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《2021最好的玩的娛樂城》有顏值又有內涵的電動汽車續航裡程評價

《交廣會客廳》節目中主持人嘉賓曾經對什麼是CCRT作瞭介紹,本期節目中汽測評技術管理部部長周博雅繼續做客中央廣播電視總臺中國交通廣播《交廣會客廳》,與主持人高雅一起聊聊關於電動汽車續航裡程的評測。



CCRT(智能電動汽車)測評規程中,針對電動汽車設置瞭續航充電(一級指標)測評項目,所占權重為20%,其中中國工況續航是主要續航充電的主要二級指標,所占權重60%,包含常溫續駛裡程、低溫續駛裡程和高速續駛裡程三個三級指標。


一級指標

序號

二級指標

權重

 

 

 

續航充電

1

中國工況續航

60%

2

續駛裡程顯示準確度

10%

3

百公裡直流充電速率

20%

4

充電兼容性

10%

5

整車無線充電

+5

6

對外高壓放電

+5

 

總計

100%

備註:如果通過加分項獲得分值比例達100%以上,按照100%計算

 

關於電動汽車續航裡程?

電動汽車的續駛裡程,直接影響到消費者日常出行的活動范圍,可以說是消費者最關註的電動汽車性能指標,也是日常使用中能體驗到的最直接的性能指標之一。但是由於電動汽車續駛裡程在低溫、高速等行駛環境下顯著降低,在使用過程中沒有達到廠傢宣稱的續駛裡程等問題不斷出現,受到瞭消費者的廣泛關註和質疑。

 

為什麼廠傢宣稱的續駛裡程與實際駕駛裡程存在較大的差異?

國傢標準中隻規定瞭常溫下電動汽車續航裡程的測試方法,分為NEDC工況法和60km/h等速法。消費者購車前可以獲取的官方續航裡程信息為按照國傢標準在常溫下測得的數值。但是中國地域遼闊,溫度的變化和空調的消耗都對電動汽車續駛裡程有很大影響,這直接影響瞭消費者實際用車過程中的續航裡程體驗。此外,根據中汽中心EV-TEST測評數據,100km/h等速法測試的續駛裡程較公告值平均下降率為20%。不難發現,行駛工況也是影響續駛裡程的重要因素。而我國一直沿用的歐洲NEDC工況測試體系,該工況存在測試時間短、巡航比例高、裡程少等問題,這也是公告續駛裡程和實際續駛裡程差異的主要原因。

 

是什麼在影響電動汽車的續航裡程?

從能量需求角度,車輛行駛時的驅動能耗受工況、駕駛行為、車重、電機效率、能量回收效率及附件能耗等因素影響。由汽車動力學方程可以看出,行駛阻力主要來自滾動阻力、空氣阻力、坡道阻力和加速阻力,其中空氣阻力與車速的二次方成正比。當車輛處於高速巡航狀態時,空氣阻力以二次方的趨勢顯著增加,滾動阻力也有一定增加,致使車輛驅動功率明顯增大,續駛裡程極大縮短。

從電池性能的角度,首先,動力電池組在適宜的溫度范圍內才有高效放電能力,一旦溫度超過適宜范圍,電池放電能力迅速減弱,這必然導致續駛裡程的下降。其次,無論是高溫還是低溫,開空調已然成為必要需求,由此帶來額外的電量損耗,也導致瞭續駛裡程的下降。根據EV-TEST的專業測試,低溫-7℃開空調的續駛裡程平均下降率更高達50%。此外,低溫條件下動力電池開啟自我保護功能,限制輸出功率和某些節能技術的應用,導致續駛裡程進一步縮短。

 

續航裡程試驗需要哪些設備?試驗室裡怎麼跑那麼長的路?

主要裝置:車輛、底盤測功機(轉鼓)、司機輔助系統

試驗中,車在轉鼓上行駛。采用司機助輔助系統(下圖),和我們平時打娛樂城賺錢差不多,兩條紫色線劃定瞭車輛要達到的車速區間,駕駛員要盯著這個司機助屏幕,及時增減車速或換擋(如有必要),保證車速在紫色線夾逼的區間內。

 

中汽中心的續航裡程試驗具體是怎樣做的?

1) 展開道路滑行試驗,根據車輛道路阻力曲線,通過滑行試驗獲得底盤測功機對試驗車輛加載值並對車輛進行放電。

2) 在環境溫度為(25±5)℃下,動力蓄電池充電達到完全充電狀態,常溫試驗前車輛應該在(25±5)℃的常溫環境中浸車至少12小時。

3) 在底盤測功機上依據中國工況要求測試車輛的續航裡程。

4) 試驗結束,記錄車輛相應的續駛裡程。

 

中汽中心的續航裡程什麼情況下算是試驗結束瞭呢?

