续航30公里，40公里。
网友吐槽车辆经历了悬崖般的下滑
车东熙同事还说，他的Model 3车主群里也有磷酸铁锂车主吐槽类似情况。车主早上坐车到公司的时候，显示还有160公里的续航，再开的时候只剩100公里了。
根据这两位车主的反馈，磷酸铁锂Model 3的寿命确实出现了“悬崖般的下降”。
其实这种情况本质上也是降功率的表现，只是在用户刚刚充满电的时候，车辆并没有检测到降功率，所以显示的数字并没有变化。行驶一段时间后，车辆读取正确的电源信息，突然掉号，导致上述“悬崖状”断电。
除了容量下降，车内还有一个很明显的问题，就是磷酸铁锂版的车在冬天会充电慢。
车东溪的一个同事的Model 3用的是三元锂电池。他说，特斯拉过充堆给车辆充电，初期充电功率可以达到80kW以上，随着充电量的增加，充电功率会逐渐降低。
型号3的三元锂电池版依然以24kW的功率充到最后一级
但在论坛上，一位车主上传的图片显示，充电初期充电功率只有64kW。另一个车主上传的图片上的数据更夸张。图为汽车充电尚处于起步阶段，但显示的充电功率仅为25kW，与普通三元锂电池的充电功率相差甚远。
磷酸铁锂电池版本型号3充电开始时电池寿命只有25kW
然而，这种情况只发生在北部地区。上海某LiFePO4款车主表示，满电续航里程425~419 km，不加热续航里程基本无偏差。
车物同行也有一款Model 3，是三元锂电池版。夏天电池充电到90%时，电表显示EPA寿命333公里，电表显示在327-331公里之间。可以看出0度左右的天气电池衰减很低。
事实上，在寒冷的天气里，磷酸铁锂电池的电池寿命会一直缩短。就连磷酸铁锂电池大师比亚迪刀片电池也遭遇了同样的命运。
一位比亚迪用户在论坛上表示，他的比亚迪韩在北京的电池续航时间已经缩短了60%。有网友评论说六折比较靠谱，但是北京的气温还没到最冷的时候。这意味着，当温度进一步下降时，巡航范围将继续缩小。
北京比亚迪韩车主留言截图
比亚迪汽车高管在回复网友时表示，“正常的冬天是400多公里”，这个数字与官方公布的605公里有一定差距，可以算是官方对电池续航时间缩短问题的认可。
比亚迪汽车高管微博回应电池续航问题
今年创造了销售奇迹的洪光迷你电动车也受到了同样的问题的困扰。有车主反映续航里程本来应该是170公里的高端车型，现在续航里程不到100公里。甚至有车主说续航里程连85公里都没达到，续航里程缩水了50%以上。
从上面的例子中不难看出，磷酸铁锂电池冬季收缩的问题依然存在，而且随着温度的逐渐降低，收缩的情况也逐渐严重，对于今年刚刚复苏的磷酸铁锂电池来说，这并不是什么好消息。
二、磷酸铁锂存短板 低温性能衰减难避免
那么，是什么原因导致磷酸铁锂电池在低温下性能大幅下降呢？
和很多动力电池行业的从业者交谈后，车东找到了答案。
首先让我们了解一下磷酸铁锂电池的组成和工作原理。磷酸铁锂电池的正极材料为磷酸铁锂，负极材料为石墨。锂离子的充放电过程是锂离子从电极中插入和取出的反复过程。充电时，锂离子从负极材料中出来，进入电解液，然后通过聚合物膜移动到电池负极，嵌入石墨晶格中。
放电时，锂离子从石墨晶格逸出进入电解液，通过聚合物隔膜移动到电池正极，嵌入磷酸铁晶格。
在了解了磷酸铁锂电池的工作原理后，我们来看看为什么磷酸铁锂电池在低温下表现不好。
磷酸铁锂电池
在上述过程中，电池的负极材料是关键，决定了动力电池的性能，但磷酸铁锂电池的负极材料具有一定的特性。
北京高压科学研究中心研究员高翔告诉车东熙，与三元锂电池(正极材料为三元锂)相比，磷酸铁电池正极材料的导电性较弱，这种弱点在低温下会更加突出。
蜂巢能源技术支持总监林育民也表示：“磷酸铁锂正极材料橄榄石的晶体结构存在固定缺陷，低温下容量和工作电压较差。”
高翔还向车内介绍了另一个可能的因素，就是液态电解质在低温时，流动性相对较差，锂离子在电解质中的扩散速度相对较慢。但在冬季低温下，液体电解质的流动性容易降低，因此目前液体电解质体系下的动力电池受到低温的影响。
悬崖状断电的原因主要与车辆对电池的监控有关，这也是磷酸铁锂电池领域的一个难题。林育民告诉车，磷酸铁锂电池的放电电压很平，电量很难监控。在实际使用过程中，电流忽高忽低，监测不准确。
车辆系统监控存在一定的时滞，导致车辆表观里程急剧下降。
新能源和汽车电子领域的知名专家朱玉龙在自己的分析文章中表示，特斯拉Model 3最初的策略是针对三元锂电池，更换磷酸铁锂电池后会出现一些误差。悬崖式里程下降的问题也可能与哨兵模式等策略有关，由于SOC估计误差和静态功耗的双重作用，导致功率下降明显。
林育民也回答了磷酸铁锂电池充电慢的问题。他说磷酸铁锂电池价格比较低，可能不加热。充电策略在低温充电时会降低电流，负极材料在低温充电时容易析出锂，需要降低电流来保护电池，导致磷酸铁锂电池相应的充电缓慢。
