其实影响续航里程的除了车内因素,还有很多标定和外部环境的因素,本期我们就在来聊聊影响续航里程的其他因素。

 异曲同工,再谈续航里程
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异曲同工,再谈续航里程

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眼看冬去春来,大地回暖,那些电动车车主们终于可以松一口气了,因为他们不必再为冬天电动车的续航里程而焦虑了。说来也奇怪,电动车技术已经发展了十多年了,如今800V充电已经普及,电池电量动辄也都超过了100度,百公里电耗也越来越低,为什么电动车用户的里程焦虑还是没有消除呢?

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电动车的普及,带来了适用人群心理上的一种疾病,就是续航里程。即使是刚充满电,也会开始焦虑不安,却总觉得下一秒电池电量会直接归零,担心突然没电把自己搁在路上,引发莫名精神痛苦或忧虑。今年春节南方大雪,很多开电车回家的人就深切感受到了高速拥堵时的焦虑,不敢开空调,走走停停中眼看着续航里程成倍缩减,那种心情要比股票下跌还要刺激。

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我们先来说说续航里程是怎么测出来的。其实续航里程是针对电动车和插电混动车的一项技术指标,在燃油车上,基本上采用百公里油耗来衡量能量的损耗。电动车的续航里程并不是拿到马路上测,而是把车拿到专门的测试实验室进行测试,并辅以不同的模拟循环来模拟实际驾驶。

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目前主流的测量方式有4种,简单跟大家介绍一下。

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第一种是NEDC,这是一种在欧洲市场普遍采用的测量方法,早在上世纪90年代就已经开始应用,由4个城市驾驶循环 和1个城市外驾驶循环 组成,所以工况图是4份低速+1份高速。NEDC的平均车速只有34km/h,而且全程不开空调,也不考虑气温和气压,与现实用车工况差距比较大,如今已经基本被淘汰。

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第二种是WLTP,全名叫全球统一轻型车测试规程,是以美国,日本等国家牵头发起的,后期欧盟也参与了,可以看做是是NEDC的替代规程,欧洲在2019年9月正式启用WLTP,废除了之前的NEDC规则。WLTP的测试时间为30分钟,比NEDC多10分钟,速度曲线更加波动,平均时速也由原来的12.5km/h增加到46.5km/h,最高车速131. 3km/h,测试里程为23.25km,还模拟了包括城市、主干道、郊区、高速等更广泛的工况,可以说它比NEDC更接近于实际使用场景,也更准确,目前国内很多品牌也用WLTP来标定自己产品的续航里程。

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第三种是EPA,由美国环保部制定的标准,也是目前最严格的测试标准,比如它规定纯电动汽车 必须负载200kg在城市工况,空调工况,高速工况以及高速加速工况下完成,测试里程28.5公里,平均车速46.82km/h,相比之下同样的产品,在EPA测试结果中的续航里程往往是最低的。

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最后一种是CLTC,是由中汽研历时三年调研开发出来的,是基于国内41座城市、3832辆车型样本,累计实验里程3278万公里,以及20亿条GIS交通低频大数据,得出的更加贴合国内道路法规及驾驶习惯的标准工况。2021年10月1日开始实施,用于替换欧洲NEDC标准。测试里程14.48公里,平均车速28.96km/h,是四个标准中车速最低的。

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这套标准也被很多媒体质疑,因为平均车速很大程度上决定了电量的损耗程度,一般城市驾驶的平均速度也不会低到28km/h,况且CLTC测试规定中是可以不开空调的,以至于像特斯拉model 3 Performance,NEDC标准下的续航里程 605km,而CLTC标准下变成了 675km。

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可以说,这四种电动车续航里程的测试标准都是实验室标准,消费者在实际驾驶过程中遇到的路况环境,车速,会有很大的出入,而厂家也会敏锐地找到实验室测试的漏洞和技巧,从而在数据上尽可能地提升续航里程,标榜自己产品的领先,数据上的出入也造成了续航里程所谓的虚标。可见不同的测试方法结果也大相径庭,那么外部环境是如何影响续航里程的呢?

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首先是电机的转化效率,作为电动车的发动机,电机是吧电池储存的电能转化成机械能的零件,这其中就存在一个转化效率,我们都知道燃油车发动机的热效率最高也就是45%左右,电机在这方面有了极大的进步,基本上可以达到95%,没有达到100%,其余主要是电机发热和机械结构的摩擦损耗。当然,这95% 也是理论值,在电动车的运行过程中,并不是所有的工况下都可以达到最大效率,我们来看下面这张图,深红色区域是效率超过94%的区间,受到扭矩和转速的影响,如果不考虑坡度,温度的影响,基本上要匀速在60-80km/h下才能进入这个最佳区间。如果你的驾驶习惯更加激进,或者在高速上行驶,那么电机效率就不会很高,自然续航里程也会缩短。

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那么剩下的电量去哪了呢?在高速行驶时,汽车主要要克服两个阻力,一个是风阻,一个是轮胎的滚动阻力。

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通过这个公式我们可以看到,当车速增加一倍,空气阻力就会增加4倍,这也就是为什么电动车跑高速没有任何优势可言,现在的汽车厂家通过外观设计上的变化尽可能地减小风阻,提升续航里程。

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第二个是轮胎的滚动阻力,这个是在所有车辆上都存在的,轮胎接触地面的面积,胎压,花纹,以及车身的重量都会影响滚动阻力,现在的电动车轮胎都采用了比较窄的低滚阻轮胎,也是为了节约能耗。

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其实对于续航里程最明显的影响是气温带来的影响,这也是绝大多数北方电动车主最为闹心的一点,一到冬天,续航里程基本腰斩,如果开暖风,那更是不堪设想。为什么低温会对电池电量产生影响呢?我们知道无论是磷酸铁锂电池还是锂电池,都是化学能转化成电能的原理,我们以锂电池为例,锂电池工作的原理放是由负极的锂离子通过电解液游离,穿过电池隔膜,运动回正极的过程中产生电流。回正极的锂离子越多,放电容量越高。低温环境下,电池内的化学物质反应就会变慢,相对而言,锂离子的流动性就变差了。而流动性变差,锂离子就更难穿过隔膜了,能量、充放电效率自然就下降了。

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除了自身化学性能的变化,在低温环境下,为了保持电池电量,电池会自动给自己加热,以保持正常的工作温度,同时车内乘客开启空调的时候也会加速电量的消耗。

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我们通过三期内容给大家详细解读了关于汽车续航里程的问题,那么如何解决呢?其实在短时间内很难消除标称与实际里程的误差,一方面需要进一步提升电池的性能,包括低温工作性能,高负荷下电量的保持等,其实还有一个最简单也是最合理的解决方案,就是厂家在车辆参数中不再标定续航里程,因为也是无法参考的一个数字,不如就取消到,改成对于电池电量的标注,比如这辆车是满充条件下可以储存80度电,或者100度电,至于这么多电量能够带来多长的续航里程,那要看自己的驾驶习惯,外部环境等等因素,消费者也就不会因此抱怨或者投诉。

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