1) 對最高車速大於等於 114km/h 的試驗車輛,不能滿足規定的公差要求時,應停止試驗;

2)對於最高車速小於 114km/h 的車輛,在工況目標車速大於車型申報最高車速時,目標工況相應速度基準曲線調整為車輛申報最高車速,此時要求駕駛員將加速踏板踩到底,允許車輛實際車速超過規定的公差上限,當不能滿足規定的公差下限時應停止試驗;在工況目標車速小於等於車型申報最高車速時,不能滿足規定的公差要求時,應停止試驗。

其中,規定的公差要求:

車輛實際速度和測試循環規定的速度之間的允許公差如下:

公差上限,+2.0km/h,時間在 ±1.0 s 之內;

公差下限,-2.0km/h,時間在 ±1.0 s 之內。

 

中國工況是什麼?為什麼要采用中國工況?

我國一直沿用的歐洲NEDC工況測試體系,該工況存在測試時間短、巡航比例高、裡程少等問題,這也是公告續駛裡程和實際續駛裡程差異的主要原因。從理論上講,隻有與我國實際交通狀況相符的工況曲線才能真實的反映車輛的實際續駛裡程和能耗水平。

中國工況正是在這一背景下應運而生的,2015年由工信部聯合五部委共同組織下達瞭中國新能源汽車產品檢測工況研究和開發項目,由中國汽車技術研究中心有限公司組織全行業力量共同完成。項目組采用國際先進的工況開發方法論,在全國41個代表性城市組建瞭包含5048臺車的數據采集車隊,建立瞭全球范圍內規模最大的工況開發數據庫,並引入百度後臺的GIS低頻交通動態大數據(共21億條)獲取瞭車輛在不同速度區間和不同城市的宏觀權重,最終開發完成瞭輕重型車共8條工況曲線。下圖為適用於乘用車的CLTC-P曲線。

我國乘用車主要以城區和城郊出行為主,具有低平均速度(29km/h)、高怠速比例(22.1%)、頻繁加減速的特點,最高車速114km/h。無論是方法論的先進性、正確性,還是工況數據來源、數據規模等,中國工況都是全球范圍內最符合、最能反映中國實際道路行駛特征的工況循環。

常溫續駛裡程

什麼是常溫試驗?是不是說試驗隨便在某天某地都能進行呢?

並不是這樣的,如果隨意選擇時間和地點,在冬天的東北和在夏天的海南,試驗環境溫度天差地別,這樣的試驗難以保證代表性和重復性,又如何保證科學性呢?EV-TEST將常溫續航測試的溫度設定在(25±5)℃,安排在室內的常溫試驗艙中進行。簡單來說,這個試驗倉就相當於一個努力維持在25℃的空調房。

 

常溫續駛裡程的評分標準是什麼?

       對於常規車組,常溫續駛裡程小於200km,得0分;大於等於200km且小於等於400km,得60-100分,區間內線性插值。

       對於微型車組,常溫續駛裡程小於150km,得0分;大於等於150km且小於等於250km,得60-100分,區間內線性插值。

 

常規車400km滿分,微型車250km滿分,標準為什麼這樣定?

一方面,考慮用戶出行的需求,一定程度上希望“越長越好”。

但從另一方面,續航是否真的越長越好呢?答案顯然不是。續航裡程變長,雖然可以一定程度解決裡程焦慮的問題,但隨之而來的安全、空間、電耗、成本等方面的問題將會越來越突出。就拿安全來說,由於車的體積有限,車身佈置留給電池的空間也是有限的,一味地追求高續航,必然會給電池增加壓力。電池的能量密度過高,安全性降低,從而可能引發起火爆炸等安全事故。用人身和財產安全來換高續駛裡程,是非常不明智的。

基於以上兩點,EV-TEST秉承著從消費者切實需求出發的原則,將常溫條件下的滿分續航值設置為400km,既要求車輛續航更符合消費者預期,同時也盡可能保證瞭車輛的安全、空間、電耗、成本等不受影響,追求的是車輛各性能之間的平衡。續航裡程究竟是不是越長越好?這本身應該是一個交給市場來解決的問題。

低溫續駛裡程

為什麼要設置低溫續航測評項目?

由於電動汽車動力電池的低溫特性,在寒冷冬季充不滿電(充電容量降低)且放電速度變快(放電容量和放電電壓下降較快),加上寒冷冬季空調制熱需求(空調制熱電量損耗較大),在使用過程中達不到廠傢宣稱的續駛裡程,導致電動車主們很容易產生續航衰減焦慮。

 

多少度算低溫?溫度怎麼選定的?

