張亞

（中國(guó)汽車(chē)工程研究院股份有限公司）

從2005年開(kāi)始，國(guó)家陸續(xù)制定和發(fā)布了一系列標(biāo)準(zhǔn)，在推動(dòng)新能源汽車(chē)技術(shù)進(jìn)步方面發(fā)揮了積極的作用。而被視為中國(guó)汽車(chē)工業(yè)“彎道超車(chē)”機(jī)會(huì)的純電動(dòng)汽車(chē)，其財(cái)政補(bǔ)貼所依據(jù)的重要能耗標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18386—2005《電動(dòng)汽車(chē)能量消耗率和續(xù)駛里程試驗(yàn)方法》由于制定年代較早，技術(shù)內(nèi)容較為陳舊，且大量采用等速法，已不能適應(yīng)當(dāng)前純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的需要。因此，國(guó)家制定了GB/T 18386—2017《電動(dòng)汽車(chē)能量消耗率和續(xù)駛里程試驗(yàn)方法》，將于2018年5月1日起正式實(shí)施。由于標(biāo)準(zhǔn)方法變化較大，尚未實(shí)施，且臺(tái)架試驗(yàn)費(fèi)用昂貴，目前從事該項(xiàng)試驗(yàn)的車(chē)型還不多。文章在研究新能源汽車(chē)系列標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對(duì)試驗(yàn)方法的變化進(jìn)行了總結(jié)，并根據(jù)技術(shù)現(xiàn)狀分析了變化對(duì)不同類(lèi)別車(chē)型可能產(chǎn)生的影響。

1　儀器設(shè)備變化

新標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)適用于中國(guó)典型城市公交循環(huán)及C-WTVC循環(huán)的車(chē)輛在移動(dòng)階段能耗計(jì)算的需要，增加了電壓及電流實(shí)時(shí)測(cè)量設(shè)備及精度要求；能量測(cè)量設(shè)備精度由原來(lái)的等級(jí)要求修改為±1%，更加直觀(guān)。

2　試驗(yàn)條件的變化

2.1　試驗(yàn)質(zhì)量

新標(biāo)準(zhǔn)修訂了試驗(yàn)附加質(zhì)量。M1、N1和總質(zhì)量不超過(guò)3 500 kg的M2類(lèi)車(chē)輛，按100 kg加載；城市客車(chē)按65%最大設(shè)計(jì)裝載質(zhì)量加載；其他車(chē)輛按100%最大設(shè)計(jì)裝載質(zhì)量加載。相較于原來(lái)不同車(chē)型均根據(jù)最大設(shè)計(jì)裝載質(zhì)量分段附加質(zhì)量的單一判據(jù)，新標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定更符合不同類(lèi)別車(chē)輛（除N1類(lèi)車(chē)輛外）的實(shí)際使用情況。

2.2　環(huán)境條件

新標(biāo)準(zhǔn)要求在20～30℃室溫下進(jìn)行測(cè)功機(jī)試驗(yàn)。相較于原標(biāo)準(zhǔn)可進(jìn)行5～32℃室外等速道路試驗(yàn)和（或）20～30℃室溫下測(cè)功機(jī)試驗(yàn)，試驗(yàn)環(huán)境條件控制歸一化，有利于橫向比較。

3　試驗(yàn)程序的變化

3.1　車(chē)輛移動(dòng)的規(guī)定

新標(biāo)準(zhǔn)考慮了試驗(yàn)設(shè)備與充電設(shè)備不在一起，需要移動(dòng)車(chē)輛的實(shí)際情況，增加了“除M1、N1和總質(zhì)量不超過(guò)3 500 kg的M2類(lèi)外的其他類(lèi)型車(chē)輛允許使用車(chē)上動(dòng)力，以≤30 km/h的速度勻速移動(dòng)≤3 km”的規(guī)定。同時(shí)要求車(chē)輛移動(dòng)過(guò)程中使用功率分析儀實(shí)時(shí)測(cè)量記錄電池端的電壓和電流，累積移動(dòng)階段消耗的電能，參與后續(xù)能量消耗率計(jì)算。

