摘要：通過研究不同國家和地區(qū)電動車?yán)m(xù)駛里程認(rèn)證的試驗方法，旨在幫助國內(nèi)車企更好地了解并適應(yīng)各地區(qū)的認(rèn)證制度，從而在海外市場獲得更強(qiáng)的競爭力。分析了中國汽車出口現(xiàn)狀以及主要的出口市場，總結(jié)了不同地區(qū)的法規(guī)現(xiàn)狀，并介紹了美國、歐盟、聯(lián)合國及中國標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)相應(yīng)的電動車?yán)m(xù)駛里程認(rèn)證試驗方法。通過系統(tǒng)性的對比和驗證不同電動車?yán)m(xù)駛里程試驗方法的實際測試效果，初步得出不同試驗方法下的續(xù)駛里程的衰減情況。進(jìn)一步研究了美國標(biāo)準(zhǔn)五工況續(xù)駛里程的試驗方法及驗證結(jié)果，深入探究了五工況調(diào)整系數(shù)及其影響。為了在海外市場取得更好的銷售業(yè)績，國內(nèi)車企必須深入了解并主動適應(yīng)不同國家和地區(qū)的車輛認(rèn)證制度，選擇合適的試驗方法進(jìn)行開發(fā)和測試，并針對不同國家和地區(qū)的法規(guī)要求進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)和改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：電動汽車；續(xù)駛里程認(rèn)證；試驗方法；五工況法

0 前言

在全球一體化趨勢的推動下，進(jìn)出口貿(mào)易成為了國家經(jīng)濟(jì)增長和企業(yè)發(fā)展的主要的增長點(diǎn)。在國內(nèi)汽車市場需求趨于飽和的情況下，國內(nèi)車企借助新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的強(qiáng)大競爭優(yōu)勢，努力實現(xiàn)“彎道超車”，積極開拓海外汽車市場份額。由于汽車行業(yè)科技的高速發(fā)展，新能源汽車避免了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的排放污染問題，其認(rèn)證試驗過程相較于內(nèi)燃機(jī)汽車也有一定程度的簡化。同時，隨著本土車企國際化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，電動車出口業(yè)務(wù)顯著增長。數(shù)據(jù)顯示，2023 年全年中國汽車出口量首次超過日本，躍居世界首位［1］。

隨著上汽、奇瑞、吉利等本土車企出口車輛及品牌影響力的日益增強(qiáng)，其海外市場拓展的進(jìn)程正在加快推進(jìn)。在此背景下，拓寬汽車認(rèn)證業(yè)務(wù)范圍并深入理解各地區(qū)的不同認(rèn)證制度至關(guān)重要，這不僅有助于本土企業(yè)走出國門，更能幫助本土企業(yè)在全球經(jīng)濟(jì)一體化的大環(huán)境下做大做強(qiáng)。由于世界各國和地區(qū)使用的法規(guī)和認(rèn)證制度都存在差異，因此整理和分析世界各地的法規(guī)制度是開展認(rèn)證工作的重要切入點(diǎn)。

1 出口現(xiàn)狀分析

根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，中國汽車出口銷量呈現(xiàn)逐年上升趨勢［2］，2022—2023 年整車出口銷量按月度統(tǒng)計情況如圖1 所示。2023 年全年，我國汽車實現(xiàn)出口522 萬輛，同比增長56%［1］，汽車出口量增長迅猛。我國車企尤其是新能源汽車在海外市場上的競爭優(yōu)勢和技術(shù)實力正持續(xù)增強(qiáng)。隨著新能源汽車技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，我國車企在該領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)保持領(lǐng)先地位，從而進(jìn)一步推動汽車出口業(yè)務(wù)的增長。

近3 年我國汽車整車出口的主要海外市場銷量排名見表1［1］，其中北美地區(qū)、南美地區(qū)、歐盟地區(qū)、東盟地區(qū)及海灣阿拉伯地區(qū)為主要出口市場。因此，在出口銷量呈現(xiàn)逐年上升趨勢及出口目標(biāo)市場明確的背景下，深入分析這幾個地區(qū)的出口認(rèn)證制度有助于國內(nèi)企業(yè)更順利地開拓國際市場。

2 國內(nèi)外法規(guī)現(xiàn)狀

全球的輕型汽車法規(guī)制度大致分為幾個代表型區(qū)域，分別是北美地區(qū)、中國地區(qū)、歐盟地區(qū)、東盟地區(qū)、俄羅斯地區(qū)、海灣阿拉伯地區(qū)、南美地區(qū)、南非地區(qū)等［3］。上述區(qū)域測試體系部分采用聯(lián)合國法規(guī)，部分采用歐盟法規(guī)，部分采用本國制定的標(biāo)準(zhǔn)測試法規(guī)［3］。