雖然我國幅員遼闊,溫度范圍大,但有電動汽車分佈的城市則相對集中。因此溫度的設定不是越極限越好,不然就脫離瞭實際。基於中汽中心的空調行為特征研究結果,EV-TEST結合電動汽車推廣現狀和國內外相關環境標準的特征值,進一步參照電動汽車銷量較大位置較北的北京市冬季平均氣溫,以-7℃作為低溫評價環境溫度。

 

測試中,除模擬真實環境溫度,還有什麼需要考慮的因素麼?

當然有,空調是中國汽車用戶冬夏季不可或缺的功能,是用戶乘車舒適性的保障。下圖是中汽中心空調行為特征的研究結果,當溫度低於0攝氏度,空調開啟的比例非常高。

在低溫條件下,為瞭舒適性的要求,開啟空調會增加額外的能耗,續航裡程也會進一步縮短。很多人也許會覺得小小的空調對電動汽車的續航影響能有多大,下面這張研究者的測試結果圖也許能給出解答。溫度越低,空調對續航裡程的影響就越突出。

低溫續航試驗具體實施是什麼樣的情況呢?

低溫的續航試驗同樣要在特殊的環境倉中進行,當然地面下還埋著轉鼓。

1) 對測試車輛進行浸車處理。車輛充滿電後要沉浸在高低溫環境倉中12-36小時,使車輛溫度浸透

2) 完成浸車後,車內部署多個溫度傳感器並開啟空調,高溫35℃測試環境下將車內溫度維持在23-25℃、低溫-7℃測試環境下將車內溫度維持在20-22℃

3) 在轉鼓上依據NEDC工況要求測試車輛的續航裡程。

4) 試驗結束,記錄車輛相應的續駛裡程。

 

低溫續航試驗如何“評”呢? 評價依據是什麼?

EV-TEST采用相對續航削減率進行評價,使用相同的工況,測試常溫下的續航,作為基準,低溫下再測試續航,計算削減率,作為評估的標準。

計算公式:削減率=1-高溫/低溫續駛裡程÷常溫續駛裡程

 

低溫續航試驗的結果如何?

從測評結果可知:

1. 高溫續駛裡程平均下降率為17%,低溫續駛裡程平均下降率高達50%,環境溫度對續航的影響十分顯著,低溫尤其突出;

2. 不同車型之間測試結果差異較大,低溫續航達到滿分,續航下降隻要控制在30%以內就行;

3. 部分車輛低溫測試結果過低,說明測試中出現瞭限功率的自我保護情況,跟蹤工況曲線出現瞭問題,觸碰到瞭終止條件。這部分車輛在低溫下不具備全速度工況段通行的能力,但是需要聲明哦,不是說不能通行。

4.部分車輛的高溫續航裡程較常溫裡程更長,可能與該車型在不同的環境條件下限功率的策略不同有關。

 

高速續駛裡程

高速續駛裡程如何評分?

采用相對續航削減率進行評價,使用相同的工況,測試常溫下的續航,作為基準,高速下再測試續航,計算削減率,作為評估的標準。

計算公式:削減率=1-高速續駛裡程÷常溫續駛裡程

 

高速續航怎麼測?

高速續航的測試方法和常溫續航隻有一個區別:工況不同。高速續航不再采用中國工況,而是運行100km/h的等速工況。

高速續航的成績認定是相對於常溫續航的。自2019版規程發佈之後,EV-TEST常溫續航測試使用中國工況(CLTC-P曲線),所以圖中榮威Ei5,威馬EX5和瑞虎3xe三款車的常溫續航是基於中國工況測試的裡程,而其他車型是使用2017版規程中規定的NEDC工況。

根據測試結果可以看出,電動車在高速續航試驗中,續航裡程普遍下降在15%-25%之間。肯定有很多小夥伴有疑惑瞭,在大傢的印象中,傳統油車不是上瞭高速反而省油嘛,為什麼電動汽車反而更費電瞭呢?

為什麼電動汽車高速反而更費電瞭呢?

1)汽車高速時主要克服空氣阻力,風阻是與速度的平方成正比的,消耗的功率與速度的三次方成正比,速度越大,高速情況下耗能越大;

2)高速運行時,電池輸出功率較大,電池包溫度較高,效率降低;

3)高速運行時,高速時制動工況減少,以機械制動為主,汽車的制動回饋作用弱。

續航裡程測評成績

熟悉EV-TEST的朋友都知道,為瞭持續引導技術進步,適應消費者關註熱點的變化,19年的4月份EV-TEST發佈瞭2019版新規程,測評項目及方法、評分標準等與舊版規程都有不同程度的變化。

下面的成績匯總將會分為2019新版規程和2017舊版規程兩部分分別展示。要註意,列在同一表內的才有可比性。

2019版規程測評車型成績(常規車)

2017版規程測評車型成績(常規車)