纯电动车跑高速,续航里程下降很快,为什么?

新能源车是当下的热门,尤其是纯电动车。在政策的鼓励下,纯电动车在设计、安全、续航里程等方面都有了长足的发展。但这也仅是相对而言,即便如今的纯电动车的续航里程可以突破500公里,但是人们的续航焦虑依旧没有得到根本性的缓解,主要原因还在于纯电动车在补能和真实续航方面的问题。今天我们不聊补能,单说续航问题。

很多电动车用户都可能遇到过这样一个问题,平时在市区上下班代步的用户,充满电的情况下,可能一个星期都不用充电;但是,电动车一上高速就怂了。比如特斯拉Model 3(配置|询价)后轮驱动版,官方宣称续航里程556公里,平时在市区开,一般打个8折,跑450公里左右不在话下;但是一旦上了高速,那就不行了,虽然不敢说是打对折,但想要跑到400公里是相当困难的,这是什么原因呢?

从电动车本身驱动结构上来讲,大多采用单速变速箱(减速器),电能从电池输送至电机之后驱动车辆行驶。为了保证市区行驶的加速性以及续航表现,单速变速箱的齿比设定比较偏向于城市驾驶,注定了高速驾驶电耗更高。当然这也不是不能解决,比如换上双速变速箱,可以兼顾低速、高速两种行驶状态,不过由于成本太高而限制了普及率。或许,未来这种双速变速箱会被普遍应用到纯电动车上。

正因为用了单速变速箱,电机工作的特性无法改变,转速越高耗电量越大的问题被单速变速箱放大。比如,高速上,纯电动车时速达到120公里时,电机的转速可能要飙到每分钟7000转以上,电量损耗上升是不可避免的。最直接的结果就是,虽然实际只跑了100公里,但实际续航里程会削减120-150公里,甚至更多,而且这种情况还会随着车速的提升而下滑得越来越快。也就是说,单速变速箱的电动车,其设计特性决定了这类车型更适合城市出行,上了高速就分身乏术了。

驱动能耗与加速阻力、滚阻、风阻以及行驶速度也都有关系,而且通常是成正比关系,这同样是造成电动车高速续航里程衰减比较明显的因素之一。比如我们比较熟悉的风阻,高速工况相比在市区工况下增加是十分明显的,因为风阻与车速的平方成正比,速度越高,风阻会成倍提升。电动车在市区工况下,虽然车速和风阻都大幅小于高速工况,但市区存在更多的加速情况,所以,总体驱动能耗与高速工况的相差不大。需要注意的是,市区工况由于动能回收的情况比较频繁,也就是加速所消耗的能量是可以被再利用的,比如制动的动能会转化成电能,重新用于驱动。因此,市区工况的能耗会低一些。

而在高速上,如果路况畅通,动能回收的情况很少存在,或者几乎可以忽略不计。所以,电动车高速能耗大幅增加,或者说跑高速续航里程会急剧下降,首要原因是电动车本身电机和单速变速箱的运行属性问题;其次,高速行驶阻力大幅增加,造成高速工况能耗增加;再就是电动车的能量回收功能,在高速上很难发挥出像市区工况那样的作用。与其说电动车高速能耗大幅增加,不如说是能量回收大幅降低,这就是电动车跑高速续航里程急剧下降的原因。

2022-01-07

2022-01-07