2. 1 美國法規(guī)的電動車認(rèn)證試驗方法

《美墨加三國協(xié)議》（USMCA）規(guī)定，若汽車或卡車至少75% 部件在美國、墨西哥或加拿大生產(chǎn)，可以享受零關(guān)稅貿(mào)易。根據(jù)USMCA，美國、加拿大及墨西哥的測試法規(guī)主要采用美國法規(guī)體系。其中，美國汽車節(jié)能環(huán)保方面主要由美國環(huán)境保護(hù)署（EPA）和美國加州空氣資源委員會主管，根據(jù)美國聯(lián)邦法規(guī)和國際自動機(jī)工程師學(xué)會（SAE）試驗規(guī)則進(jìn)行管理。加拿大汽車節(jié)能環(huán)保方面由加拿大交通部主管，遵循與美國類似的“ 自我認(rèn)證-強(qiáng)制召回”制度，同時試驗方法亦參考美國標(biāo)準(zhǔn)［4］。墨西哥則是采用墨西哥強(qiáng)制性安全標(biāo)志認(rèn)證體系，參考美國標(biāo)準(zhǔn)制定了本國的試驗方法，并認(rèn)可基于美國標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的試驗結(jié)果。海灣阿拉伯國家合作委員會成員國、巴西和韓國等其他一些國家和地區(qū)也采用了美國標(biāo)準(zhǔn)體系的試驗方法。在電動車領(lǐng)域，主要參考的試驗方法為SAE 發(fā)布的SAE J1634 系列標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)技術(shù)發(fā)展不定期更新迭代，最新修訂版本為2021 版。

2. 2 歐盟法規(guī)的電動車認(rèn)證試驗方法

不同于美國的汽車技術(shù)法規(guī)體系，歐盟完整建立了整車與汽車系統(tǒng)兩套獨(dú)立又互補(bǔ)的技術(shù)法規(guī)體系。該體系主要依據(jù)歐盟法規(guī)（EU）和聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會汽車法規(guī)（UN/ECE），目前已經(jīng)形成了一套成熟完備的法規(guī)制度。在歐盟現(xiàn)行的能耗排放標(biāo)準(zhǔn)體系中，歐6 階段為最新執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，其參考的是2017 年6 月1 日的EU 2017/1151 號歐盟委員會法規(guī)和2018 年11 月5 日的EU 2018/1382 號歐盟委員會法規(guī)［5］，并在此基礎(chǔ)了發(fā)布了最新的歐6e 階段和歐7 草案階段的法規(guī)。

2. 3 UN/ECE 法規(guī)體系電動車試驗方法

聯(lián)合國世界車輛法規(guī)協(xié)調(diào)論壇制定并實施《1958 年協(xié)定書》，主要目的是要求各國通過簽訂該協(xié)定書，成為其締約方，共同制訂、修訂歐洲統(tǒng)一汽車技術(shù)法規(guī)——UN/ECE 法規(guī)，并按照該法規(guī)對汽車產(chǎn)品實施統(tǒng)一的型式批準(zhǔn)制度。在此框架下的UN/ECE 汽車技術(shù)法規(guī)，是世界上最具典型性的技術(shù)法規(guī)之一，包含了57 個締約方，包括了歐洲、東盟、澳洲等地區(qū)的大部分國家。我國第五階段機(jī)動車排放標(biāo)準(zhǔn)主要參照UN/ECE 法規(guī)制定而成。對于汽車能耗和電耗測試方法，聯(lián)合國也制定了相應(yīng)的測試法規(guī)，即UN/ECE R101，為締約方提供統(tǒng)一的汽車能耗和電耗測試標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)［6］。

2. 4 中國法規(guī)電動車試驗方法

中國的汽車法規(guī)主要由全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會制定，針對整車及零部件性能不同的測試項目分別出臺不同的國家標(biāo)準(zhǔn)測試方法。在電動車領(lǐng)域，制定了專門的電動汽車能量消耗率和續(xù)駛里程試驗方法的國家標(biāo)準(zhǔn)，即GB/T 18386 系列標(biāo)準(zhǔn)。

通過對不同法規(guī)體系及試驗方法的深入分析，發(fā)現(xiàn)針對相同的試驗項目，具體的試驗規(guī)則存在顯著差異。因此，同一輛車在采用不同的試驗方法時，其續(xù)駛里程的試驗結(jié)果可能出現(xiàn)較大差別。研究不同試驗方法及試驗結(jié)果的區(qū)別，對于整車企業(yè)進(jìn)入不同國家市場具有重要意義。