了解了这个特性之后，我们需要知道在什么温度下磷酸铁锂电池的性能会开始变差。
高翔说，汽车公司和电池公司在公布电池性能时，都是以20~25摄氏度的室温为基准，也就是说，只要低于这个温度，电池性能就会下降。
0-20摄氏度之间，磷酸铁锂电池性能下降呈线性；当温度降到零度以下时，磷酸铁锂电池的性能会像悬崖一样下降，续航里程可能会降低50%以上；当温度低于-10度时，磷酸铁锂电池可能根本无法工作。
林育民还表示：“一般情况下，当温度低于10摄氏度时，磷酸铁锂电池的性能会大打折扣。”
目前，北京气温已降至0摄氏度以下，全国许多地区气温已降至10摄氏度以下。如果装有磷酸铁锂电池的型号在室外冰冻一夜，电池性能必然下降。
北京气温已降至零度以下
高翔说：“目前，动力电池在液体电解质系统下的性能在冬季低温时会打折扣。”林育民还认为，在现有生产技术的基础上，很难克服磷酸铁锂电池固定板短的问题。
林育民也认为使用纳米级的铁和锂材料会有稍微好一点的效果，但也会带来新的问题。最直观的是纳米材料会直接增加电池成本，从而失去磷酸铁锂电池的成本优势。更尴尬的是，即使采用纳米级的锂铁材料来增加成本，它们在冬季的性能还是比三元锂电池差。
一般来说，磷酸铁锂电池在冬季仍然存在性能不佳的问题，目前没有合适的解决方案，未来可能会继续存在。
三、小鹏G3推磷酸铁锂版 热度仍然不减
虽然磷酸铁锂电池在冬天问题很大，但今年汽车公司更换磷酸铁锂电池的热潮并没有停止。
就在最近，工信部发布的《道路机动车辆生产企业及产品公告》第339批中，出现了小鹏G3的磷酸铁锂——型磷酸铁锂版本。今年以来，比亚迪、特斯拉、荣威、BAIC等汽车公司也推出了配备磷酸铁锂电池的车型。
明知磷酸铁锂电池容量在冬季萎缩，他们还是选择了这种电池。这些车企是怎么想的？
车认为可能有以下三个原因：
首先是降低成本。小鹏G3使用的磷酸铁锂电池是宁德时报提供的，和特斯拉Model 3一样。能够同时吸引特斯拉和小鹏，也离不开宁德时代的成本控制。据一些媒体报道，宁德时代磷酸铁锂模块每千瓦时的成本价已经降到500元以内，电池组每千瓦时的成本将低于600元。
国产特斯拉3型
根据国际投资分析机构UBS的数据，我国三元锂电池的价格在每度1000元左右。采用磷酸铁锂电池后，汽车公司的自行车成本可降低2万元以上，整车价格可进一步降低，从而带来更大的竞争力。特斯拉Model 3就是最好的例子，价格从27.9万元降到24.9万元，跌幅刚刚超过2万元。
比亚迪在发布刀片电池的时候，还说电池每千瓦时的成本价已经降到500元左右，电池组每千瓦时的价格预计在600元左右。
正因为如此，汽车公司“知道山里有老虎，更喜欢在山里旅行”，积极选择磷酸铁锂电池。
其次，磷酸铁锂电池虽然在低温下会受到很大的影响，但在南方不会受到太大的影响。
从南方磷酸铁锂Model 3用户的评论中也可以看出，南方的温度没有北方高，所以其车辆的续航能力基本没有受到太大影响。
上海磷酸铁锂特斯拉车主留言截图
林育民还告诉车，在南方或东南亚，磷酸铁锂电池的先天性低温缺陷不会直接出现。
所以对于南方用户来说，磷酸铁锂电池和三元锂电池在具体性能上没有区别，但是磷酸铁锂电池价格更便宜，对于很多南方用户来说也是不错的选择。
这个市场的存在也给了汽车公司更换磷酸铁锂电池的信心。
另外，虽然在电池材料方面没有办法提高磷酸铁锂电池的低温性能，但一些汽车公司正在通过其他方法提高磷酸铁锂电池的冬季性能，主要途径是保持电池的温暖。
一些汽车公司直接在电池外包装包裹绝缘材料，进一步完善了电池的热管理系统，可以进一步降低电池发热的功率损耗。
也有一些汽车公司使用油电混合加热来加热车辆，利用燃料产生的热量来维持电池温度，从而增加车辆的续航能力。
总的来说，虽然磷酸铁锂电池存在一些问题，但是很多车主经过多年的市场教育，都有一定的心理承受能力。另外，磷酸铁锂电池确实可以带来更低的价格，汽车公司也开始逐渐关注磷酸铁锂电池。
结语：动力电池领域还有很长的路要走
低温天气对所有车型都不友好，而电动车受低温影响更明显，无论是三元锂电池还是磷酸铁锂电池，在冬季的性能都会打折扣。
目前北方气温普遍在零度左右，部分磷酸铁锂电动车车主在网上抱怨车龄严重缩水，甚至缩水一半以上。三元锂电池性能没那么严重。
这使得磷酸铁锂电池再次陷入舆论。然而，一些汽车公司坚持使用磷酸铁锂电池。与三元锂电池相比，磷酸铁锂电池具有更好的安全性和更低的成本。为了降低成本，很多车企都选择了这种电池，但它在冬天的性能差，能量密度低也是它天生的缺点之一。
然而，使用三元锂电池也存在成本高、安全性低的问题。
对于汽车公司来说，无论是选择三元锂电池还是磷酸铁锂电池，都会面临一定的风险，这也说明目前的动力电池技术还远未成熟，还有很长的路要走。