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研究周報 | 工況和實際相差很多,電動汽車續(xù)航里程"虛標"了嗎?

下半年,隨著更多續(xù)航400公里+的電動汽車上市,消費者既可能感到驚喜,但一看電池能量,又不得不對續(xù)航是否靠譜,以及整車能耗的真實性存在一些懷疑,特別是在真實駕駛過程中,很難開到企業(yè)所宣傳的標稱數(shù)據(jù),因此,探討一下同一臺車在不同測試條件下的續(xù)航里程和能耗差異,以及相關的要素。

首先來看coches.net和AUTOBEST做的一些測試數(shù)據(jù),測試車型包括日產(chǎn)LEAF、雷諾ZOE、現(xiàn)代IONIQ、起亞SouL EV、寶馬I3大眾e-golf等中等里程的車型,還有歐寶Ampera-e、I-pace和Model S/X。

里程和效率測試是在巴塞羅那的高速公路和城市交通中進行的,測試中把所有電動汽車都設置為正常模式(無節(jié)能Eco或運動Sport模式),并保持空調開啟狀態(tài)(溫度設置為19-23oC)。 測試過程中室外環(huán)境溫度在26-33攝氏度,為了安全測試,這些電動汽車在電池較低電量警告出現(xiàn)意外,車輛最后一段空電池狀態(tài),是在巴塞羅那-加泰羅尼亞賽道的進行的。

image.png

圖1 測試車輛和測試路況

第一部分 測試結果評估

實際測試下來,兩撥人員對每個車輛的測試結果如下:

表1 兩次里程的測試結果

車型

Hyundai IONIQ Electric

Kia Soul EV

Nissan

Leaf

BMW i3

Volkswagen e-Golf

Renault  Zoe

Jaguar I-PACE

Opel Ampera-e

Tesla Model X 100D

Tesla Model S 100D

單位

電量

28

30

40

33.3

35.8

41

90

60

100

100

kWh

里程測試 1:

199

214

235

225

218

273

307

379

404

411

km

里程測試 2:

224

222

220

237

244

295

319

375

395

433

km

平均里程

212

218

228

231

231

284

313

377

400

422

km

儀表盤上保留的里程

5~8

7

14

30

5

15

10

30

10

10

km

能耗

12.2

13.6

16.3

14.8

12.4

14.6

27.5

16.1

23.4

20.6

kWh/100 km

如果以可視化結果來評估這次實際測試的續(xù)航里程和不同車輛的關系,可以得到以下散點圖:

  • 400公里以上:只有Model S和Model X達到了,配置了100kWh的電池,雖然能耗較高,但是在真實的續(xù)航測試中也是能開到400公里的

  • 300公里以上:I-pace非量產(chǎn)狀態(tài)的車輛的90kwh在高速跑車掉電很快,還不如60kWh的Ampera-e,能真實開到300公里也是不錯的

  • 250公里:ZOE的41kWh能真實跑到250公里以上

  • 200-250公里:這是當前幾臺車輛比較真實的續(xù)航里程,這里最主要的原因受制于電池,還有整車企業(yè)對于電池容量衰減之后,儀表盤表顯SOC和實際的SOC需要考慮生命周期的量,使得這里有了差異

image.png

圖2 實際測試續(xù)航里程和電池標稱kWh的散點圖

車企根據(jù)認證要求,在歐洲會給出兩個數(shù)據(jù),一個是NEDC,一個是WLTP。把數(shù)據(jù)進行核對,可以得到這樣的初步結論:

  • 用NEDC所得出的純電動續(xù)航里程,和實際續(xù)航的偏差較大,在幾個NEDC里程較高的車輛里面特別明顯

  • 用WLTP做出來的,除了I-pace目前差異比較大以外,誤差并不是特別多(有參考意義)

image.png

圖3 車輛NEDC、WLTP和實際測試得到的里程的差異

這個車輛的標稱值,是借用燃油車測量排放和油耗的標準,是從1970年代發(fā)展到現(xiàn)在,各個地區(qū)分別發(fā)展出自己的工況來統(tǒng)一性評估車輛的特性,其中包括美國的 EPA,歐洲的NEDC和WLTC(在 WLTP標準下)。標準之間的差別是對車輛的最高行駛速度,平均行駛速度,加速時間,行駛距離,溫度還有空調的使用情況等定義一個設定。工況是基于多場景的,有市區(qū)場景,有郊區(qū)場景,有高速場景等,并包含若干循環(huán),而循環(huán)則是針對單一場景,從車輛啟動到停止的完整過程。每個國家的交通情況不太相同,比如規(guī)定的最高速度標準不同,人口密度帶來的擁堵情況也不同,最高駕駛速度和平均駕駛速度到底是多少,所以參考這個數(shù)據(jù)和實際駕駛是有一定的參照意義的。

