深度解析“三電”對電動汽車續航里程的影響

1、電動車主無法迴避的“里程焦慮”

隨著電動汽車產業的發展,“續航里程”也一直是很多電動汽車車主和準車主最頭疼的問題。

想必凡是電動車的車主,亦或是體驗過電動車的朋友,開車時一定會對剩餘電量(可繼續行駛里程數)特別在意。

當電量不到一半或者所剩不多時,有些車主會捨不得踩油門,捨不得開空調,這種行為就是里程焦慮。

對於這個問題,估計不少剛買電動汽車或是正準備買電動汽車的朋友也都心存疑惑。所以今天就跟大家來說說,究竟哪幾個因素在制約著電動汽車的續航里程。

2、一切脫離工況的續航里程都是耍流氓

綜合工況的概念對於電動車續航的影響因素究竟有哪些呢?究竟什麼才是影響到目前電動車續航突破的瓶頸呢?

首先要明白,電動車的續航里程其實並不是一個絕對的數值。關心的電動車的朋友,一定會留意廠家在宣傳時大都會標明“續航里程NEDC下xxxkm”,“等速巡航下xxx公里”。

為什麼一臺車會有兩個不同的續航里程呢? 其實這是因為測試條件的不同。

NEDC是新-歐洲行駛工況New European Driving Cycle的縮寫,其中包含了不同的啟停、加速、減速工況,在NEDC下測試出來的數字肯定會比60km等速巡航下要小,但卻會更加接近城市行駛的真實路況。

EPA是美國環保署Environmental Protection Agency的縮寫,在北美上市的電動車,將會採用EPA標準。 而EPA的工況模擬了城市擁堵,高速公路,以及嚴寒天氣,是最能反應實際用車裡程的。所以一般來說,EPA下的續航里程數字要比NEDC小,即EPA < NEDC < 等速巡航。

這好比說一個馬拉松冠軍的“續航里程”是42公里,但如果你讓他邊跨欄邊跑,估計他完成5公里都夠嗆。

而我國對電動汽車的續航里程認證,依據的標準是GB/T 18386-2005《電動汽車能量消耗率和續駛里程試驗方法》。這個標準主要參考了歐洲的NEDC標準和測試循環,中國大多數車企會以NEDC下續航里程來標註。

所以說,一切脫離工況的續航里程都是耍流氓。

3、續航里程的選擇其實是各種因素博弈平衡後的結果

相同工況的前提下,決定汽車本身續航里程的因素也是錯綜複雜的,這些複雜的關係可以歸納為一個詞:Balance(平衡)。

從90年代通用EV1的145km,到寶馬i3的271km,再到榮威ERX5的320km、特斯拉500+,到底多少續航里程才是個頭?

我覺得還是需要回到“里程焦慮”這個名詞上來討論。電動車的車主會有里程焦慮的原因之一是:在電量告急的情況下,需要花費時間成本和一定的里程數去尋找充電站;在尋找到充電站之後還需要花更多的時間成本去充電。

其中最大的問題是家用充電樁的缺乏及體驗不佳的公共充電樁。那麼對於一臺“合格的”電動汽車,消費者有著什麼樣的要求呢?

85%的消費者希望電動車的續航里程在300km、甚至400km以上。那麼,一定的技術水平限制條件下,讓消費者在續航里程和充電效率中進行取捨,消費者會怎麼選呢?

最終的選擇是分化的。

長續航、長充電時間和短續航、短充電時間的方式脫穎而出。

一部分消費者願意接受較長的充電時間,以獲得更長的續航里程,降低充電的頻次;而還有一部分消費者認為,充電速度快、相對接近加油站式的體驗更重要,在這種情況下續航里程可以妥協。

深度解析“三電”對電動汽車續航里程的影響


4、“三電”對續航里程的影響

對於電動汽車而言,電動汽車技術的核心是三電技術。

電動汽車的“三電”是指:電池、電機、電控,“三電”技術也是電動汽車區別於傳統汽車的新技術。

這三項技術將直接影響到電動汽車單次充電的行駛里程、汽車生產成本等。接下來,讓我們一起來探究電動汽車的三電技術對新能源電動汽車的主要影響。

4.1電池對續航里程的影響

無論是電動汽車還是四驅車,只要是靠電來驅動的載具,都遵循一個道理:其他條件不變的情況下,電池容量越高,單次續航里程自然就越長。電池對於電動汽車,就像是傳統燃油汽車的油箱。油箱大了,裝的燃料就多,自然走得更遠。

那可能有些朋友會覺得奇怪,既然電池是一個“越多越好”的東西,為什麼不再多塞進去一倍的電池呢?這樣一來,車輛的行駛里程不也就翻了一倍了嗎?理論上來說,這個想法是可行的,但實際上任何事都有一個“合理值”,電池也是如此。

