鉅大LARGE | 點擊量：834次 | 2019年05月17日
影響電動汽車續駛里程波動的因素有哪些
一直以來，里程焦慮是影響電動汽車普及的重要原因之一。正因如此，續駛里程成為消費者在購買電動汽車時極為看重的指標之一，也成為新能源汽車財政補貼多少的一項依據。然而，由于各種原因，電動汽車實際續駛里程和廠家宣稱的續駛里程存在較大差異，也被消費者所詬病。前不久，這一問題在行業內引起熱議。
續駛與預期里程差異是焦慮主因
事實上，燃油汽車同樣面臨里程波動現象，但由于其續駛里程相對較長，能夠超過大部分消費者的心理預期，因此社會爭議較小。電動汽車則不然，目前其續駛里程與消費者預期尚存差距，且里程波動較大，在部分應用場景中達不到使用要求，從而導致消費者對電動汽車里程更為敏感。
更重要的是，電動汽車實際續駛里程與測試及公布里程的差異性加劇了消費者的心理落差。一方面，部分廠商將理想狀態下的等速續駛里程數據作為主要宣傳，與實際里程存在較大差距。另一方面，我國能耗和排放法規引用歐洲NEDC測試體系，與我國純電動汽車的實際行駛工況不相符，不能真實地反映出實際續駛里程。首先是市區、市郊里程分配不合理，在現行標準中城市工況占比70％、市郊占比30％，這與我國實際情況有很大差別，同時怠速比例也相差很多。其次是工況測試在常溫不開空調的情況下進行，但現實中車輛開啟空調時間很多，而且電池性能、制動回收效果會隨溫度降低而下降。再者是工況中減速階段較為緩慢，有利于電動汽車進行制動回收，但實際使用中汽車減速往往更快，制動回收不完全。
由于上述原因，與電動汽車出廠標稱里程相比，不同車型隨著季節變化、路況變化、車輛使用壽命變化，里程均出現不同程度的衰減，并成為普遍現象。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
冬季空調和行駛工況影響實際里程
1.電動汽車實際續駛里程受能量因素和能耗因素多重影響
電動汽車的續駛里程受多重因素影響，包括能量因素和能耗因素：一是車載剩余能量，電動汽車的車載剩余能量主要與電池當前狀態有關；二是能耗，包括驅動用能耗和車載附件用能耗等。綜合而言，電動汽車續駛里程除了與傳統燃油車一樣受到汽車重量、驅動系統效率、行駛工況、駕駛習慣、部分環境因素等多方面共性能耗因素影響外，由于動力電池自身的化學特性，又對溫度因素更加敏感，同時還受到電池材料、電池工藝、電池循環壽命與保養現狀等多方面因素對其能量產生影響。
與傳統燃油車相比，引起電動汽車續駛里程變化增加了以下兩個因素：一是冬季空調、電池加熱導致的附件能耗因素變量，二是電池儲能本身特性導致的能量因素。
2.能耗是影響電動汽車續駛里程的主要因素
無論是從用戶體驗還是第三方測試結果數據分析來看，低溫季節和高速路況兩大情景下，電動汽車續駛里程變化最為明顯。
根據統計數據，在其他情況相同而設置單一變量的對比分析中，車輛在100～120km/h行駛時續駛里程將普遍減少約1/4～1/3，使用空調時續駛里程普遍減少1/4～1/3，而-20℃極低氣溫無空調情景下續駛里程僅僅減少10％。從EV-TEST對某電動車型的實測數據來看，極低溫度下（-15℃）開空調和100km以上高速行駛是電動汽車能耗增加最多、續駛里程縮減百分比最大的應用場景。而普通低溫下（-7℃）不開空調時，整車續駛里程沒有顯著縮減。
由此可見，與低溫等情況下導致的動力電池能量因素變化相比，由空調附件能耗和高速行駛能耗導致的能耗因素，才是影響電動汽車續駛里程的主要因素。
（1）高速狀態下風阻的非線性增加，導致高速續駛里程顯著下降
隨著汽車行駛速度的增加，滾阻呈線性增加，而風阻呈非線性增加，在電動汽車速度超過100km/h后，風阻的快速非線性增加是電動汽車行駛損耗顯著增加的主要原因。此外，不同坡度下需要的牽引功率變化也將降低其續駛里程。
（2）電動汽車冬季空調比夏季能耗更高，對續駛里程影響更大
在夏季，電動汽車的空調耗能占驅動耗能的30％左右，具體與環境溫度、太陽照射強度有關，但燃油車同樣需要消耗發動機能量來制冷，兩者并無顯著差異。在冬季，與傳統燃油車可依靠發動機排熱取暖不同，電動汽車空調是其主要的駕駛艙供暖方式，低溫條件下空調需要更大能耗才能將艙內溫度維持在舒適溫度范圍內，因而成為降低續駛里程的最主要因素。
（3）制動能量回收、電池溫度調節等因素也在一定程度上影響整車能耗
理論上制動能量能達到驅動能量的70％，正常溫度下回收能量可節能20％以上，具體節能效果與工況有關，因此能量回收技術的應用將在一定程度上改善電動汽車續駛里程。此外，電動汽車電池需要溫度調節才能處在最佳的工作區域。夏天，傳統燃油車發動機同樣需要散熱耗能。冬季，電動汽車通常需要消耗7％以上的功率來加熱保溫，這也導致續駛里程略微縮短，但并不是主要因素。
綜上，在能耗方面，夏季，燃油車與電動汽車均受工況和空調制冷、動力系統冷卻（發動機散熱和電池散熱）影響；冬季，電動汽車增加駕駛艙取暖項和電池保溫項。
