1. 清新电源首页
  2. 干货汇总
  3. 专业干货

吨百公里耗电量是一个常数,与车大车小无关!

吨百公里耗电量是一个常数,与车大车小无关!

2016年,相传在纯电动乘用车补贴标准中引入“吨百公里耗电量”,引起业界广泛关注。意见褒少贬多,认为吨百公里耗电量的引入会会严重阻碍节能减排、车身轻量化与A0级纯电动汽车的发展。下图为百度搜索出的信息。

 

吨百公里耗电量是一个常数,与车大车小无关!

图1

反对者大致有两个原因:一是大车比小车总体更耗能;二是大车较小车具备更低的吨百公里耗电量。

 

大车比小车重,相同续驶里程下,大车肯定需要更多的能耗,这毋庸置疑;大车较小车具备更低的吨百公里耗电量,乍一听也合理,百公里耗电相同的情况下,车越重,吨百公里耗电量约低。

 

果真这样吗?通过数据分析,吨百公里耗电量是一个常数,与车大车小无关!其实电池组总能量、车续驶里程和车重三者之间是相互关联的,改变一个参数,而维持另两个参数不变,是需要技术上的改进的。换句话说要想降低吨百公里耗电量是需要技术革新的。吨百公里耗电量的高低可以反映一个车企电动汽车的技术水平。下面我们用数据来说明。

数据来源和计算公式

本次数据来源工信部公布的2016年《新能源汽车推广应用推荐车型目录》,共302款车型,吨百公里耗电量的计算公式如下:

吨百公里耗电量是一个常数,与车大车小无关!

也有专家认为“吨百公里耗电量仅以整车整备质量为基数,而非有效载荷质量,并不能真实反映能耗与排放。应该用“有效载荷吨百公里电耗”作为衡量依据”更合理,本次统计中没有得到有效载荷质量,所以还是用整车整备质量为基数。

数据分析

图2是不同车型的重量-续驶里程分布图。在续航里程上,可以大体分为三段:<200km,200-300km,>300km。其中大型车更容易达到长续驶里程,也就是说大型车有更多的空间装载更多的电池。重量小于1000kg的小型轿车续驶里程目前小于200km,图中续驶里程大于350km的车重在1500kg以上。而小车由于自身重量和体积的限制,在不提高电池能量密度的情况下,很难达到350km的长续驶里程。从这一点上,在电动汽车上,电池的体积能量密度提升比重量能量密度更重要。

吨百公里耗电量是一个常数,与车大车小无关!

图2

图3是不同车型的电池组重量占比分布图。可以看出电池组重量占比多集中在15~30%。比较有意思的是,在车重1500kg左右的车型,电池组重量占比最小。由于图中所统计的车续驶里程在80-400km之间,电池组重量占比小是不是因为车续驶里程短造成的呢?

扣除续驶里程因素的影响后,重新作图4。电池组重量占比最小在车重1000-1500kg之间。由于电动汽车所需要的能量不仅受车重、续驶里程的影响,还受到车身造型、轮胎阻力、传动系统等其他因素的影响。笔者大胆猜测,车重在1500kg左右的车型能够设计出最节能的电动汽车。

吨百公里耗电量是一个常数,与车大车小无关!

图3

吨百公里耗电量是一个常数,与车大车小无关!

图4

图5是不同车型的电池组比能量分布图。可以看出不同车型电池组比能量在60~150Wh/kg之间,目前基本处在100Wh/kg上下。

吨百公里耗电量是一个常数,与车大车小无关!

图5

图6是不同车型的电池组总能量分布图。可以看出随车重的增加,电池组总能量也增加,两者基本呈线性关系。车越重,越考验电动汽车设计者的设计能力。

吨百公里耗电量是一个常数,与车大车小无关!

图6

图7是不同车型续驶里程与电池组总能量关系图。可以看出电池组总能量与续驶里程也基本呈线性关系。续驶里程越长,电池组总能量越多。

根据图6、7,电池组总能量受车重和续驶里程的双重影响(当然还有其他因素的影响,如车身风阻、轮胎阻力等),车越重,续驶里程越长,需要的能量越多。

吨百公里耗电量是一个常数,与车大车小无关!

图7

细心的读者根据图6、7,应该基本能得出吨百公里耗电量是一个常数的推断。为了更直观,我们有作了百公里耗电量与整车整备质量的关系图(图8),可以看出,两者也基本呈线性关系。图中斜线的斜率为0.012,基本接近2016补贴草案中提到的吨百公里耗电量13kwh的指标。图中横线为所有车的平均百公里耗电量16kwh。根据这两条线,可以划分出4个象限,读者可以自行分析处在那个象限的电动汽车最节能,技术最好。

吨百公里耗电量是一个常数,与车大车小无关!

图8

图9是不同车型吨百公里耗电量的分布图。乍一看,很容易让人得出小车吨百公里耗电量大,大车吨百公里耗电量小这个结论,但经过上面的分析,我们有理由相信也能做出吨百公里耗电量小的小车。个人认为吨百公里耗电量对电动汽车设计者是一个值得关注和认真研究的指标。

吨百公里耗电量是一个常数,与车大车小无关!

图9

值得注意的是,由于小车在空间和重量上都不占优势,不可能装载更多的能量,这限制了小车的续驶里程。所以上述只是粗略的分析,将车按照续驶里程长短分类后再来分析可能更合理些。

 


附笔者认为对吨百公里耗电量评价到位的一篇文章。

文章来自第一电动网,题目是:对话上汽朱军:吨百公里耗电量指标合理吗?(http://www.d1ev.com/43366.html)摘抄如下:

Q1:有人认为吨百公里耗电量更倾向于鼓励大型车,打击小型车,违背汽车轻量化的发展方向。从技术的角度,您觉得这一指标是否合理?

朱军:首先,要考虑补贴政策制定的初衷,是要鼓励低能耗、鼓励技术进步,汽车轻量化是降低能耗的一个方法,但是小车型不绝对等同于低能耗、低碳排放。我赞成存在一个能耗指标,来计算不同车型的能耗水平,把吨百公里耗电量作为一个考量标准是合理的。

其次,13kwh对于小车型来讲门槛并不高,现在的一些车型达不到这个指标,是因为现在的小车型普遍采用了中低电压的动力系统,以及效率较低的电机、逆变器、充电器等等,如果小车型寻求更高技术水平的解决方案,是可以达到这个标准的,甚至可以做到更低。坦白来讲,一些大型车也存在这类问题,也需要进行技术提升。

Q2:百公里电耗和吨百公里电耗作为能耗指标的差别在哪里,哪一个更合理?

朱军:考察百公里耗电量,从表面上看,小车型更占优势,但是车辆是否节能,既和整备质量有关系,又和车内部的子系统效率密切相关,比如:电池的内阻、电机扭矩-转速-效率特性、传动系统、制动能量回收、轮胎阻力、整车空气动力学……百公里耗电量,更多的考虑了减轻整车的质量,而吨百公里耗电量则能够考察整车的技术水平,更有利于提升整体技术。过分追求轻量化,而不考虑其他技术的提升也是不合理的。

从用户的需求来讲,不同级别车型有各自的市场,不可能为了轻量都做小型车,过分鼓励小型车,对大车型也不公平,拿同样的补贴,大车型的技术投入大的多。设置吨百公里电耗指标有利于小车在提升技术水平上下功夫,有利于技术进步。

 

来源: 整理自网络,先进电池之家公众号,第一电动车网等公众号,版权属于原作者。

本站非明确注明的内容,皆来自转载,本文观点不代表清新电源立场。

发表评论

登录后才能评论