研究：寒冷天气下电动巴士能耗激增，电池加热和车厢供暖是主因

IT之家 6 月 24 日消息，康奈尔大学的研究人员与汤普金斯联合区域交通公司（TCAT）合作开展的一项新研究显示，在寒冷天气中，电动巴士的能耗会显著增加，尤其是在像伊萨卡这样道路多山且冬季严寒的地区。

IT之家注意到，TCAT 于 2021 年启动了一项试点计划，测试七辆电动巴士，该项目由联邦拨款资助。在两年的测试期间，这些电动巴士在汤普金斯县的 41 条不同线路上运行。然而，在寒冷月份，电动巴士的续航里程和性能均出现了问题。为了找出原因，研究人员分析了真实世界的数据，并开发了所谓的“最佳温度区间”（OTZ）模型，这些模型展示了在理想温度（16℃至 30℃）下电动巴士的能耗情况。

当气温降至-4℃至 0℃时，电动巴士的能耗比 OTZ 模型预测的增加了约 48.0%，能耗包括驱动能耗和通过动能回收的能量。即使在更宽的温度范围（-12℃至 10℃）内，能耗仍然增加了 28.6%。

研究发现，这些额外能耗有一半用于给电池本身加热。这些电动巴士的电池在约 24℃时性能最佳，因此在寒冷天气中，电池需要额外的电力来预热，才能使巴士启动。另一个主要因素是车厢内的供暖系统，尤其是在城市线路上，车门频繁开关，导致冷空气进入。

“对于全电动车辆来说，电池是唯一的车载能源来源，”该研究的资深作者、康奈尔大学教授张明（Max Zhang，音译）表示，“一切都要依赖它。”

研究还发现，在寒冷条件下，动能回收的效果不佳，动能回收是通过巴士减速时为电池充电的过程。原因之一是这些巴士的电池体积巨大，约为普通电动汽车电池的八倍，很难保持所有电池单元的温度均匀。

为改善电动巴士在冬季的性能，研究人员提出了一些短期解决方案：将巴士停放在室内以保持温暖、在电池尚温时充电，以及减少停靠时车门开启的时间。从更宏观的角度来看，城市可能需要重新思考其公共交通基础设施，包括检查充电桩的数量、是否为巴士提供加热车库，以及如何调整线路和时间表。

“你需要尝试优化所有巴士的调度，并考虑基础设施的能力，比如你有多少充电桩，以及你是否有自己的车库，”该研究的主要作者、博士生顾金涛（Jintao Gu，音译）说。

研究团队还发现，农村线路由于停靠站点较少，在寒冷天气中额外消耗的能量比城市线路少。这可能有助于交通机构在寒冷月份决定哪些线路更适合电动巴士运行。