寒冷天气下的电动汽车续航：损耗背后的科学原理

每年冬天，循环量都是相同的：电动汽车 (EV) 在寒冷中损失大约 40% 的行驶里程。联邦政府公布的数据显示，续航里程损失为 41%。这并没有错。这也不是你的车发生的事情，两者之间的差距就是每个有用的决定的所在。

该数字来自 2019 年以特定方式进行的一项特定测试。该组织于 2026 年 5 月在较新的汽车上重新进行了该实验，结果为 39.0%。七年的热泵、八阀和热管理新闻稿使这一数字增加了两个百分点。

两次，有趣的结果都不是标题。这就是工程师关闭加热器时发生的情况。

电动汽车在冬天会损失多少里程？

三个独立的证据体系，但他们并不同意。从那里开始。

2019 年的数据来自 AAA 的电动汽车续航里程测试报告，该报告将 2018 款宝马 i3、2018 款雪佛兰 Bolt、2018 款日产 Leaf、2017 款特斯拉 Model S 75D 和 2017 款大众 e-Golf 放在气候控制室内的底盘测功机上，并运行它们直至死亡。当供暖、通风和空调 (HVAC) 系统在 20°F 的温度下运行时，与 75°F 的基线相比，综合行驶里程平均下降 41%。这是美国能源部 (DOE) 公布的数字，能源部明确表示：“对电动汽车的估算基于 AAA 2019 年的一项研究。”

2026 年 5 月，AAA 再次测试了三辆较新的电动汽车和三辆混合动力汽车。寒冷天气范围损失为 39.0%。七年的热力工程使整体数字上升了两个百分点。

与此同时，Recurrent 读取了 34 种型号的 30,000 多辆汽车的遥测数据，而不是在室内测试 5 辆汽车，发现电动汽车在 32°F 时保留了 78% 的最大续航里程，在 20°F 时保留了 70% 的最大续航里程。实验室所说的损失为 39%，而损失为 30%。

这两个数字都是诚实的。实验室将机舱温度保持在 72°F，鼓风机开至最大，并将电池组驱动至零；这是一个有意设定的上限。车队数据是当真人穿着外套开车上班时所发生的情况。

是电池还是加热器？

这个问题会改变你应该做什么，而搜索结果第一页上几乎没有任何内容可以回答这个问题。

AAA 在 20°F 且 HVAC 关闭的情况下对同样的五辆汽车进行了测试。综合行驶里程下降了 12%，等效燃油经济性（MPGe，每加仑汽油当量的英里数）下降了 8%。打开加热器，损耗从 12% 降至 41%。

因此，在寒冷的日子里，你损失的 41 个百分点中，大约有 29 个百分点是由于机舱内的热量造成的。美国能源部用自己的话说也得出了同样的结论：“消耗的额外能源中大约三分之二用于为机舱供暖。”

物理学并不迷人。汽油发动机的效率大约为 25%，因此它会释放出大量废热，而您的加热器则可以免费利用这些废热。电动传动系统足够高效，几乎没有废热可以回收，因此必须制造机舱温暖。在电阻系统中，这意味着电流通过高电阻元件，AAA 测量的电流通常为 2 到 4 千瓦，具体取决于车辆。座椅加热器的功耗为数十瓦。比例并不接近。

电池本身是一个较小的恶棍。寒冷会减慢电池内部的扩散、电导率和反应速率，每个测试车辆都会降低 20°F 时的最大放电容量以避免损坏。那就是12%。它是真实的，它是不可避免的，而且它并不是让你花费大部分冬季装备的东西。

热泵能解决这个问题吗？

部分，而不是你想象的那样。

热泵传递热量而不是制造热量，这就是为什么它每单位电可以提供 3 到 4 个单位的热量。 Recurrent 的车队数据显示，热泵汽车的冬季温度在 30°F 附近提高了 8% 至 10%。这是一个真正的、可衡量的优势，也是冬季电动汽车中重复次数最多的一条建议。