3.2　試驗(yàn)循環(huán)公差

M1、N1和總質(zhì)量不超過(guò)3 500 kg的M2類(lèi)車(chē)輛的工況循環(huán)速度、時(shí)間公差和超出時(shí)間的規(guī)定沿襲原標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，即為±2 km/h，±1 s，4 s；增加其他類(lèi)型車(chē)輛±3 km/h，±1 s，10 s的要求。

3.3　動(dòng)力電池初次充電

將初次充電前的放電結(jié)束條件修訂為車(chē)速不能達(dá)到30min最高車(chē)速的65%或行駛100 km。

3.4　續(xù)駛里程試驗(yàn)變化

3.4.1充電后間隔時(shí)間

初次充電后進(jìn)行續(xù)駛里程試驗(yàn)的時(shí)間間隔，由原來(lái)的4 h延長(zhǎng)到12 h，但要求在20～30℃環(huán)境放置。

⑤對(duì)探孔時(shí)發(fā)現(xiàn)涌滲水量大的情況，壓力注漿結(jié)束達(dá)到初凝狀態(tài)后，可在涌滲水量大的孔位附近布設(shè)一個(gè)或多個(gè)效果檢測(cè)孔，確定防治水效果達(dá)到預(yù)期效果后，再進(jìn)行掘進(jìn)施工，否則，應(yīng)增加壓力注漿孔數(shù)量。

3.4.2試驗(yàn)方法選擇

新標(biāo)準(zhǔn)中不同類(lèi)別車(chē)型適用的測(cè)試方法有較大調(diào)整，明確采用工況法的試驗(yàn)結(jié)果作為標(biāo)準(zhǔn)的輸出結(jié)果。等速法僅為滿(mǎn)足其他標(biāo)準(zhǔn)引用而保留。具體變化，如表1所示。

表1　不同類(lèi)別車(chē)型測(cè)試方法的變化km/h

3.4.3道路負(fù)荷設(shè)定

M1、N1和總質(zhì)量不超過(guò)3 500 kg的M2類(lèi)車(chē)輛工況試驗(yàn)，道路負(fù)荷設(shè)定按GB 18352.5—2013附件CH進(jìn)行測(cè)量和模擬；其他類(lèi)型車(chē)輛工況試驗(yàn)，新標(biāo)準(zhǔn)給出推薦系數(shù)（附錄A）或按GB/T27840—2011附件C進(jìn)行測(cè)量。明確滑行試驗(yàn)時(shí)應(yīng)屏蔽制動(dòng)能量回收系統(tǒng)。

3.4.4NEDC工況法

原標(biāo)準(zhǔn)NEDC工況試驗(yàn)允許用市區(qū)循環(huán)取代市郊循環(huán)，默許企業(yè)選擇對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有利的循環(huán)。新標(biāo)準(zhǔn)不允許用市區(qū)循環(huán)替代，但允許最高車(chē)速小于120 km/h的車(chē)輛將目標(biāo)工況的速度基準(zhǔn)調(diào)整為最高車(chē)速，增加了衡量尺度的公平性和試驗(yàn)結(jié)果的橫向可比性。

另外，從試驗(yàn)實(shí)際角度出發(fā)，停車(chē)時(shí)間由原來(lái)的最多3次累計(jì)不超過(guò)15min，調(diào)整為每6個(gè)循環(huán)（約2 h，行駛66 km）允許停車(chē)（10±1）min，規(guī)定更加人性化。

3.4.5中國(guó)典型城市公交循環(huán)

