純電動(dòng)車的續(xù)航里程偏差多有大？

從前不久廣州車展上的純電動(dòng)車新品來看，未來上市的車型工況續(xù)航會以 300km 為起始“及格線”，而且主流車型會有 400km 甚至更高的續(xù)航能力。消費(fèi)者既可能感到驚喜，但一看電池能量，又可能對續(xù)航是否靠譜，以及整車能耗的真實(shí)性存在一些懷疑，特別是在真實(shí)駕駛過程中，很難開到企業(yè)所宣傳的標(biāo)稱數(shù)據(jù)。我們就來探討一下，影響續(xù)航的車輛電池系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和其他相關(guān)要素分解，車企和消費(fèi)者各有哪些要考慮的因素。

 

純電動(dòng)車的續(xù)航里程，是指車輛在動(dòng)力電池完全充電（儀表盤充滿的情況下）的狀態(tài)下，以一定的行駛工況（類似 60km/h 等速、NEDC、WLTP），連續(xù)行駛的最大距離。雖然這個(gè)數(shù)據(jù)看上去很簡單，但是影響續(xù)航表現(xiàn)的有很多因素。一個(gè)車企宣稱的續(xù)航里程，和實(shí)際開出來續(xù)航的差異程度，可以體現(xiàn)出把控能力的差異，這也是可以判定整車廠綜合能力高下的關(guān)鍵指標(biāo)。

 

 

如果我們根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法測試，以 NEDC 所得出的純電動(dòng)續(xù)航里程較高，實(shí)際開車在非理想條件的時(shí)候，就容易出現(xiàn)比較大的偏差。WLTP 的測試程序，與實(shí)車開出來的數(shù)據(jù)比較吻合，在非理想條件下差異也不大，能夠作為一個(gè)可信度更高、讓用戶安心的參考標(biāo)準(zhǔn)。此前國內(nèi)使用的等速 60 公里工況和實(shí)際的差異太大，也基本被淘汰使用，但不少車企在宣傳的時(shí)候仍然會采用“最大續(xù)航里程 ”。

 

續(xù)航能力考驗(yàn)著整車廠三個(gè)方面的水平：整車、動(dòng)力系統(tǒng)和優(yōu)化。整車主要是涉及到車輛的整體設(shè)計(jì)，如車輛的空氣動(dòng)力特性（風(fēng)阻、整車車身精度）和車重、滾阻等。動(dòng)力系統(tǒng)主要涉及電池的容量和特性，電機(jī)和逆變器特性，整車能量管理策略特別是能量回收的特性。最后就是整體優(yōu)化，根據(jù)動(dòng)力總成、空調(diào)能量管理和附件能量管理，做一個(gè)細(xì)致的優(yōu)化，在電控層面做出平衡，在動(dòng)力特性和能耗特性上做調(diào)整，并保證全生命周期特性的相似性。

 

當(dāng)然，僅僅根據(jù)一次使用或者一次普通的測試來武斷判定一臺車的水平也是不公平的，實(shí)際上續(xù)航里程和用戶駕駛習(xí)慣、用車環(huán)境緊密相關(guān)。我們以 coches.net 和 AUTOBEST 做的一些測試數(shù)據(jù)為例，采用了是國外市場上的純電動(dòng)車型，包括日產(chǎn)聆風(fēng)、雷諾 ZOE、現(xiàn)代 IONIQ、起亞 Soul EV、寶馬 i3 和大眾 e-Golf 這樣的中等里程車型，還有歐寶 Ampera-e、捷豹 I-PACE 和特斯拉 Model S、Model X 較高電量的高續(xù)航車輛。測試是在巴塞羅那的高速公路和城市交通中進(jìn)行，把所有電動(dòng)汽車都設(shè)置為普通模式，并保持空調(diào)開啟狀態(tài)（溫度設(shè)置為 19-23℃）， 測試過程中室外的環(huán)境溫度在 26-33℃。

 

　　

 

均一化各個(gè)車企的技術(shù)水平以后，我們可以直觀看出續(xù)航里程是和電池的能量有線性的直接關(guān)系，和車的大小呈現(xiàn)反比的關(guān)系。進(jìn)一步來看對比實(shí)際續(xù)航和各個(gè)工況標(biāo)出來的數(shù)據(jù)，存在一些差異性，有高有低。