现在请阅读 AAA 自己的发现。五辆测试车中的两辆，宝马 i3 和日产 Leaf，配备了带有辅助电阻加热功能的热泵，可用于极低的温度； Bolt、Model S 和 e-Golf 仅是电阻式的。 AAA 假设热泵汽车的损失会显着减少。他们没有。 i3s 的损失最大，为 50%，Leaf 的损失最小，为 31%，三款电阻车的损失分别为 47%、38% 和 36%。两辆热泵车包围了整个场地。

AAA 的结论值得准确引用。注意，这里的“机制”是指所安装的加热器的类型，而不是是否使用加热器；同一份报告中的前一句证实了暖通空调的使用本身给每辆汽车造成了巨大损失。 “值得注意的是，驾驶室加热机制并没有显着影响车辆在能耗、行驶里程和等效燃油经济性方面的性能。热泵在极冷的环境中基本上无效。在 20°F 时，可能会利用辅助电阻加热来维持驾驶室温度。”

五辆汽车是一个小样本，它们的尺寸、重量和基线范围不同，因此这不是加热架构的受控比较。但该机制对这两个结果的解释并不矛盾。热泵从外部空气中提取热量。空气越冷，提取的热量就越少，直到系统放弃并将工作交给它应该替换的电阻元件。 Recurrent 描述了相同的行为，指出热泵“在极低的温度下与 PTC 加热器相比变得无效”，PTC 是正温度系数电阻元件。

热泵是一种微冷设备。它在 30°F 时发挥作用，在 0°F 时不再起作用。

您自己的汽车是否有，请自行查找：按型号和年份列出的特斯拉热泵指南 涵盖了 Model 3 的 2021 年转换、Model S 和 X 的更新，以及 Tesla 在其手册中打印的单屏检查。

在 40°F 的冬天会发生什么，没有人测试过

AAA 和 Recurrent 均未发布 35°F 至 45°F 频段的数字。 AAA 的腔室测试温度为 20°F、75°F 和 95°F。经常报告 32°F 和 20°F。这个缺口恰好位于美国大多数人过冬的地方，而且像太平洋西北地区这样的海洋性气候几乎占据了整个冬季。

从数据中可以看出：电池损失基本上不存在，因为即使在 20°F 时，加热器关闭损耗也仅为 12%，并且热泵的工作状态接近最佳状态。该范围内的主要成本是尚未被寒冷击败的系统上的机舱热量。这意味着温和的冬季驾驶员从清单上最便宜的修复中获得的收益最大，而从购买不同的汽车中获得的收益最少。

该平台确实存在一个真实世界的数据点，尽管它是单一所有者比较而不是车队数据。 Recurrent 引用了 EV Charger Reviews 的 Michael Kim 的一项测试，他在 30°F 左右的温度下运行了电阻加热式特斯拉 Model 3 与热泵 Model Y，结果发现 Model 3 的能耗增加了 26%，而 Model Y 则增加了 8%。相关区别在于，2021 年更新之前生产的 Model 3 使用电阻加热器，而 Model Y 自推出以来就配备了热泵。同一制造商，同一时代，三倍的供暖惩罚。

汽油和混合动力汽车在寒冷时也会失去续航里程吗？

是的，而且这种与汽油的比较并不像互联网上所暗示的那么讨人喜欢。

在城市驾驶中，传统汽油车在 20°F 时的燃油经济性比 77°F 时低约 15%，并且在 3 至 4 英里的短途旅行中可下降多达 24%。 AAA 的 2026 年测试表明，混合动力汽车在 20°F 时燃油经济性损失 22.8%。

这个结果让运行它的人感到惊讶。 AAA 汽车工程和研究总监格雷格·布兰农 (Greg Brannon) 表示：“电动汽车在中等温度下效率很高，但在寒冷条件下续航里程会大幅下降。我们之前的研究就预料到了这一点，但混合动力汽车在寒冷温度下燃油经济性降低了 23%，这让我们感到惊讶。”