3 試驗方法對比分析

根據(jù)上述分析可知，全球主要有4 種不同的電動車認(rèn)證測試體系，分別為聯(lián)合國的UN/ECER101.01 號條例、歐盟的EU 2017/1151 號文件、美國的SAE J1634—2021《 電動汽車能量消耗和續(xù)駛里程試驗方法》，以及中國GB/T 18386—2021《 電動汽車 能量消耗率和續(xù)駛里程 試驗方法》。研究不同的認(rèn)證體系實質(zhì)上是分析不同的測試試驗方法，而這4 種認(rèn)證體系的試驗方法在測試環(huán)境、測試工況、測試方法等方面具有較大的差異［7-8］，見表2。

4 試驗及結(jié)果分析

為了探究不同試驗方法下對于車輛續(xù)駛里程的影響，選取了2 款國內(nèi)主流車企的品牌汽車（分別標(biāo)為樣本A 和樣本B）進(jìn)行了試驗驗證。

為了保證試驗的一致性，2 款車在試驗時均采用相同的阻力參數(shù)，分別按照中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18386—2021、EU 2017/1151 號歐盟委員會法規(guī)及美國標(biāo)準(zhǔn)SAE J1634—2021 的試驗方法進(jìn)行驗證。但是在實際公告試驗中，3 種標(biāo)準(zhǔn)的車輛滑行方法有所區(qū)別，需要單獨(dú)進(jìn)行的滑行試驗并設(shè)置相應(yīng)的阻力參數(shù)。

4. 1 常溫工況結(jié)果

對選取的2 款車進(jìn)行3 種不同試驗標(biāo)準(zhǔn)下的試驗，3 種試驗方法均采用常溫試驗法，對于美國標(biāo)準(zhǔn)EPA 五工況法的測試結(jié)果，在常溫試驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上乘以固定的0.7 調(diào)整系數(shù)進(jìn)行校正，試驗結(jié)果處理后得到的續(xù)駛里程見表3。

由表3 可知，采用CLTC-P 縮短法進(jìn)行試驗得出的續(xù)駛里程表現(xiàn)最佳，EPA 五工況法的試驗結(jié)果最不理想。以CLTC-P 縮短法結(jié)果為基準(zhǔn)參照，WLTC縮短法測得的續(xù)駛里程分別降低了22% 和12%，EPA五工況法測得的續(xù)駛里程分別衰減了35% 和33%。在不同標(biāo)準(zhǔn)續(xù)駛里程測試下，2 種樣本車型的續(xù)駛里程下降趨勢相同，但樣本B 的續(xù)駛里程衰減幅度小，受不同測試方法的影響較小。

相同的阻力參數(shù)條件下，車輛在不同方法下試驗得到的續(xù)駛里程存在顯著差異的主要原因在于不同試驗方法的工況曲線以及測試結(jié)果對應(yīng)的計算方法不同。幾種不同工況曲線的特性對比見表4。

由表4 可以看出，相比美國標(biāo)準(zhǔn)五工況體現(xiàn)出的復(fù)雜性，歐盟標(biāo)準(zhǔn)、中國國家標(biāo)準(zhǔn)及聯(lián)合國標(biāo)準(zhǔn)工況更為簡潔。僅比較常溫工況，WLTP 循環(huán)具有平均速度、最大速度較高的特點(diǎn)，因此WLTP 方法下測試車輛能耗較高，續(xù)駛里程測試結(jié)果較低。美國標(biāo)準(zhǔn)的常溫測試結(jié)果乘以0.7 是綜合考慮高溫及低溫工況對續(xù)駛里程的衰減作用，因此經(jīng)折算修正后其得到的結(jié)果是最差的。另一方面，比較其計算方法，無論是美國標(biāo)準(zhǔn)的常溫試驗，還是中國國家標(biāo)準(zhǔn)、歐盟標(biāo)準(zhǔn)的常溫試驗，試驗方法都包括變速段和勻速段（SMCT 除外），最終結(jié)果都是對各變速段放電量和測試階段總放電量加權(quán)計算后得出的。EPA五工況法中，城市工況下，第1 個循環(huán)單獨(dú)計算權(quán)重，第2、3、4 個循環(huán)平均計算權(quán)重；高速工況中，2 個循環(huán)平均計算權(quán)重。WLTP 方法中，計算第1 個和第3 個循環(huán)電量，且第3 個循環(huán)電量為主要權(quán)重。CLTC-P 方法中，第1 個和第2 個循環(huán)權(quán)重相同，第3 個和第4 個循環(huán)權(quán)重相同，且主要權(quán)重為第3 個、第4 個循環(huán)。

