电动汽车消费者在用车过程中，都会遇到实际的续航里程比车辆标示的里程要减少亦称之为“续航缩水”的问题，特别是在冬季行驶，电动汽车续航缩水更为明显。
先来了解动力电池的基本结构和原理：
现在使用的锂离子动力电池单体的基本结构包括：正极（材料为使用锂合金金属氧化物）、负极（材料为石墨）、隔膜、电解质以及极柱、外壳等，如图所示。
锂离子电池根据征正极基本材料分为磷酸铁锂、三元锂和锰酸锂三种类型，负极都是石墨材料为主。锂离子动力电池工作时，正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌；负极反应：放电时锂离子脱嵌，充电时锂离子嵌入。锂离子从电极中脱出或嵌入，在电解液扩散、通过隔膜到达另一极，实现电荷转移。
电池单体按照串联、并联或串并联方式组合成为电池模块，电池模块及其附属结构组成电池包。每只动力电池单体出厂时都不是完全一致（容量，电压，内阻，自放电……），也称之为非一致性，并且在使用过程中非一致性会趋于严重，因此，需要电池管理系统进行控制。
动力电池正极材料、负极材料、隔膜、电解液以及电池模块\电池包的结构、制造工艺、非一致性、电池管理系统、充电系统等，影响动力电池的续航能力。不同类型、不同品牌的动力电池，续航能力有差别。
电动汽车续航缩水的原因有哪些呢？
一、环境低温
从电动汽车使用的环境温度上来看，我国的气温南北差异明显，而其中北方的季节性表现更强。以北京为例，夏季最高温度在35℃左右，而冬季则基本保持在零下10℃、甚至更低，这样的温度变化对锂离子电池来讲就是一大考验。
在低温环境下，锂电池的负极析理现象更严重，且析出的金属锂与电解液反应，其产物会沉积覆盖在电极材料上，同时，低温使得电解液的浓度增大，扩散系数降低，从而导致电池内部的电荷转移阻抗显著增大。低温下，电解液电化学反应阻力增加，电池容量降低，从而导致续航里程缩水。
有实验表明，0℃以下时，锂电池温度每下降10℃，内阻约增大15%；在-20℃环境下，放电衰减甚至达到34%以上。
二、车辆行驶里程
通常，随着电动汽车行驶里程的增加，动力电池的充放电次数越多，动力电池内部的电化学反应会逐渐变慢，锂离子的活性逐渐下降，导致续航里程减少。
在实验室条件下数据显示，三元锂电池循环充放电3900次，电池剩余容量66%；磷酸铁锂电池循环充放电5000次，电池剩余容量84%。
三、空调等用电设备耗电
电动汽车在冬季行驶，车内暖风是通过电力驱动的暖风系统来维持。暖风系统主要包括加热元件和鼓风机，这两部分都是依靠动力电池的电能驱动，会减少续航里程。
电动汽车在夏季使用开启空调，压缩机为电力驱动，要消耗动力电池的电量，必然影响续航里程。
空调系统的加热元件、鼓风机、压缩机等的效率不同，耗电量越高，影响续航里程会越短。
另外，冬季一些工况下还需要对动力电池包加热保温，同样消耗电能，缩短续航里程。
四、低温快充
锂离子电池低温快充与慢充比较，快充可能会导致负极锂金属析出和沉淀，沉积的金属锂易与电解液发生不可逆反应消耗大量的电解液，电池负极表面膜的阻抗进一步增大，电池极化更趋严重，可能导致动力电池实际的充电量与满电状态有较大差距。
因此，建议冬季低温充电时尽量采用慢充。
五、电池模块非一致性
动力电池单体之间性能的非一致性包括：电压、荷电量、容量、内阻及其随时间变化率、寿命、电极的电气特性、电气连接、温度特性、衰变速度、自放电率及其随时间变化率等。这些参数的不一致，甚至个别电池单体失效，将影响动力电池模块的总容量，随着总容量的衰减，续航里程即缩短。
六、电池管理系统
动力电池管理系统是保证电池正常、高效、安全工作的重要控制系统。
为了提高锂电池内元素的活性，需将电池的温度保持到适宜的工作温度，因此系统的一个功能是为电池“保温”，这一过程同样需要消耗电量。比如某品牌电动汽车的电池管理系统，针对每一节单体电池都配备了液体循环温度管理系统，除了保证汽车在运行时高温状态的散热之外，在动态低温状态下为了保持电池活性，甚至在停车的状态下依然通过消耗电量给电池加热。
动力电池过放电、过充电都会影响电池容量、寿命、甚至可能引起电池自燃。电动汽车使用过程中，通过电池管理系统对动力电池循环充放电的上限和下限（例如：充电终止电压\电流、放电终止电压\电流等）进行控制，避免动力电池的过充电、过放电，有利于保持电池的容量、循环寿命和安全。如果电池管理系统设定、控制的电池充放电界限变化，也会导致续航里程发生变化。
（作者：河北交通职业技术学院教授 刘志忠）