 

『實(shí)際測試?yán)m(xù)航里程和電池標(biāo)稱 kWh 的散點(diǎn)圖』

 

最直觀的影響因素當(dāng)然就是動(dòng)力電池系統(tǒng)了，車企在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的續(xù)航里程時(shí)，首要考慮的是多大的車能布置多大的電池容量，這有一個(gè)基本的定數(shù)。增加純電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程的最直接方法就是增加電池的容量，但又不能過多增加汽車總質(zhì)量以及動(dòng)力電池的占用空間。疊加電池是個(gè)技術(shù)活，要考慮的東西很多，全新開發(fā)的電動(dòng)車平臺比“油改電”平臺更利于布置電池。

 

其次，動(dòng)力總成中的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)影響也很關(guān)鍵，包含電機(jī)、逆變器和減速器，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是決定百公里電耗的主要條件，需要充分挖掘電機(jī)效率、電控效率和減速器方面的效能。電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率包括驅(qū)動(dòng)控制器效率、驅(qū)動(dòng)電機(jī)效率和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)整體效率測試和確認(rèn)。

 

　　

再來就是整車控制，需要協(xié)調(diào)匹配電池、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和底盤剎車能量回收的關(guān)系。制動(dòng)能量回收的策略將會直接幫助增加車輛的續(xù)駛里程，還能改善整車動(dòng)力學(xué)的控制性能。電動(dòng)汽車需要在城市路況或者頻繁加速減速特性下，根據(jù)電池的狀態(tài)、整車的剎車需求來動(dòng)態(tài)調(diào)整能量回收的比例。

 

電動(dòng)汽車也是符合傳統(tǒng)車輛的能耗規(guī)律的，汽車在行駛過程中所受到的阻力越大，用于克服阻力而消耗的蓄電池電能就越多，相應(yīng)的續(xù)航能力就越差。汽車行駛阻力主要包括滾動(dòng)阻力、空氣阻力、加速阻力及坡度阻力，這些阻力都無法避免，只能盡量減小。

 

　　

 

對于空氣阻力，可通過改進(jìn)車身流線來降低空氣阻力系數(shù)和減小迎風(fēng)面積。純電動(dòng)車不需要給發(fā)動(dòng)機(jī)散熱，所以中網(wǎng)可以做成全封閉狀態(tài)，這給風(fēng)阻優(yōu)化帶來了極大好處；其次由于底部不需要布置油箱、傳動(dòng)軸、排氣管等附件，所以整車底部可以做得十分平整，這給風(fēng)阻的優(yōu)化帶來了進(jìn)一步好處。

 

對于滾動(dòng)阻力，減少電動(dòng)汽車的整備質(zhì)量，輕量化的意義最終也是反映在滾動(dòng)阻力方面?？刂瓶偟馁|(zhì)量，對于車輛的絕對能耗有很大的意義。電動(dòng)車采用全鋁車身或全碳纖維車身（如寶馬 i 系列），都是為了減輕重量、降低滾阻。這也是為什么輕量化應(yīng)用在純電動(dòng)車領(lǐng)域比傳統(tǒng)車更加受追捧。

 

　　

 

全文總結(jié)：對消費(fèi)者來說，在選購電動(dòng)車時(shí)，不光要看車輛續(xù)航里程標(biāo)稱數(shù)據(jù)，還要看其整備質(zhì)量、電池容量和能量密度、電機(jī)類型、輕量化技術(shù)、風(fēng)阻系數(shù)等與續(xù)航表現(xiàn)相關(guān)的重要參數(shù)，從而可以判斷出車輛的真實(shí)續(xù)航性能到底如何。續(xù)航里程的準(zhǔn)確性，將會成為電動(dòng)車企業(yè)在消費(fèi)者口碑的重要評價(jià)指標(biāo)，更重要的是全生命周期里面續(xù)航里程不會出現(xiàn)大的波動(dòng)，即續(xù)航大幅下降的情況，這對于純電動(dòng)車用戶來說是非常關(guān)鍵的痛點(diǎn)。