纯电动汽车续驶里程测试将采用中国工况

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电动汽车续驶里程在低温、高速等行驶环境下显著降低引起广泛关注。纯电动汽车在使用过程中,由于没有达到标称的续驶里程,已开始受到消费者质疑,社会舆论也出现了一些关于电动汽车里程问题及电动汽车产业的负面信息,引起了行业的广泛关注。 

前不久,电动汽车百人会对纯电动汽车续驶里程问题进行了新一轮探讨,核心问题就是厂家宣称的续驶里程与实际驾驶里程存在较大的差异。会上各位专家对测试工况、环境温度、空调使用等影响电动汽车续驶里程的因素进行了深入讨论。 

3月27日召开的2019年电动汽车整车标准工作组第一次会议上,由中汽中心标准所牵头、行业内多家单位参与修订的GB/T 18386《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法》标准确定将采用中国工况代替欧洲的NEDC工况作为测试工况,并将引入高低温测试规程。 

下面我们对工况及相关试验条件等影响纯电动汽车续驶里程的因素进行具体介绍。 

■ 工况对纯电动汽车续驶里程测试结果影响显著 

从能量需求角度,车辆行驶时的驱动能耗受工况、驾驶行为、车重、电机效率、能量回收效率及附件能耗等因素影响。由汽车动力学方程( )可以看出,行驶阻力主要来自滚动阻力、空气阻力、坡道阻力和加速阻力,其中空气阻力与车速的二次方成正比。当车辆处于高速巡航状态时,空气阻力以二次方的趋势显著增加,滚动阻力也有一定增加,致使车辆驱动功率明显增大,续驶里程极大缩短。 

■ 车辆滚阻、风阻和续驶里程与车速关系 

根据中汽中心EV-TEST三期共21辆车的测评数据,100km/h等速法测试的续驶里程较公告值平均下降率为20%。不难发现,行驶工况是影响续驶里程的重要因素。而我国一直沿用的欧洲NEDC工况测试体系,该工况存在测试时间短、巡航比例高、里程少等问题,这也是公告续驶里程和实际续驶里程差异的主要原因。从理论上讲,只有与我国实际交通状况相符的工况曲线才能真实的反映车辆的实际续驶里程和能耗水平。 

中国工况正是在这一背景下应运而生的,2015年由工信部联合五部委共同组织下达了“中国新能源汽车产品检测工况研究和开发”项目,由中国汽车技术研究中心有限公司组织全行业力量共同完成,项目组采用国际先进的工况开发方法论,在全国41个代表性城市组建了包含5048台车的数据采集车队,建立了全球范围内规模最大的工况开发数据库,并引入百度后台的GIS低频交通动态大数据(共21亿条)获取了车辆在不同速度区间和不同城市的宏观权重,最终开发完成了轻重型车共8条工况曲线。我国乘用车主要以城区和城郊出行为主,具有低平均速度、高怠速比例、频繁加减速的特点,最高车速114km/h。无论是方法论的先进性、正确性,还是工况数据来源、数据规模等,中国工况都是全球范围内最符合、最能反映中国实际道路行驶特征的工况循环。 

 

■ 试验条件的影响不容忽视 

工况是纯电动汽车续驶里程和实际差异的主要原因之一,但并不能将所有差异都归结于工况,试验条件也是重要影响因素。正如很多专业测评机构的结果,纯电动汽车“谈温色变”,而据我们的调研,这一说法确实有据可依。首先,动力电池组在适宜的温度范围内才有高效放电能力,一旦温度超过适宜范围,电池放电能力迅速减弱,这必然导致续驶里程的下降。其次,无论是高温还是低温,开空调已然成为必要需求,由此带来额外的电量损耗,也导致了续驶里程的下降。根据EV-TEST的专业测试,高温35℃+光照开空调的续驶里程平均下降17%,低温-7℃开空调的续驶里程平均下降率更高达50%。此外,低温条件下动力电池开启自我保护功能,限制输出功率和某些节能技术的应用,导致续驶里程进一步缩短。当前法规要求的20℃~30℃室温仅是车辆最佳续驶里程表现,中国地域辽阔,一年温度区间可跨度-30~40℃,消费者实际的应用场景只会更加恶略,所以法规试验条件应包含大多数消费者可能应用到的场景,比如提供包含多种运行条件下的续驶里程标识等,为用户提供更多的信息。 

数据来源:EV-TEST 2017年第一批正式测评实测

■ 中国工况有利于多项节能技术应用 

NEDC属于稳态工况,多为匀速行驶,不利反映很多节能技术的实际应用效果。以目前在电动汽车领域应用较为广泛的制动能量回收技术为例,它通过制动踏板的作用将多余的动能回收,频繁减速更能凸显制动能量回收技术的作用。理论上制动能量能达到驱动能量的70%,适宜温度下回收能量可节能20%以上。中国工况下减速比例高达26.44%,高于NEDC工况的16.6%,中国工况更加有利于反映制动能量回收技术的节能效果。此外,减速断油、换挡提醒等节能技术在实际使用中的节能效果,只有在反映中国实际道路行驶和使用特征的中国工况下测试才能够得到充分体现。 

■ 中国工况将会陆续导入相关标准 

根据工信部的指示,除在纯电动汽车的能耗和续驶里程试验方法标准中引用中国工况外,下一阶段的重型商用车油耗、燃料电池能耗试验方法以及相关限值标准将采用中国工况作为测试工况;轻型汽柴油车能耗等涉及与国六协调的标准在2025年之后推动切换为中国工况,循环外技术标准和标识标准将优先采用中国工况。 

■ 中国工况标准导入计划 

综上,我们相信在政府和相关部门的推动下,随着中国工况在电动汽车标准体系中的导入,企业将逐步摆脱认证工况和实际工况不符造成的困局,会把更多的精力投放在车辆技术水平的提升上,消费者的“里程焦虑”问题将会得到大幅度的缓解。 

编辑:唐壹

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