电动汽车仍然损失更多。诚实的框架是，冬天对每一个动力系统都是一种负担，电动汽车的账单是三者中最陡的，而且差距比“电动汽车在冬天死掉”类型所暗示的要窄。

预处理是否可以节省范围？

前提是汽车已插上电源。这是一个普遍存在的坏建议。

连接充电器时进行预处理会将热负荷转移到墙上，美国能源部明确列出了这一点：“如果您驾驶插电式混合动力或电动汽车，在插入充电器时预热驾驶室可以延长车辆的行驶里程。” AAA 的 2026 年建议也说了同样的事情，明确指出您应该“在插入电源时对电动汽车进行预处理”。

拔掉电源后进行预处理会消耗与您试图保护的电池组相同的能量。它带来了舒适感和更温暖的电池以实现更快的充电，这两点都值得拥有。它不购买里程。有关 Tesla 特定的机制、时间安排和预热成本，请参阅 Tesla 预处理的工作原理。

什么有效，排名

美国能源部针对电动汽车的清单很短，包括使用座椅加热器代替座舱加热器以节省能源并扩大续航里程、定期检查轮胎压力以及将车停在温暖的地方。 AAA 增加了在极端温度下保持轮胎充气并适度驾驶的功能。

请注意列表中没有的内容：这里不涉及购买产品。最能解决问题的两个修复是仪表板上已有的按钮和您已有的电缆。

无论如何，冬季轮胎是值得购买的，它们是一种安全决定，而不是范围决定。通常附加在它们身上的效率损失事实证明比指南建议的更难确定，冬季轮胎问题 单独拆解了指南。

寒冷给你带来了什么损失？

AAA 于 2026 年 3 月定价。在 20°F 的温度下，按家庭电费充电的电动汽车的运营成本每 1,000 英里增加 32.11 美元，而通过公共网络充电的电动汽车每 1,000 英里的运营成本增加 76.93 美元。混合动力车每 1,000 英里上涨 28.44 美元。

公共收费数字应该改变人们的行为。冬天，没有家庭插座的惩罚大约增加了一倍。在同一项冷测试中，家庭充电的电动汽车每 1000 英里的成本仍比混合动力汽车低 36.19 美元，而公共充电的相同电动汽车的成本则高出 86.26 美元。

温特并不能决定电动汽车的运行成本是否低廉。你插入的地方确实如此，而冬天会在两个方向上放大这个答案。

您的电池化学成分会改变答案吗？

这是对上述一切最强烈的反对，应该得到直接答复而不是驳回。

12% 的纯电池比例是在 2019 年测量的，对 2017 年和 2018 年生产的五辆汽车均使用镍基阴极化学物质。磷酸铁锂 (LFP) 电池组现已成为许多入门级内饰的标准配置，但据广泛报道，磷酸铁锂 (LFP) 的冷性能较弱。

这就是证据的状态：本文所依据的两个数据集都没有通过阴极化学来分离结果。 AAA 测试了五辆特定汽车并报告了每辆车的数量，而不是化学分组。 Recurrent 报告了 34 款车型的平均数据。没有人像 AAA 对加热器与电池那样对 LFP 与镍进行比较，而且网上流传的比较数据彼此不一致，足以颠倒排名。由于这个原因，这里没有引用它们。

因此，请以本文的标题发现为前提：三分之二的车内热量分解是在镍基汽车上测量的，如果您驾驶的是磷酸铁锂汽车，那么对您来说可能不太真实。没有人公布具体数字来说明少了多少。

这会改变运行顺序。对于 LFP 车主来说，最推荐的不是座椅加热器，而是通过岸电对电池组进行预处理，因为在出​​发前加热电池是列表中唯一能够触及座椅加热器无法达到的损失部分的杠杆。该建议不会崩溃。它的运行顺序确实如此。

钠离子会修复冬季范围吗？

最终有可能，而且不是在美国可以买到的汽车。

钠离子化学确实更适合寒冷，因为钠离子和电解质之间的键合较弱，随着电解质变稠，它们可以保持移动。 CATL表示，其Naxtra钠离子电池“在-30°C下的放电功率几乎是同等磷酸铁锂电池的三倍，同时在-40°C下保持超过90%的容量保持率，并在低至-50°C的温度下保持稳定的电力传输。”这些是制造商数据，未经独立验证的结果。宁德时代和长安汽车推出了宁德时代所谓的“全球首款配备钠离子电池的量产乘用车”，宁德时代表示该车将于 2026 年中期上市。这不是在美国销售的汽车。

