常江雪 李賢
摘要:文章首先介紹了電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程的測(cè)試技術(shù)規(guī)范概況,包括規(guī)范的重要性以及續(xù)駛里程主要測(cè)試標(biāo)準(zhǔn);其次,分別就NEDC、WLTC、CATC-P、EPA等測(cè)試方法進(jìn)行了闡述,介紹了各自技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn);文章還就主機(jī)廠、社會(huì)基礎(chǔ)環(huán)境、消費(fèi)者使用習(xí)慣等層面對(duì)續(xù)駛里程的影響因素進(jìn)行了分析,指出應(yīng)在現(xiàn)有技術(shù)瓶頸的制約下,通過調(diào)整測(cè)試技術(shù)規(guī)范、優(yōu)化電動(dòng)汽車運(yùn)行基礎(chǔ)環(huán)境、改善消費(fèi)者使用習(xí)慣,最大化提高電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程。
關(guān)鍵詞:電動(dòng)汽車;續(xù)駛里程;測(cè)試規(guī)范;影響因素
中圖分類號(hào):U472.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào):1674-957X(2021)10-0194-02
0? 引言
如今,電動(dòng)汽車企業(yè)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā),逐步改善優(yōu)化電池技術(shù),提升續(xù)駛里程,基本得到了市場(chǎng)的認(rèn)可。但是,實(shí)際上汽車企業(yè)宣傳的續(xù)駛里程與實(shí)際續(xù)駛里程存在一定的偏差,造成了消費(fèi)者與汽車企業(yè)之間的信息錯(cuò)位。因此,有必要研究電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程測(cè)試技術(shù)規(guī)范,研究里程偏差原因,探索更加科學(xué)合理的續(xù)駛里程測(cè)試技術(shù)規(guī)范,進(jìn)一步分析影響續(xù)駛里程的影響因素,助力電動(dòng)汽車行業(yè)健康發(fā)展。
1? 電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程測(cè)試技術(shù)規(guī)范概況
1.1 測(cè)試規(guī)范重要性
續(xù)駛里程測(cè)試技術(shù)規(guī)范主要是針對(duì)新能源汽車或電動(dòng)汽車在一定的試驗(yàn)條件或行駛工況下就能量消耗率或續(xù)駛里程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的測(cè)試,測(cè)試結(jié)果是汽車企業(yè)設(shè)計(jì)研發(fā)成果的驗(yàn)證方式、是投產(chǎn)車型的主要技術(shù)參數(shù)、是消費(fèi)者選擇的重要依據(jù)。
1.2 主要續(xù)駛里程測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
目前,中國、歐盟、美國、日本等國家的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)較為主流。在中國,主要是GB/T 18386-2005 《電動(dòng)汽車能量消耗率和續(xù)駛里程試驗(yàn)方法》、GB/T 38146.1-2019《中國汽車行駛工況 第1部分:輕型汽車》、GB/T 38146.2-2019《中國汽車行駛工況 第2部分:重型商用車輛》[1];美國是SAE J1634 OCT2012 《純電動(dòng)汽車能耗和里程測(cè)試規(guī)程》;日本發(fā)展較早,標(biāo)準(zhǔn)較多各有側(cè)重, JEVS Z 108: 1994 《電動(dòng)車輛續(xù)駛里程和能量消耗量試驗(yàn)方法》、JEVS Z 111: 1995 《電動(dòng)車輛標(biāo)準(zhǔn)能量消耗量試驗(yàn)方法》、JIS D1301: 2001 《電動(dòng)車輛續(xù)駛距離和能耗率測(cè)量方法》等[2]。
2? 主要測(cè)試方法
2.1 NEDC測(cè)試方法
NEDC是歐洲的續(xù)航測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),主要在歐洲、中國、澳大利亞使用。NEDC循環(huán)工況一共中包含4個(gè)市區(qū)循環(huán)和1個(gè)郊區(qū)循環(huán),整個(gè)循環(huán)測(cè)試距離為11.022km,共1180s,從0-780s模擬市區(qū)工況,涵蓋加速、等速、減速、停止四種行駛模式,循環(huán)四次,最高車速50km/h,平均車速18.77km/h,780s開始為郊區(qū)循環(huán)工況,時(shí)間為400s,平均車速62.6km/h[3],詳見圖1。
中國的NEDC試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 18386-2005,其基本是參照ISO 8714-2002 標(biāo)準(zhǔn)制定,但拓展了適應(yīng)范圍,對(duì)于M1、N1 類車,除了工況法以外,還采用了60km/h 的道路等速法,對(duì)于M1、N1 類外的車輛采用40km/h 的道路等速法[2]。該方法測(cè)試時(shí)間短、里程少、方法簡(jiǎn)單,但是和實(shí)際道路測(cè)試會(huì)存在較大相差。如今,電動(dòng)汽車銷售宣傳的續(xù)駛里程均是按照方法測(cè)試,所以實(shí)際續(xù)航里程會(huì)與宣傳續(xù)駛里程有較大誤偏差。
2.2 WLTP方法
NEDC工況法問題較為突出,從2008年起,歐洲開始聯(lián)合美國、日本等國著手制定新的測(cè)試方法,至2017年WLTC方法基本成熟,并開始推廣應(yīng)用。歐盟要求,2019年9月1日開始,輕型車輛必須遵守WLTP標(biāo)準(zhǔn)。
