如何看待電動(dòng)車高速續(xù)航？對(duì)于充電樁有什么技術(shù)要求
?如何看待電動(dòng)車高速續(xù)航？對(duì)于充電樁有什么技術(shù)要求
昨天在威馬群里，大家對(duì)于續(xù)航問題爭(zhēng)論不休。
有一個(gè)群友提出目前國(guó)產(chǎn)電動(dòng)車沒有一輛高速能跑過 200 公里，讓我十分意外。因?yàn)槲覀兦安痪梦覀儨y(cè)試蔚來 ES8 的時(shí)候，從上海開到紹興全程續(xù)航 230 km 左右，雖然不是很優(yōu)秀的成績(jī)，但并不是連 200 km 都跑不到。后來經(jīng)過交流了解，他把 120 km/h 的等速續(xù)航成績(jī)來和高速續(xù)航成績(jī)劃等號(hào)，進(jìn)而給電動(dòng)車貼上續(xù)航嚴(yán)重虛標(biāo)的標(biāo)簽。
在我們的一些老讀者對(duì)電動(dòng)車的研究已經(jīng)開始深入到放電倍率、電池內(nèi)阻等問題的時(shí)候，我突然意識(shí)到，還有很多新用戶對(duì)電動(dòng)車沒有任何使用經(jīng)驗(yàn)，甚至不知道國(guó)內(nèi)高速的服務(wù)區(qū)早就遍布了充電樁。這是一件好事，它意味著電動(dòng)車正在推向更多的城市和用戶。同時(shí)，也意味著對(duì)于電動(dòng)車的續(xù)航問題，又到了一次重新解釋的時(shí)候。
先從基礎(chǔ)概念講起。
1. 續(xù)航的兩種分法
根據(jù)測(cè)試條件的變化，電動(dòng)車的續(xù)航主要分為等速法續(xù)航和工況法續(xù)航。前者指的是一輛車速度恒定時(shí)的續(xù)航成績(jī)，后者指的是在不同工況標(biāo)準(zhǔn)下的續(xù)航成績(jī)。這兩種續(xù)航最大的不同在于速度的變化。
先來看一個(gè)圖，這是由 ABRP（一個(gè)海外的電動(dòng)車行程規(guī)劃工具）統(tǒng)計(jì)的 Model S100 的續(xù)航和速度、溫度之間的關(guān)系圖，數(shù)據(jù)來源是 ABRP 上的 511 位特斯拉車主的日常行駛數(shù)據(jù)。
從圖中可以看到，當(dāng)車速處于 60 km/h 的時(shí)候，車輛能夠獲得最大的續(xù)航成績(jī)，也就是經(jīng)常被廠家拿來宣傳的最大續(xù)航成績(jī)。在車速超過 60 km/h 之后，速度越高，車輛的續(xù)航成績(jī)就越差。一輛電動(dòng)車在高速上大于 120 km/h 的等速續(xù)航就相當(dāng)于這輛車平時(shí)最差的成績(jī)。
這就是說，一輛電動(dòng)車的續(xù)航成績(jī)其實(shí)除了受車輛自身?xiàng)l件（比如電池性能等）影響以外，還受用車條件變化的影響，是呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)的。
對(duì)電動(dòng)車特性不熟悉的朋友經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生一個(gè)誤區(qū)，要么拿廠家宣傳的 60 km/h 最大續(xù)航來等同于電動(dòng)車的日常續(xù)航，要么拿大于 120 km/h 的等速續(xù)航來等同于日常續(xù)航，這就相當(dāng)于一個(gè)學(xué)生平時(shí)各門功課平均分是 60 分，偶爾考了一次 100 分，一次 40 分，你就以為他每次都能考 100 分或者 40 分，過分極端了。
我們談等速續(xù)航的時(shí)候，就是在談一輛車在極端理想狀態(tài)下的成績(jī)，而我們談工況續(xù)航的時(shí)候，就是在談一輛車的日常平均表現(xiàn)。拿電動(dòng)車宣傳上的最大續(xù)航來對(duì)比這輛車實(shí)測(cè)中的最差續(xù)航，以此宣傳一輛車虛標(biāo)嚴(yán)重，這種說法也是不夠負(fù)責(zé)任的。
真正的對(duì)比在于工況續(xù)航和實(shí)際續(xù)航之間的差距。工況續(xù)航就是模擬一輛車日常使用的情況來測(cè)試的續(xù)航成績(jī)，模擬得越接近真實(shí)駕駛情況，得出的續(xù)航數(shù)據(jù)就越準(zhǔn)確。