新標(biāo)準(zhǔn)為城市客車(chē)引入了中國(guó)典型城市公交循環(huán)。中國(guó)典型城市公交循環(huán)最早出現(xiàn)在GB/T 19754—2015《重型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)能量消耗量試驗(yàn)方法》，其數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征[1]為：運(yùn)行時(shí)間為1 314 s，怠速時(shí)間為381 s，運(yùn)行距離為11.6 km，最高車(chē)速為60 km/h，平均車(chē)速為15.9 km/h，最大加速度為0.914 m/s2，最大減速度為1.543 m/s2，怠速時(shí)間比例為29%。

3.4.6C-WTVC工況

新標(biāo)準(zhǔn)為大于3 500 kg的車(chē)輛引入了C-WTVC循環(huán)。C-WTVC是以世界重型商用車(chē)輛瞬態(tài)循環(huán)（WTVC）為基礎(chǔ)，根據(jù)中國(guó)路況調(diào)整加速度和減速度形成的駕駛循環(huán)，最早出現(xiàn)在GB/T27840—2011《重型商用車(chē)輛燃料消耗量測(cè)量方法》，其數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征[2]，如表2所示。

表2　C-WTVC循環(huán)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征

3.4.7試驗(yàn)停止條件變化

NEDC循環(huán)試驗(yàn)停止條件變化較大。最高車(chē)速≥120 km/h的車(chē)輛，以不能滿(mǎn)足工況公差時(shí)停止；最高車(chē)速＜120 km/h的車(chē)輛，以最高車(chē)速為基準(zhǔn)調(diào)整相應(yīng)工況曲線(xiàn)（試驗(yàn)時(shí)需“電門(mén)”開(kāi)至最大），以車(chē)速不能滿(mǎn)足相應(yīng)工況車(chē)速公差下限時(shí)停止。相較于原標(biāo)準(zhǔn)“以車(chē)速≤70 km/h且不能滿(mǎn)足相應(yīng)工況公差時(shí)停止”有較大提高。

中國(guó)典型城市公交循環(huán)以不能滿(mǎn)足工況公差為試驗(yàn)停止條件。

C-WTVC循環(huán)以車(chē)速≤70 km/h且不能滿(mǎn)足相應(yīng)工況公差為試驗(yàn)停止條件，允許車(chē)速＞70 km/h時(shí)以全“電門(mén)”加速跟隨。

等速試驗(yàn)停止條件未發(fā)生變化。

4　續(xù)駛里程和能量消耗率計(jì)算方法的變化

4.1　NEDC工況

使用該工況的M1、N1和總質(zhì)量不超過(guò)3 500 kg的M2類(lèi)車(chē)不允許使用車(chē)輛動(dòng)力進(jìn)行移動(dòng)，不需要考慮移動(dòng)階段帶來(lái)的修正，續(xù)駛里程結(jié)果由試驗(yàn)直接輸出，能量消耗率根據(jù)續(xù)駛里程計(jì)算獲得。

4.2　中國(guó)典型城市公交循環(huán)工況

考慮使用車(chē)輛動(dòng)力移動(dòng)的影響，試驗(yàn)階段和移動(dòng)階段消耗的能量按線(xiàn)性比例折算后計(jì)算。

4.3　C-WTVC工況

考慮允許使用車(chē)輛動(dòng)力移動(dòng)消耗的能量，市區(qū)、公路、高速試驗(yàn)階段和移動(dòng)階段消耗的能量按線(xiàn)性比例折算后，分別計(jì)算3種工況的能量消耗率；根據(jù)不同類(lèi)型車(chē)輛的實(shí)際行駛路況，按比例加權(quán)計(jì)算綜合能量消耗率，根據(jù)綜合能量消耗率計(jì)算獲得續(xù)駛里程輸出結(jié)果。