在試驗過程中，車輛在試驗后期狀態(tài)會逐漸穩(wěn)定，放電情況也會趨于穩(wěn)定。因此計算中將權(quán)重更多分配到試驗后期循環(huán)，可以獲得相對準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。但總的來說，越激烈的工況會導(dǎo)致車輛放電更多，在車輛電池容量固定的情況下，會縮短續(xù)駛里程的測試結(jié)果。同時，美國標(biāo)準(zhǔn)在評估過程中綜合考慮了高、低溫等惡劣條件的影響，車輛續(xù)駛里程測試結(jié)果的縮減將更加明顯。

4. 2 EPA 五工況法

對于美國標(biāo)準(zhǔn)續(xù)駛里程的試驗來說，其常溫MCT、SCT、SMCT+工況試驗測試與中國國家標(biāo)準(zhǔn)及歐盟標(biāo)準(zhǔn)采用的方法類似。美國標(biāo)準(zhǔn)的獨(dú)特之處是考慮了車輛在特殊場景下的表現(xiàn)，制定了包括高溫、低溫不同工況下續(xù)駛里程試驗方法。車輛在特定場景下進(jìn)行不同工況下的高溫、低溫試驗，并基于測試結(jié)果進(jìn)行加權(quán)計算獲得五工況調(diào)整系數(shù)，調(diào)整基數(shù)與常溫試驗結(jié)果相乘得出最終的能耗標(biāo)簽數(shù)據(jù)。該做法的優(yōu)勢是測試結(jié)果結(jié)合了常溫及高、低溫不同工況曲線下的多種場景，更貼近客戶的真實用車情況，測試結(jié)果的準(zhǔn)確性更高；劣勢是EPA 五工況法需要在試驗中投入更多的時間、試驗資源和成本。

本試驗在樣本B 車型常溫結(jié)果的基礎(chǔ)上，又進(jìn)行了高溫SC03 試驗和低溫UDDS 試驗。試驗過程中，按照SAE J1634—2021 要求，進(jìn)行低溫滑行及預(yù)處理，試驗過程中打開空調(diào)設(shè)置。對高、低溫試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，結(jié)合常溫放電數(shù)據(jù)，計算得EPA五工況法的調(diào)整系數(shù)為0.724。相比選擇常溫結(jié)果直接乘以默認(rèn)固定系數(shù)0.7，EPA 五工況法所得的調(diào)整系數(shù)更能反映實際性能表現(xiàn)。最終通過EPA五工況法計算得出該車型的續(xù)駛里程為403 km，同比乘以固定系數(shù)0.7 得到的結(jié)果增加了13 km。

5 結(jié)語

針對續(xù)駛里程方法的研究，全球現(xiàn)行的主要試驗法規(guī)體系主要包括4 種：聯(lián)合國標(biāo)準(zhǔn)UN/ECE R101、歐盟標(biāo)準(zhǔn)EU 2017/1151、美國標(biāo)準(zhǔn)SAE J1634 及中國國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 18386。在對不同的試驗標(biāo)準(zhǔn)的研究并驗證過程中，選擇代表性車輛樣本，進(jìn)行不同法規(guī)下的續(xù)駛里程試驗。研究表明，美國標(biāo)準(zhǔn)工況下的測試要求最為嚴(yán)格，其次是歐盟標(biāo)準(zhǔn)。同時，對不同標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)謹(jǐn)程度進(jìn)行了量化論證，重點(diǎn)分析了EPA 五工況法。本文為企業(yè)及檢測機(jī)構(gòu)理解不同測試標(biāo)準(zhǔn)對續(xù)駛里程結(jié)果的影響提供了初步依據(jù)，也為國內(nèi)企業(yè)走出國門提供了試驗法規(guī)指導(dǎo)。同時，也對國標(biāo)的續(xù)駛里程試驗方法提供了借鑒，我國在最新發(fā)布的2023 版本汽車能耗標(biāo)簽中參考了續(xù)駛里程的試驗方法，增加了電動車高、低溫環(huán)境下的續(xù)駛里程表現(xiàn)。針對特殊環(huán)境下電動車?yán)m(xù)駛里程試驗，歐盟標(biāo)準(zhǔn)、中國國家標(biāo)準(zhǔn)也制定了相應(yīng)的試驗方法，模擬真實的用戶使用場景。后續(xù)可以進(jìn)一步對比研究美國高、低溫續(xù)駛里程試驗方法與國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)間的差異，探究中國是否需要引入常溫與高、低溫結(jié)果加權(quán)計算方法，制定更加符合中國國情的電動車?yán)m(xù)駛里程的試驗標(biāo)準(zhǔn)。

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