WLTP測(cè)試方法分為城市(低速),城郊(中速),鄉(xiāng)村(高速)和高速公路(超高速)四個(gè)部分,每個(gè)部分均有各自的最高車速[4]。與NEDC相比,WLTP更加真實(shí)準(zhǔn)確地反映了車輛的燃油消耗和排放估算,數(shù)據(jù)要更偏向真實(shí)使用環(huán)境[5],電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程更低現(xiàn)在已經(jīng)被中國、日本和美國等國家所接受。
2.3 CLTC-P方法
《中國汽車行駛工況》系列標(biāo)準(zhǔn)已由國家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局(國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì))正式發(fā)布,包括《中國汽車行駛工況 第1部分:輕型汽車》(GB/T 38146.1-2019)、《中國汽車行駛工況 第2部分:重型商用車輛》(GB/T 38146.2-2019)等兩項(xiàng)汽車相關(guān)項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),涵蓋了乘用車、輕型商用車等8條工況曲線[6],詳見圖2。
以乘用車為例,其工況包括低速、中速、高速3個(gè)速度區(qū)間,工況時(shí)長共計(jì)1800s,行駛里程14.48km,最大速度114km/h,平均速度28.96km/h,怠速比例22.11%,比較符合中國實(shí)際路況。相關(guān)學(xué)者研究表明相較于NEDC,在CLTC-P工況下具有更高的制動(dòng)能量回收率,也具有更好的整車經(jīng)濟(jì)性[7]。
2.4 EPA測(cè)試方法
EPA(Environmental Protection Agency)是美國聯(lián)邦政府的獨(dú)立執(zhí)行結(jié)構(gòu),負(fù)責(zé)環(huán)境保護(hù)事務(wù),其定義的EPA城市循環(huán)駕駛測(cè)試方法,主要用于衡量汽車尾氣排放和燃油經(jīng)濟(jì)性。EPA測(cè)試方法主要基于SAE J1634 OCT2012 《純電動(dòng)汽車能耗和里程測(cè)試規(guī)程》。EPA方法主要包括四項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試,包括城市駕駛(FTP-75),高速公路駕駛(HWFET),激進(jìn)駕駛(SFTP US06)和可選空調(diào)測(cè)試(SFTP SC03),總持續(xù)時(shí)間高達(dá)3831s,方法是目前通用的測(cè)試方法,相比NEDC及WLTC,該測(cè)試方法具有測(cè)試時(shí)間長、里程長、測(cè)試速度高以及變速次數(shù)多等特點(diǎn),檢測(cè)結(jié)果更接近實(shí)際續(xù)航里程數(shù)據(jù)。
3? 續(xù)駛里程影響因素分析
基于測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的續(xù)駛里程的影響因素主要是汽車本身性能以及測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),該續(xù)駛里程主要是能夠?yàn)橹鳈C(jī)長提供參考依據(jù)?;谙M(fèi)者的實(shí)際使用續(xù)駛里程影響因素較多,應(yīng)分別從主機(jī)廠、社會(huì)基礎(chǔ)環(huán)境、消費(fèi)者等層面進(jìn)行分析,續(xù)駛里程的提升也應(yīng)從這三個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。
3.1 主機(jī)廠層面影響因素
主機(jī)廠層面的影響因素又可以細(xì)分到四個(gè)因素:
一是電池容量,電池容量是續(xù)駛里程的最直接影響因素,為了綜合汽車的定位、價(jià)格、安全性能、質(zhì)量、能耗等因素,電池容量的增加存在諸多瓶頸;
二是傳動(dòng)效率,主要是從電池、電機(jī)、變速器、最終傳動(dòng)的傳動(dòng)效率;
三是電池管理技術(shù),主要是對(duì)蓄電池的工作溫度、工作過程的監(jiān)控、充放電速度等的控制能力;
四是電動(dòng)車的附件配置情況,如空調(diào)、影視等附件的多少或配置高低。
3.2 社會(huì)基礎(chǔ)環(huán)境層面
一是城市交通路況,擁堵城市、擁堵路段上汽車啟停、剎車較多,會(huì)消耗更多的能量;二是環(huán)境溫度,北方溫度較低,嚴(yán)重影響電池工作效率,續(xù)駛里程降低較多;三是充電樁基礎(chǔ)設(shè)施布局情況,如果電動(dòng)車能夠快捷方便的得到充電,實(shí)際上續(xù)駛里程也就不再受電池容量的影響,能夠較大程度改善續(xù)駛能力。
3.3 消費(fèi)者使用習(xí)慣層面
主機(jī)廠、社會(huì)基礎(chǔ)環(huán)境對(duì)于消費(fèi)者來說是固定的約束條件,在既有的條件下如何改善續(xù)航里程也是關(guān)鍵。消費(fèi)者層面對(duì)續(xù)駛里程的影響主要是駕駛技術(shù)水平,空調(diào)、影音、加熱等附件的開啟情況,電池及整車保養(yǎng)情況等。
4? 總結(jié)
文章指出NEDC已無法真實(shí)反應(yīng)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛能力,EPA、WLTC等模式雖然較為先進(jìn),但是應(yīng)發(fā)展CLTC-P方法,能夠真實(shí)的反應(yīng)中國的路況、消費(fèi)者習(xí)慣下的續(xù)駛里程;續(xù)駛里程測(cè)試方法是對(duì)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛能力的統(tǒng)一測(cè)試技術(shù)規(guī)范,是一個(gè)參考依據(jù),真正改善續(xù)駛里程應(yīng)從主機(jī)廠、社會(huì)基礎(chǔ)環(huán)境、消費(fèi)者習(xí)慣等方面共同努力,切實(shí)改善續(xù)駛里程,引導(dǎo)發(fā)展合理健康的電動(dòng)汽車消費(fèi)市場(chǎng)。
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