目前，全球流行的工況續(xù)航標(biāo)準(zhǔn)有歐洲的 NEDC 和 WLTC，美國(guó)的 EPA，以及日本的 JC08，其中，國(guó)內(nèi)的工況續(xù)航借鑒的是歐洲的 NEDC 標(biāo)準(zhǔn)，而在歐洲，NEDC 即將被 WLTC 替代。根據(jù)電動(dòng)車主的使用情況驗(yàn)證，美國(guó)的 EPA 標(biāo)準(zhǔn)最接近日常續(xù)航成績(jī)。從嚴(yán)格程度來看，EPA＞W(wǎng)LTP＞NEDC＞JC08。
一輛車在不同的國(guó)家銷售，就會(huì)根據(jù)相應(yīng)國(guó)家的需求，進(jìn)行不同標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試。所以，你可以看到 BBA 等品牌的電動(dòng)車在不同標(biāo)準(zhǔn)下的續(xù)航成績(jī)，但是比較少見到比亞迪等國(guó)產(chǎn)品牌電動(dòng)車的 EPA 續(xù)航成績(jī)。
不過，國(guó)內(nèi)也在制定屬于自己的電動(dòng)車工況標(biāo)準(zhǔn)，但是在標(biāo)準(zhǔn)還未發(fā)布之前，大家唯一可以依據(jù)的就是 NEDC 續(xù)航成績(jī)。雖然不少?gòu)S家有主觀美化成績(jī)的嫌疑，不過，對(duì)消費(fèi)者來說，更重要的是，了解 NEDC 續(xù)航和實(shí)際續(xù)航之間存在差距，才不會(huì)在買車之后感覺上當(dāng)受騙，憤憤不平。
2. 電動(dòng)車?yán)m(xù)航的影響因素
電動(dòng)車?yán)m(xù)航的影響因素主要可以分為兩個(gè)部分，一個(gè)是車輛的自身?xiàng)l件，比如整車重量、風(fēng)阻、電池容量、電機(jī)功率等；另一個(gè)則是外部使用條件，比如速度和溫度的變化、輪胎尺寸的大小、空調(diào)的開啟或關(guān)閉等。
對(duì)車輛的自身特性來說，電動(dòng)車和燃油車的最大不同點(diǎn)就在于電動(dòng)車的三電系統(tǒng)。而關(guān)于風(fēng)阻、車重、滾阻的影響都是相似的。
我們把一輛車看作能量的供應(yīng)方，駕駛員看作能量的需求方。你開著一輛車從 A 點(diǎn)行駛到 B 點(diǎn)，是你在向車輛發(fā)起請(qǐng)求，由車輛的能量系統(tǒng)決定響應(yīng)方式。電動(dòng)車的能量系統(tǒng)就是電池、電機(jī)、電控這個(gè)三電體系，燃油車的能量系統(tǒng)就是以發(fā)動(dòng)機(jī)為核心的動(dòng)力系統(tǒng)。
在駕駛員對(duì)車輛需求保持一致的條件下，電動(dòng)車和燃油車能量系統(tǒng)的不同特性決定了兩種車輛在不同工況下所需要的能量的不同。
發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線
電機(jī)特性曲線
Model S 的功率和扭矩變化
幾句話簡(jiǎn)單了解電動(dòng)車加速與能量系統(tǒng)之間相互作用的關(guān)系：
- 加速踏板是駕駛員和車輛之間的交互界面。當(dāng)你駕駛一輛電動(dòng)車的時(shí)候，踩下踏板，能量系統(tǒng)接收到需求之后，電池就會(huì)開始放電過程?？焖俨认绿ぐ?，電池開始快速放電。緩慢踩下踏板，電池就開始緩慢放電。鋰離子電池的放電過程就是電壓從高到底的一個(gè)過程。
- 每個(gè)電池都有自己的最大放電倍率，電機(jī)功率越高，需要電池的放電倍率就越高。同時(shí)，一輛電動(dòng)車能使用的電機(jī)最大功率也受電池放電倍率的影響。
- 急加速的瞬間，電耗會(huì)快速上升。而保持均勻加速則有利于更好的續(xù)航表現(xiàn)。電動(dòng)車的能量回收系統(tǒng)，可以將車輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能回充到電池中。有效利用電動(dòng)車的能量回收系統(tǒng)能夠提高電動(dòng)車的續(xù)航成績(jī)。