5　變化的影響

從新標(biāo)準(zhǔn)變化可以看出，試驗(yàn)工況選擇更貼近各類(lèi)車(chē)型的實(shí)際使用情況，檢測(cè)機(jī)構(gòu)試驗(yàn)可實(shí)施性進(jìn)一步加強(qiáng)，為準(zhǔn)確獲取結(jié)果數(shù)據(jù)奠定了基礎(chǔ)。工況法的廣泛引入也為《關(guān)于調(diào)整新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》（財(cái)建〔2016〕958號(hào)）提出的“適時(shí)將新能源客車(chē)?yán)m(xù)駛里程測(cè)試方法由40 km/h等速法調(diào)整為工況法”提供了方法依據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)變化對(duì)企業(yè)的影響主要在于試驗(yàn)結(jié)果是否能夠持續(xù)吸引客戶(hù)和滿(mǎn)足財(cái)政補(bǔ)貼的要求。

5.1　補(bǔ)貼政策

新能源汽車(chē)目前適用的補(bǔ)貼政策主要有：《關(guān)于2016—2020年新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用財(cái)政支持政策的通知》（財(cái)建〔2015〕134號(hào)）、《關(guān)于調(diào)整新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》（財(cái)建〔2016〕958號(hào)）、《關(guān)于免征新能源汽車(chē)車(chē)輛購(gòu)置稅的公告》（2017年第172號(hào)）、《關(guān)于調(diào)整完善新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》（財(cái)建〔2018〕18號(hào)）。滿(mǎn)足對(duì)應(yīng)的續(xù)駛里程、能量消耗量等技術(shù)指標(biāo)的車(chē)型可申請(qǐng)《新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用推薦車(chē)型目錄》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《推廣目錄》）、《免征車(chē)輛購(gòu)置稅的新能源汽車(chē)車(chē)型目錄》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《免稅目錄》）。

5.2　車(chē)型現(xiàn)狀

文章對(duì)第10～12批《推廣目錄》中76款乘用車(chē)、33款N1類(lèi)車(chē)、154款城市客車(chē)、21款客車(chē)和78款貨車(chē)對(duì)照財(cái)政補(bǔ)貼新要求進(jìn)行了分析，其關(guān)鍵指標(biāo)分布，如圖1～圖5所示。

圖1　M1類(lèi)車(chē)關(guān)鍵指標(biāo)分布圖

圖2　N1類(lèi)車(chē)關(guān)鍵指標(biāo)分布圖

圖3　城市客車(chē)關(guān)鍵指標(biāo)分布圖

圖4　客車(chē)關(guān)鍵指標(biāo)分布圖

圖5　N類(lèi)貨車(chē)關(guān)鍵指標(biāo)分布圖

5.3　各類(lèi)車(chē)型影響分析

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法變化可知：標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響因素主要集中在試驗(yàn)附加質(zhì)量、試驗(yàn)工況及試驗(yàn)停止條件的變化。結(jié)合前述，預(yù)計(jì)對(duì)各類(lèi)車(chē)型的影響如下：

1）M1，N1類(lèi)車(chē)輛。新標(biāo)準(zhǔn)附加質(zhì)量和試驗(yàn)阻力雖然減小，但工況中市郊高速循環(huán)的強(qiáng)制要求及停止條件的提高對(duì)電能消耗影響因素可能更大，大部分車(chē)型續(xù)駛里程試驗(yàn)結(jié)果將減小。能量消耗率、100 km耗電量、單位載質(zhì)量能量消耗量和噸百公里電耗計(jì)算結(jié)果將隨之增大，導(dǎo)致部分車(chē)型不能滿(mǎn)足《推廣目錄》和《免稅目錄》的準(zhǔn)入條件，無(wú)法享受雙重財(cái)政補(bǔ)貼。滿(mǎn)足目錄條件的車(chē)型將面臨補(bǔ)貼降檔的影響。

2）總質(zhì)量不超過(guò)3 500 kg的M2類(lèi)車(chē)輛。該類(lèi)車(chē)型基本無(wú)公告和市場(chǎng)需求，不做分析。

