如何看待電動(dòng)車(chē)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(wèn)題爭(zhēng)論不休,。
有一個(gè)群友提出目前國(guó)產(chǎn)電動(dòng)車(chē)沒(méi)有一輛高速能跑過(guò) 200 公里，讓我十分意外,。因?yàn)槲覀兦安痪梦覀儨y(cè)試蔚來(lái) ES8 的時(shí)候,，從上海開(kāi)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(lái)經(jīng)過(guò)交流了解，他把 120 km/h 的等速續(xù)航成績(jī)來(lái)和高速續(xù)航成績(jī)劃等號(hào),，進(jìn)而給電動(dòng)車(chē)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(chē)的研究已經(jīng)開(kāi)始深入到放電倍率、電池內(nèi)阻等問(wèn)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(chē)沒(méi)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(chē)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(chē)的續(xù)航問(wèn)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(chē)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(chē)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(lái)看一個(gè)圖,，這是由 ABRP（一個(gè)海外的電動(dòng)車(chē)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(lái)源是 ABRP 上的 511 位特斯拉車(chē)主的日常行駛數(shù)據(jù),。
從圖中可以看到,，當(dāng)車(chē)速處于 60 km/h 的時(shí)候，車(chē)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(lái)宣傳的最大續(xù)航成績(jī),。在車(chē)速超過(guò) 60 km/h 之后，速度越高,，車(chē)輛的續(xù)航成績(jī)就越差,。一輛電動(dòng)車(chē)在高速上大于 120 km/h 的等速續(xù)航就相當(dāng)于這輛車(chē)平時(shí)最差的成績(jī)。
這就是說(shuō),，一輛電動(dòng)車(chē)的續(xù)航成績(jī)其實(shí)除了受車(chē)輛自身?xiàng)l件（比如電池性能等）影響以外,，還受用車(chē)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(chē)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(lái)等同于電動(dòng)車(chē)的日常續(xù)航,，要么拿大于 120 km/h 的等速續(xù)航來(lái)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(mén)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(guò)分極端了,。
我們談等速續(xù)航的時(shí)候，就是在談一輛車(chē)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(chē)的日常平均表現(xiàn)。拿電動(dòng)車(chē)宣傳上的最大續(xù)航來(lái)對(duì)比這輛車(chē)實(shí)測(cè)中的最差續(xù)航,，以此宣傳一輛車(chē)虛標(biāo)嚴(yán)重,，這種說(shuō)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(chē)日常使用的情況來(lái)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(chē)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(lái)看,，EPA＞W(wǎng)LTP＞NEDC＞JC08,。
一輛車(chē)在不同的國(guó)家銷(xiāo)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(chē)在不同標(biāo)準(zhǔn)下的續(xù)航成績(jī),，但是比較少見(jiàn)到比亞迪等國(guó)產(chǎn)品牌電動(dòng)車(chē)的 EPA 續(xù)航成績(jī),。
不過(guò),，國(guó)內(nèi)也在制定屬于自己的電動(dòng)車(chē)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(guò),，對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō),，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(mǎi)車(chē)之后感覺(jué)上當(dāng)受騙,，憤憤不平。
2. 電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航的影響因素
電動(dòng)車(chē)?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(chē)輛的自身?xiàng)l件,，比如整車(chē)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(kāi)啟或關(guān)閉等,。
對(duì)車(chē)輛的自身特性來(lái)說(shuō),，電動(dòng)車(chē)和燃油車(chē)的最大不同點(diǎn)就在于電動(dòng)車(chē)的三電系統(tǒng)。而關(guān)于風(fēng)阻,、車(chē)重,、滾阻的影響都是相似的。