1) NEDC 循環(huán)和WLTC

NEDC主要是規(guī)定測試循環(huán)、循環(huán)時間還有其他的相關參數(shù),如下所示NEDC的速度曲線是均勻變化的。工況分為四個UDC和一個EUDC的工況,從 0 到 780 秒是一個循環(huán),叫市區(qū)循環(huán)(ECE-15),行駛最高速度沒有超過 50 km/h,平均車速是 18.35 km/h。每隔 195 秒,曲線的走向是完全一致的,在市區(qū)循環(huán)里,重復四次駕駛情況。從 780 秒到 1180 秒,為市郊循環(huán),最高車速 120 km/h,平均車速 62 km/h。從 2015 年開始,歐洲開始研究和應用新的測試標準,在 WLTP 標準下的工況指的是 WLTC。WLTC 的曲線也開始像 EPA 一樣,整個速度的區(qū)間變得更陡峭,速度更高,更接近于真實的駕駛情況。從這個層面來看,使用WLTC對于大多數(shù)家用車而言,是比較好的衡量標準,我們能夠從廠家和機構測試的參考值,里面得到我們能衡量真實續(xù)航的里程。

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圖4 NEDC和WLTC的工況對比

2)EPA的工況

美國EPA給出的數(shù)據(jù),我把8個在美國賣的純電動汽車也做了一個對比。

image.png

圖5 美國8款電動汽車的續(xù)航里程情況

因此,可以看到在歐洲進行測試時,用美國工況有些車就有些不適用。EPA最早只有兩個工況,一個是市區(qū)工況,一個是市郊工況。后來隨著時間推移,2008年之后開始加入補充工況,新增的高速工況開始考慮高速激烈駕駛的情況,而空調和低溫則是對于市區(qū)工況的條件補充。

FTP-75(聯(lián)邦測試程序)被用于美國輕型車排放認證和燃油經(jīng)濟性測試。FTP-75和FTP-72是美國EPA市區(qū)底盤測功機測試循環(huán)(UDDS)的兩個變體。FTP-75循環(huán)是FTP-72添加了505秒的作為第三階段,新添階段與FTP-72的第一階段相同,但是熱啟動工況。 第三階段是在發(fā)動機停止10分鐘后開始。因此,整個FTP-75循環(huán)由以下段組成:冷啟動瞬態(tài)階段(環(huán)境溫度20-30°C),0-505 秒;穩(wěn)定階段,506-1372秒;熱浸(最小540 秒,最大660 秒);熱啟動瞬態(tài),0-505 秒。

高速公路燃油經(jīng)濟性測試(HWFET)循環(huán)是美國EPA為確定輕型車輛的燃油經(jīng)濟性而開發(fā)的底盤測功機測試程序。 HWFET用于確定公路燃油經(jīng)濟性等級,而FTP-75測試用來確定城市油耗等級。 測試運行兩次,兩次之間的最大間隔為17秒。車輛先進行第一個循環(huán)進行預處理,第二次循環(huán)進行實際排放測試。 以下是HWFET循環(huán)的一些特征參數(shù):持續(xù)時間:765秒;總距離:10.26英里(16.45千米);平均速度:48.3英里/小時(77.7千米/小時)。

image.png

圖6 EPA的測試工況和高速工況

從這個意義上來看,使用不同的測試工況來做,與實際續(xù)航是有差異的。使用NEDC工況來做的續(xù)航里程值比實際的續(xù)航值偏高,在很多時候,開車出來的工況很難與實際數(shù)據(jù)進行擬合,使得里程因為測試程序的原因進行了虛標。

下一篇筆者將對于這些車輛的電池系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)和其他相關要素分解,來對比不同車輛的差異,到底用哪些參數(shù)與續(xù)航里程的差異相關,企業(yè)在做這個里程的時候要考慮哪些事情。

來源:第一電動網(wǎng)

作者:朱玉龍

本文地址:http://autopag.com/kol/73931

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