- 有車主發(fā)現(xiàn)電池電量較低時(shí)，車輛速度會(huì)被限制。這是因?yàn)樵陔姵仉娏窟^低的時(shí)候，為了避免電池過放，BMS 電池管理系統(tǒng)會(huì)限制電池的輸出電流，加上放電過程中電壓的降低，此時(shí)車的動(dòng)力就會(huì)受限。當(dāng)最大放電功率不滿足駕駛員的加速需求時(shí)，車輛速度就會(huì)越來越慢。
- 在低速行駛的時(shí)候，車輛附件如儀表等需要消耗電量，而在高速時(shí)，大部分的電動(dòng)車功率用于克服風(fēng)阻，能量損失大。
讓我們回到剛才的那張圖：
在談到續(xù)航外部影響因素時(shí)，我們最常關(guān)注的就是速度和溫度的影響。
在這張圖中可以看到：
- 溫度越高，電動(dòng)車?yán)m(xù)航表現(xiàn)越好；
- 當(dāng)車輛速度大于 60 km/h 時(shí)，車輛速度越高，電動(dòng)車?yán)m(xù)航就越低。
很多廠家在開發(fā)電動(dòng)車時(shí)，比較少考慮高速環(huán)境的使用。加上電動(dòng)車在城市路況中使用時(shí)，駕駛性能也遠(yuǎn)優(yōu)于燃油車。因此在電動(dòng)車發(fā)展早期，有很多低于 300 km 續(xù)航的電動(dòng)車，完全定位于城市路況使用。
3. 高速續(xù)航建議
電動(dòng)車能不能進(jìn)行高速行駛，是消費(fèi)者和廠家之間重要的矛盾沖突點(diǎn)。電動(dòng)車并不擅長(zhǎng)高速區(qū)間的性能表現(xiàn)，和目前的燃油車使用情況相比，高速上使用電動(dòng)車一定是不夠便利的。
在我們對(duì)電動(dòng)車使用情況的兩三年觀察中，發(fā)現(xiàn)僅少數(shù)用戶會(huì)進(jìn)行電動(dòng)車的長(zhǎng)途駕駛，雖然電動(dòng)車能夠突破長(zhǎng)途駕駛的障礙固然很好，但是以電動(dòng)車的短板來標(biāo)簽化電動(dòng)車的不足，也大可不必。
有過電動(dòng)車駕駛經(jīng)驗(yàn)的車主，或者家里有一輛燃油車的車主，在電動(dòng)車選購(gòu)過程中還比較理性，但是對(duì)于初次購(gòu)買電動(dòng)車并將它當(dāng)做第一輛車的用戶來說，還是要充分認(rèn)識(shí)電動(dòng)車的優(yōu)劣之差，認(rèn)真考慮一下，你真的需要經(jīng)常高速駕駛嗎？如果高速駕駛是你的日常需求，你為什么一定要買一輛電動(dòng)車？
不過，如果有消費(fèi)者堅(jiān)持要在高速上使用電動(dòng)車的話，我們的建議是，可以選擇只充一次電的最大 400 – 500 km 以內(nèi)的行程。這意味著在一次行程中，一定包含市區(qū)+高架+高速的綜合工況，并不是完全在高速上駕駛。
而在高速上即使達(dá)到 120 km/h 的最高速度，在道路暢通的情況下，平均速度也會(huì)落在 80-90 km/h 區(qū)間，就算在最符合實(shí)際情況的 EPA 的續(xù)航標(biāo)準(zhǔn)中，高速工況的平均速度也只有 77.9 km/h。用 120 km/h 的等速續(xù)航來衡量一輛車的高速續(xù)航，其實(shí)有點(diǎn)過分嚴(yán)苛了。
如果在一次行駛過程中駕駛電動(dòng)車超過 500 km，高速路段的比例增加，充電次數(shù)也會(huì)增加，每次充電幾十分鐘到一個(gè)小時(shí)，使用上的體驗(yàn)效果不會(huì)太好。不過，如果你真的想要完成一項(xiàng)長(zhǎng)途挑戰(zhàn)的話，除了極其偏遠(yuǎn)的區(qū)域以外，國(guó)內(nèi)高速公路的服務(wù)區(qū)上遍布充電樁，在出行前查好沿途充電樁，充分做好行程規(guī)劃，偶爾進(jìn)行一次長(zhǎng)途旅行，也是可行的。
電池的能量密度正在緩慢提升，各個(gè)廠家也都在推出能滿足更高充電功率（充電更快）的電池。隨著充電網(wǎng)絡(luò)的密度提高，電動(dòng)車的使用環(huán)境會(huì)越來越好。在現(xiàn)有條件下，明確認(rèn)識(shí)自己在日常用車中的通勤和高速需求，有利于你調(diào)整好對(duì)于電動(dòng)車的心理預(yù)期，選擇最適合自己的產(chǎn)品。