我們把一輛車(chē)看作能量的供應(yīng)方,，駕駛員看作能量的需求方,。你開(kāi)著一輛車(chē)從 A 點(diǎn)行駛到 B 點(diǎn)，是你在向車(chē)輛發(fā)起請(qǐng)求,，由車(chē)輛的能量系統(tǒng)決定響應(yīng)方式,。電動(dòng)車(chē)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(chē)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(chē)輛需求保持一致的條件下,，電動(dòng)車(chē)和燃油車(chē)能量系統(tǒng)的不同特性決定了兩種車(chē)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(chē)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(chē)輛之間的交互界面。當(dāng)你駕駛一輛電動(dòng)車(chē)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(kāi)始放電過(guò)程?？焖俨认绿ぐ?，電池開(kāi)始快速放電。緩慢踩下踏板,，電池就開(kāi)始緩慢放電,。鋰離子電池的放電過(guò)程就是電壓從高到底的一個(gè)過(guò)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(chē)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(chē)的能量回收系統(tǒng)，可以將車(chē)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(chē)的能量回收系統(tǒng)能夠提高電動(dòng)車(chē)的續(xù)航成績(jī),。
- 有車(chē)主發(fā)現(xiàn)電池電量較低時(shí)，車(chē)輛速度會(huì)被限制,。這是因?yàn)樵陔姵仉娏窟^(guò)低的時(shí)候,，為了避免電池過(guò)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(guò)程中電壓的降低,，此時(shí)車(chē)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(chē)輛速度就會(huì)越來(lái)越慢,。
- 在低速行駛的時(shí)候，車(chē)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(chē)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(chē)?yán)m(xù)航表現(xiàn)越好,；
- 當(dāng)車(chē)輛速度大于 60 km/h 時(shí)，車(chē)輛速度越高,，電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航就越低,。
很多廠家在開(kāi)發(fā)電動(dòng)車(chē)時(shí)，比較少考慮高速環(huán)境的使用,。加上電動(dòng)車(chē)在城市路況中使用時(shí),，駕駛性能也遠(yuǎn)優(yōu)于燃油車(chē)。因此在電動(dòng)車(chē)發(fā)展早期,，有很多低于 300 km 續(xù)航的電動(dòng)車(chē),，完全定位于城市路況使用。
3. 高速續(xù)航建議
電動(dòng)車(chē)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(chē)并不擅長(zhǎng)高速區(qū)間的性能表現(xiàn)，和目前的燃油車(chē)使用情況相比,，高速上使用電動(dòng)車(chē)一定是不夠便利的,。
在我們對(duì)電動(dòng)車(chē)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(chē)的長(zhǎng)途駕駛,，雖然電動(dòng)車(chē)能夠突破長(zhǎng)途駕駛的障礙固然很好,，但是以電動(dòng)車(chē)的短板來(lái)標(biāo)簽化電動(dòng)車(chē)的不足，也大可不必,。
有過(guò)電動(dòng)車(chē)駕駛經(jīng)驗(yàn)的車(chē)主,，或者家里有一輛燃油車(chē)的車(chē)主，在電動(dòng)車(chē)選購(gòu)過(guò)程中還比較理性,，但是對(duì)于初次購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)車(chē)并將它當(dāng)做第一輛車(chē)的用戶來(lái)說(shuō),，還是要充分認(rèn)識(shí)電動(dòng)車(chē)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(mǎi)一輛電動(dòng)車(chē),？
不過(guò),，如果有消費(fèi)者堅(jiān)持要在高速上使用電動(dòng)車(chē)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(lái)衡量一輛車(chē)的高速續(xù)航,，其實(shí)有點(diǎn)過(guò)分嚴(yán)苛了,。
如果在一次行駛過(guò)程中駕駛電動(dòng)車(chē)超過(guò) 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(guò),，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(chē)的使用環(huán)境會(huì)越來(lái)越好,。在現(xiàn)有條件下,，明確認(rèn)識(shí)自己在日常用車(chē)中的通勤和高速需求，有利于你調(diào)整好對(duì)于電動(dòng)車(chē)的心理預(yù)期,，選擇最適合自己的產(chǎn)品,。
