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和大眾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。
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
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)
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。
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。
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)。
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
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