美國特斯拉充電站變成墳場？極低溫電動汽車充不上電，怎麼辦？

這段時間美國和中國的朋友都很慘。美國慘什麼呢？特斯拉車主朋友慘，最近北極渦旋破裂，冷空氣南下，到處天寒地凍，冰天雪地，福克斯新聞說，很多電動汽車車主怒火中燒，卻又無可奈何，因爲他們的電動汽車充電很慢，甚至根本充不了電。芝加哥的特斯拉充電站已基本變成了電動汽車墳場，堆滿了在寒冷中“死去”的車輛，沮喪的車主們往往需要瑟瑟發抖，跺着腳等幾個小時，才能給“電動爹”充上電，我感覺可能有些誇張了。不過真的沒有什麼比這更糟糕的了，以致福克斯新聞呼籲，拜登和白宮不要老是想着拯救地球，誘惑人們買電動汽車了，讓市場來決定消費者該買什麼車吧。

中國的朋友們又慘什麼呢？昨天一個朋友給我說他倉央嘉措，平倉達吉了，我順口說我還天上潔白仙鶴，請將雙翅借我，不到遠處去飛，只到理塘就回呢。朋友說你傻啊，我那是股市慘淡，倉又加錯了，平倉大吉啊！我曰啊，原來是這個倉央嘉措，我腦筋急轉彎都沒轉過來。

股市就不說了，我也沒股票，不過有點心動，跌到這份兒了，要不要去啃一口呢？但風險確實太大，你想的是啃一根胡蘿蔔，但誰知道那是不是根鐵棒呢，沒準兒就“嘣”，崩掉幾顆牙齒，所以別輕易去嘗試，這市場太險惡，連“富貴險中求”這幾個字都怕得不得了，資金墳場，財富墓地啊，只有險，沒有求的機會。

那麼美國這電動汽車墓地究竟是怎麼回事呢？真的有這麼誇張嗎？電動汽車冬天真的充不上電嗎？要怎樣才能充上電呢？

福克斯新聞是保守派，向來對電動汽車不感冒，維基百科社區更是宣稱，福克斯新聞的科學和政治報道只是“勉強可靠”，所以所謂特斯拉充電站成了特斯拉汽車墓地的說法，我感覺誇張的成分可能居多。福克斯說，美國全國性的酷寒給電動汽車行業帶來了更多壞消息，平時充電只要15到20分鐘，冰凍溫度下充電站要90分鐘才能充滿電。

美聯社採訪了密歇根大學研究生安基塔·班薩爾，她在皮茨菲爾德鎮的超級充電站充電，這裏氣溫只有零下14度，她的特斯拉只剩下7%的電量了，興沖沖插上電源，卻發現汽車並沒有充電，而是顯示電池正在升溫，需要等電池達到適當溫度，1小時50分鐘後才能充滿電。看起來確實令人痛苦，冰天雪地裏等2個小時充電，這不是要人絕望嗎？

但班薩爾是個新手，纔買了這輛車一個星期，事實上在寒冷的天氣中，特斯拉是有技巧讓車輛正常充電的。

目前的電動汽車在冬天都面臨使用上的難題，主要原因就是鋰離子電池在低溫環境下，電解液黏度增大，甚至部分凝固，電池內化學反應速度會變慢，特別是鋰離子的遷移速度。低溫不僅降低鋰離子電池的效率，甚至導致內部材料的損傷和老化，具體來說，有四個方面的影響：

一是鋰沉積和鋰枝晶的生長。在充電過程中，低溫會導致晶格收縮，負極沒有足夠的空間來嵌入鋰離子，電荷轉移和固相擴散會變慢。鋰離子無法嵌入負極，就只能在負極表面尋找電子，形成銀白色的鋰金屬，這就是所謂的鋰鍍層（鋰沉積）。低溫下鋰鍍層生長不均勻，容易形成鋰枝晶，嚴重時可能會刺穿隔膜甚至導致功能失效。另外低溫下放電，負極表面沉積的鋰金屬，與電解液的反應速率也會下降，離集電體近的鋰金屬會優先溶解，頂部的鋰與負極就可能斷開形成“死鋰”，導致永久且不可逆的損傷。

二是SEI膜的增厚。鋰離子電池中負極材料的嵌鋰電位，通常低於有機電解液的還原分解電位，因此在電池的整個壽命期間，會形成一層鈍化膜，也就是SEI膜。電阻升高會導致極化增大，電位向低電位偏移，而鋰沉積意味着電位更低，所以金屬鋰與電解液的反應，會形成越來越厚的SEI膜。一些研究認爲，低溫下應該使用低電流充電，讓嵌鋰行爲“慢慢來”，有助於保護電池，也就是說應該儘量避免快充。

三是電極材料的局部晶格破壞。低溫下晶格收縮，強烈的嵌入可能破壞正負極局部晶格，從而導致無法修復的損傷。

四是電解液的極化分解。在低溫條件下，電化學極化和濃度極化嚴重，電極/電解液界面容易發生副反應，導致電解液分解，SEI膜增厚過程中，有機電解液的分解也會造成不可逆的損害。

所以你看，在低溫下給鋰離子電動汽車充電，實際要避免的就是兩點：一是低溫，二是快充。

有朋友可能會說，這不廢話嗎？低溫下怎麼避免低溫啊，不要快充我可以做到，但避免低溫怎麼做到啊，不可能讓老天爺升高溫度吧。

老天爺肯定靠不住，不過電動汽車在設計時就已經有了對策，這就是預先給電池加熱。班薩爾是新手，不知道可以先告訴汽車她要去充電站充電，這樣汽車就會對電池預熱，到達充電站時就可以正常充電了，大多數電動汽車其實都有這個功能，大約會消耗幾公里的續航電量，或者要預熱半小時左右。

所以你知道了嗎？低溫下使用電動汽車，一是充電前要對電池預熱，二是儘量用低電流充電。正好我看到一篇文章說，同樣是在寒冷的地方，電動汽車使用最多的挪威爲什麼反而很少遇到充電問題呢？原來挪威的電動汽車大多是在自己家裏充電的，90%的車主家裏都有充電樁，而美國這個比例卻不到一半。家庭充電，當然只能慢充，所以在冬天不但減少了麻煩，也避免了對電池的傷害。

具體到美國這段時間嚴寒，電動汽車遇到問題的可能還是少數，續航減少避免不了，但充電還是有辦法的，不會像福克斯誇張的都趴墳場了。令人蹊蹺的是，美國今年冬天爲什麼那麼冷呢？中國差不多的緯度，這個冬天反而有些暖，這其實可能就是厄爾尼諾帶來的影響。

厄爾尼諾期間太平洋東岸氣壓較低，西岸高，總體來說會導致美國偏冷，中國偏暖，拉尼娜現象則剛好相反，2008年中國雪災就是它在作祟。不過地球變暖，全球氣溫升高，北極渦旋更容易破裂南下，也會對氣候造成巨大影響，所以情況非常地複雜。作爲始作俑者的人類，短期來說也改變不了什麼，唯一能夠改變的是我們的心態，不管是電動汽車充電忘記給電池加熱，還是股票倉央嘉措，下回改過來就是了，畢竟生活總要繼續。