将此视为预计问题在未来十年内缩小的理由，而不是推迟购买的理由。检查CATL自己的页面了解当前状态，而不是相信文章中的数字，包括这篇文章。

常见问题

电动汽车在冬天会损失多少里程？

对 30,000 多辆汽车的车队遥测显示，32°F 时电量约为 22%，20°F 时电量约为 30%。实验室测试将机舱温度保持在 72°F，鼓风机最大，在 20°F 时测得的上限为 39% 至 41%。现实世界的驾驶通常介于两者之间。

冬天开车前应该预热您的电动汽车吗？

仅当充电时才有效。美国能源部表示，“在插入充电器时预热驾驶室可以延长车辆的行驶里程”，美国汽车协会的建议也规定了相同的条件。拔掉电源后进行预处理所消耗的电量与您试图保护的电量相同——它带来的是舒适感和更快的充电速度，而不是行驶里程。

在电动汽车中配备热泵值得吗？

在温和的寒冷中，是的：车队数据显示热泵汽车在接近 30°F 的冬季温度范围内增加了 8% 至 10%。在极冷的情况下，它就不再重要了——泵从外部空气中提取热量，当提取的热量很少时，它就会把工作交还给它本应取代的电阻元件。它是一种微寒装置，不是冬季疗法。

汽油车冬天也会失去续航里程吗？

是的。在 20°F 的城市行驶中，传统汽油车的燃油经济性大约会降低 15%，而在短途旅行中，燃油经济性可能会下降多达 24%。 AAA 的 2026 年测试测量混合动力车在 20°F 时损失 22.8%。电动汽车的冬季费用是三者中最高的，但每个动力系统都会支付一笔费用。

减少冬季范围损失最便宜的方法是什么？

使用座椅和方向盘加热器而不是驾驶室加热器——大约三分之二的额外冬季能源用于为驾驶室供暖，座椅加热器的功耗为数十瓦，而电阻加热器的功耗为 2 至 4 千瓦。再加上对电缆的预处理，无需购买任何东西。

冬季范围清单

寒冷来临之前：

1. 如果汽车支持充电器，则每次都按计划​​进行前提条件。这是唯一真正免费的修复。
2. 首先使用座椅和车轮加热器，然后使用驾驶室加热器。大约三分之二的额外能量用于为机舱供暖。
3. 根据每个机队数据，将冬季预期设定为 20°F 时比标价低约 30%，结冰时约低 22%，甚至更糟。 4、气温下降时检查轮胎气压。
4. 如果可以的话，把车停在里面。
5. 如果您公开收费，请做好预算。这就是冬天咬人的地方。

有关汽车在行驶时正在做什么的更深入的机制，请参阅特斯拉低功耗模式 的科学知识以及里程估算器如何围绕物理原理重建自身。对于寒冷季节给新车主带来的其他教训，新电动车车主犯的错误 涵盖了那些花费真钱的错误。

当 AAA 第三次运行此测试时，下一个诚实数字就会出现。从2019年到2026年的两点变动来看，值得关注的并不是总体百分比是否下降。问题是是否有人最终测量了大部分司机所经历的 40°F 的冬天。

资料来源 (8)

• fueleconomy.gov DOE fueleconomy.gov: Fuel Economy in Cold Weather
• newsroom.aaa.com AAA Electric Vehicle Range Testing Report, February 2019
• newsroom.aaa.com AAA Fact Sheet: EV vs Hybrid Temperature Efficiency Testing, May 2026
• newsroom.aaa.com AAA Newsroom: Temperature Impacts on EV and Hybrid Performance
• recurrentauto.com Recurrent: Winter EV Range Loss Study
• recurrentauto.com Recurrent: Heat Pumps in Electric Vehicles
• insideevs.com All Tesla Vehicles Now Have Efficiency-Boosting Heat Pump
• catl.com CATL and Changan Launch First Mass-Production Sodium-Ion Passenger Vehicle