為了增加續航里程,最簡單暴力的做法就是放入更多的電池。特斯拉第一臺家用車Model S就把軸距做到了2960mm,寬度做到了1964mm(D級車尺寸)一部分原因可以把它簡單得理解為了“塞進”更多電池。

當車企在給電池留足了“空間”後,就可以從電池本身開始進行技術迭代。在電池尺寸不變的情況下,通過提升電池的能量密度來增大續航里程。但是此時就需要再引入一個”成本“的維度了。

越多的電池,越高的電池能量密度,也就代表了越高的成本。而尷尬的是,即使使用目前最高電池能量密度的電池,不但無法將電動車的續航里程比肩汽油車,還會讓電動車的製造成本高到即使補貼完也讓消費者無法承受的水平。所以說這是一個尺寸佈置,額外續航里程的進步,成本之間的balance。

因為能量密度提高也就意味著在體積和重量不變的條件下電池容量得到增加。但是,能量密度越高,也就意味著電池的成本也越高。所以在這三大條件的制約之下,電動汽車工程師們只有儘可能的根據車輛定位在三者之間找到平衡點。只有這樣,才能讓車輛的續航里程、車身尺寸以及售賣價格都在消費者的接受範圍內。

深度解析“三電”對電動汽車續航里程的影響


4.2電控對電動汽車續航里程的影響

除了電池本身的性能和素質之外,電控也是影響電動汽車續航里程的一個重要因素。

電控,就是我們常說的BMS(Battery Management System),它負責對電動汽車的動力電池進行安全監控和有效管理,讓動力電池在最佳的狀態下工作,提高動力電池的效率和可靠性並延長它的使用壽命。電控的效率也會極大影響到續航里程。

這個系統有點類似車載OBD和發動機ECU管控,控制發動機噴油量還有車載電子系統的運轉方式,特斯拉最核心的模塊也即是超前的電池管理系統,能夠清晰識別電池容量/充放電管理的,所以特斯拉表顯的續航歷程可信度還是很高的,這一點對許多新能源汽車廠商來說都是一個待前進的領域。

目前國內甚至是國外傳統車企研發的電動車,即使用了比特斯拉能量密度更高的電池,但是續航還是不如特斯拉,不得不說,特斯拉在電控這一塊還是有著先發優勢的技術儲備的。

4.3電機對電動汽車續航里程的影響

同樣是將能源(燃料)轉化為動力的工具,電機在電動汽車之中的地位大概就相當於是傳統燃油車之中的發動機。很多人覺得,電機只是個驅動車輛的工具,它隻影響車輛的提速和極限速度等性能指標,跟續航里程毫無關係。

電動汽車製造商在研發一款電動汽車時,其實也同樣面臨著這樣的問題。如果採用500kW大功率的電機,車輛的性能指標自然是沒的說,但可能續航里程方面則會受到影響;但如果採用150kW的小型電機,續航里程肯定會有所好轉,只不過想要從靜止加速到100km/h,估計要花上10秒左右了。所以說,如何根據當前車型的目標客戶,來匹配一款合適的電機,是每個電動汽車製造商都需要思考的問題。

這就像百米賽跑和飯後散步,你全力衝刺可以勉勉強強跑個100米,而我和女朋友手拉手看星星,看月亮,從詩詞歌賦談到人生哲學,能走個一萬步,還可以助我在微信運動排行榜裡露個臉,何樂而不為呢?所以那些又猛又持久的故事,還是留在小電影裡吧。

當然了,消費者本身的駕駛習慣直接決定了電機日常的工作功率,所以說如果你想讓你的電動汽車續航里程更遠的話,保持一個良好的駕駛習慣,儘量避免長時間激烈駕駛才是最有效的辦法。

深度解析“三電”對電動汽車續航里程的影響

5、結語

其實除了電池、電控、電機、之外,還有很多更細微的因素在影響著續航里程的長短,但由於影響的幅度太小就不一一贅述了。

總而言之,車企在設計和製造一款電動汽車的時候,雖然續航里程絕對是重要的衡量標準之一,但它卻不是唯一的標準。除了續航,一輛優秀的汽車產品還需要注重很多其他方面,比如舒適度、豪華感、安全性等等。所以,無論是針對續航里程本身,還是對於一輛汽車的綜合維度考慮,汽車工程師們更多的是在這些不同的條件當中尋求一種平衡。在保證車輛各個方面都沒有問題的情況下,儘可能的滿足消費者對於續航里程的需求。

我們認為,隨著國家政策的出臺和電動車的普及,充電站佈局,充電速度,和汽車本身的NEDC成績是螺旋式增長的,三者會以不同的頻次,不同的斜率在增長,但最後三者之間會找到一個比較好的契合點,從而解決里程焦慮的困擾。

也許,在未來,電動車續航比燃油車長,加速比燃油車快,充電比加油便宜還方便,如果真有那麼一天,電動車就可以站到世界的舞臺上,驕傲地說:“歡迎進入電動時代”!




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