3）城市客車(chē)。新標(biāo)準(zhǔn)附加質(zhì)量和試驗(yàn)阻力增大，加之工況循環(huán)和試驗(yàn)停止條件提高等不利因素疊加，電能消耗將更快，工況和等速續(xù)駛里程必然減小。續(xù)駛里程接近200 km的城市客車(chē)不能滿(mǎn)足《推廣目錄》和《免稅目錄》準(zhǔn)入條件，將被加速淘汰。滿(mǎn)足目錄條件的車(chē)型補(bǔ)貼將因單位帶電量補(bǔ)貼降低而降低。

4）其他類(lèi)型車(chē)輛（除城市客車(chē)外車(chē)輛：客車(chē)、貨車(chē)、專(zhuān)用車(chē)）。該類(lèi)車(chē)型試驗(yàn)方法的主要變化，如表3所示。結(jié)合表2，可以預(yù)見(jiàn)該類(lèi)車(chē)型的工況和等速續(xù)駛里程將銳減，能量消耗率增大。綜合考慮該類(lèi)車(chē)型續(xù)駛里程遠(yuǎn)超過(guò)80 km的現(xiàn)狀和附加質(zhì)量增加1倍的變化，預(yù)計(jì)單位載質(zhì)量能量消耗量不升反降，續(xù)駛里程也不會(huì)下降到80 km以下。重新試驗(yàn)后不滿(mǎn)足《推廣目錄》和《免稅目錄》的準(zhǔn)入條件的可能性較低。滿(mǎn)足目錄條件的車(chē)型補(bǔ)貼將因單位帶電量補(bǔ)貼降低而降低。

表3　其他類(lèi)型車(chē)輛（除城市客車(chē)外）影響因素

6　結(jié)論

通過(guò)上述分析，新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施將引起大部分純電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程試驗(yàn)結(jié)果減小，但更接近真實(shí)使用情況。新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施將使部分車(chē)型的技術(shù)指標(biāo)不能滿(mǎn)足補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)而加速淘汰；滿(mǎn)足目錄條件的也將因財(cái)政政策調(diào)整面臨補(bǔ)貼減少，將加速企業(yè)技術(shù)升級(jí)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。

標(biāo)準(zhǔn)中也存在一些不盡合理的地方：1）等速法雖然不作為續(xù)駛里程的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果輸出，但仍作為重要指標(biāo)被2018年新能源財(cái)政政策引用，而標(biāo)準(zhǔn)在進(jìn)行等速法結(jié)果核算時(shí)，未考慮允許移動(dòng)的車(chē)輛移動(dòng)階段的修正計(jì)算，不夠嚴(yán)謹(jǐn)；2）N1類(lèi)純電動(dòng)車(chē)輛多為廂式城市物流車(chē)，最大裝載質(zhì)量多在410～1 275 kg，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一按100 kg附加載荷進(jìn)行續(xù)駛里程試驗(yàn)，與實(shí)際使用情況差別較大，可能會(huì)造成試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際可行駛里程差別較大，引來(lái)消費(fèi)者的抱怨；3）本標(biāo)準(zhǔn)中純電動(dòng)城市客車(chē)采用C-WTVC工況時(shí)按65%加載，而混合動(dòng)力城市客車(chē)采用GB/T19754—2015《重型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)能量消耗量試驗(yàn)方法》進(jìn)行C-WTVC工況時(shí)按100%加載，二者在裝載質(zhì)量上尺度不一；4）GB 7258—2017《機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件》規(guī)定城市客車(chē)最高車(chē)速應(yīng)小于70 km/h，目前城市客車(chē)基本均限速在69 km/h，按C-WTVC工況試驗(yàn)的現(xiàn)實(shí)意義不大；5）2018版新能源汽車(chē)財(cái)政補(bǔ)貼政策未明確能量消耗率按標(biāo)準(zhǔn)工況法或等速法進(jìn)行。