深度分析电动装载机冬季续航（一）：电量都去哪了？-第一工程机械网

随着环保要求的日益提高和电动技术的不断发展，电动装载机在工程领域的应用逐渐增多。然而，不少客户对电动装载机在冬季的续航表现仍存在顾虑，担心寒冷天气会导致电池续航大幅衰减。今天，我们通过一个案例来看看实际情况到底如何。

客户案例

地点：山西太原某电厂

气温：1月份-23~11℃；7月份12~37℃

工况：电煤铲装上料

装备：长城重工GW58E/5.5t/282kWh

PS：纯工作续航指排除待机时间后，基于一个完整的电池放电周期（电量从 100% 到 20% ）折算的续航时间。纯工作续航是电动装载机能够达到的保底续航值。在现实情况中，因为存在待机时间，实际续航会比纯工作续航高出约 20% ~ 80%（本案例实际续航约高50%）。

上图反映了山西太原某电厂一台GW58E电动装载机在冬夏两季的续航差异情况。数据显示，该车1月份纯工作续航为5.2小时左右，7月份纯工作续航为5.5小时左右。续航与气温并没有出现任何相关性，冬夏续航差异几乎可以忽略不计。

冬季该有续航焦虑吗？

普遍来讲，认为冬天续航会大幅衰减的理由不过有两条：1、电池温度过低，导致电池容量从化学层面衰减；2、冬天电池加热及驾驶室制暖耗电量大，导致可用容量从物理层面降低。下面我们逐一进行分析。

冬天电池一定低温吗？

上图展示了今年1月至7月该车电池工作温度的整体情况。从中能够发现，电池在绝大多数时间里都处于最佳工作温度区间15℃~30℃之内。处于这个温度区间时，电解液离子传导顺畅、电池活性好且化学反应稳定，一般不会出现容量衰减现象（经实际计算：续航达成率=实际电池放出电量/理论电池放出电量≈99.8%）。而该地区1月份的最低气温达到了-23℃，即便施工地点是在厂房内，其环境温度按理来说也会比较低，为何电池的温度却这么理想呢？

首先是因为这台电动装载机每天的工作时长接近20小时（见下图），大部分时间都处在工作或者充电的状态。要知道，电装的功率比较高，电芯的布局也较封闭和密集。一旦开始工作，发热量会比较大，即便偶尔停机，在没有冷却系统介入的情况下，电池降温也需要一个较长的过程。而电池在充电时发热量更大，在充电完成后又会启动电池保温，这样就能确保在下一次工作时处于比较良好的温度状态。

除了工作时间长促使电池发热大，另外还有一种可能，会不会是因为电池热管理起了作用，对电池进行了强行加热呢？要回答这个问题，我们首先要看看一台电动装载机的电量是如何分配的。

电量都去哪了？

上图统计了该车1月与7月的总能耗和各系统能耗的分配情况。从整体上看，由于北方冬季居民用电量更大，所以电厂1月份作业量更加饱和。该车1月份总耗电1.9万度，7月份总耗电1.5万度。从分项上看，行走电机和液压电机合计能耗都达到了91%，冬夏两季几乎没有区别。主要的差异点体现在驾驶室冷暖空调和低压电器件。可以看到，1月份驾驶室冷暖空调明显更加耗电，占到电池总电量的4.3%，对比7月仅有0.8%，这是因为工程机械驾驶室采用电加热制暖，功率较大。而低压电器件7月份能耗占比大约高出1月份接近一倍，达到7.2%，主要是因为夏天散热风扇（包括液压散热和电机散热）工作量更大。最后，我们还能发现7月份电池冷却消耗了1.5%电量，而1月份几乎没有用到电池加热！这样我们就可以断定，该台车是完全靠电池自发热来抵抗冬季低温的，并没有因为电池加热消耗额外电量。

结论

至此，我们可以得出以下结论：

1、当电动装载机冬季作业量较大时（作业量大是客户选购电动装载机的关键因素），电池靠自发热即可抵抗外界低温，不会出现因低温而导致的续航衰减现象。建议冬季停工后直接进行充电，有利于电池保温；

2、冬季驾驶室制暖会消耗更多电量，但由于电装配备的电池容量足够大，这部分电耗在整体中的占比很小。而到了夏季，散热风扇的运行同样会消耗更多电量，综合冬夏两季的情况来看，整体并不会出现较大的续航差异；

3、在极寒地区或作业量较低的情形下，可能会涉及电池加热（就本案例而言，几乎没有用到这一功能）环节。电池加热与驾驶室制暖均采用PTC加热，功率相差不大，但电池对于温度的要求更低（只需加热到15℃），且不会每时每刻都在加热，所以前者消耗的电量绝不会多于后者，对整体续航的影响有限。（关于电池热管理的内容，我们会在下篇文章中展开详细探讨）