3.能量因素決定電動汽車的里程極限
能量因素雖然不是導致續駛里程出現波動的主要因素，但其決定著電動汽車的里程極限。
首先，由于電池的固有特性，電動汽車影響續駛里程的能量因素比燃油車更加復雜。燃油車續駛里程的能量因素僅由油量決定。而電動汽車隨著行駛里程的增加，動力電池等關鍵部件性能均有不同程度的下降，如動力電池容量隨使用次數衰減、一致性差異變大等，都將影響續駛里程。
其次，未來電池材料技術的進步是提升電動汽車里程極限的主要因素之一。如果不考慮電動汽車工況，僅僅考慮電池本身特性，能量因素主要與電池的兩方面特性曲線密切相關：一是開路電壓特性曲線，二是內阻變化曲線。目前隨著電池保溫技術的不斷進步，電池內阻受溫度顯著影響的情況正在逐步改善，而開路電壓特性改善、電池使用壽命延長等方面主要依靠電池材料技術的進步，這也是未來決定電動汽車里程極限的主要因素之一。
電動汽車性能不斷提升
1.電動汽車續駛里程不斷提升并能滿足大部分出行需求
近兩年，電動汽車的動力電池能量密度及續駛里程在逐步提升。電池能量密度是影響續駛里程的一個重要因素，我國動力電池技術水平正在持續提升，2018年系統能量密度較2015年提升約54％，當前動力電池系統能量密度已突破140Wh/kg。電動汽車里程極限正在逐步逼近燃油車，我國電動乘用車的平均續駛里程已突破300公里，部分產品超過400公里，隨著技術進步，滿足消費者出行里程需求的產品將越來越多。
從實際使用來說，電動汽車的續駛里程基本能夠滿足消費者出行需求。在城市出行中，大部分居民主要以上班及日常通行為主，日行駛里程較短。北京交通發展研究院的研究數據顯示，典型城市日均行駛里程在50公里以內，從北京出行特點來看，在普通工作日，日行駛里程低于200公里的占99.97％；在法定節假日，90.1％的車輛日行駛在150公里以下。按照電動汽車續駛里程300公里為基準，考慮夏季與冬季的溫度變化，假設里程波動為30％，綜合續駛能力約為210公里，仍可以滿足絕大部分出行需求。
2.部分區域和工況仍存短板，但未來可期
雖然電動汽車續駛里程能夠滿足大部分出行需求，但在部分應用場景，比如極寒、城際長距離，以及日行駛里程較長的運營車輛，在當前充電基礎設施建設不完善、充電時間較長情況下，仍不如傳統燃油車。不過，由于電動汽車在節能環保、使用成本、動力和舒適性方面具有一定優勢，且以電動汽車為載體的自動駕駛技術更容易實現。隨著產品性能提升、整車成本下降以及充電基礎設施的完善，未來電動汽車將適合更多場景的應用。
需多層面提升電動汽車用戶體驗
1.客觀認識電動汽車里程問題
當前，電動汽車尚處于發展初期，不能因為里程問題否定整個產業的發展。電動汽車實際續駛里程差異問題是法規、技術、消費者使用習慣及環境、企業宣傳等多種因素綜合導致的。由于充電基礎設施不完善，以及續駛里程與燃油車存在差距，隨著推廣數量的增加，里程問題越來越突出。作為一個新興產業，雖然在發展初期產品容易出現一些問題，但不能把問題無限放大，應當對初創產品持包容態度，給予其一定空間和時間來不斷完善。
同時，也要重視電動汽車里程問題，完善管理并提升技術水平。續駛里程是消費者選擇電動汽車的一個關鍵指標，如果實際續駛里程達不到或與宣傳里程差異過大，且使用過程中里程衰減過于嚴重，消費者的里程焦慮將進一步加大。這不僅會使電動汽車喪失其使用成本優勢，也會讓消費者質疑產品性能，從而降低社會認可度，不利于電動汽車的大規模推廣。因此，電動汽車的續駛里程問題應該引起各方重視，并通過完善政策法規和提升技術水平等多種方式盡快解決，提升消費者信心。
2.加強事后監管，完善工況法規
一是加強事后監管制度。通過大數據監控平臺及年檢等手段對車輛與電池等核心部件進行檢測，對與公告車輛差距較大或造假等企業進行懲罰，比如負面清單或經濟懲罰，切實保護消費者權益。
二是加快中國工況的驗證及導入工作，并完善測試環境及附件能耗等測試標準及規程。這樣不但能準確評估電動汽車能耗水平，為“雙積分”及其他財稅補貼政策提供準確依據，還可以讓消費者更好地了解不同汽車產品的真實能耗水平，從而準確評估電動汽車可達里程和使用過程中的費用。
三是加強儀表等相關標準測試及測試方法的研究，保證續駛里程的真實性與可靠性，減少由于顯示問題導致的拋錨及安全問題。
3.完善標識管理，正確引導消費者
一是完善標識管理，給予消費者更多參考信息。在綜合工況續駛里程基礎上，結合權威機構多種應用場景的測試，在產品標識中增加高溫空調制冷、低溫空調制暖、高速等典型場景的續駛里程，使消費者能夠根據自身的駕駛環境及條件合理選擇產品，避免使用條件差異性導致的里程波動過大問題。
二是企業在宣傳時應正確引導消費者。企業及第三方平臺在產品宣傳時，不能以60公里等速測試誤導消費者。
4.提升電動汽車儲能及節能核心技術
一是提高動力電池能量密度。提高磷酸鐵鋰、三元電池等當前規模化應用的動力電池能量密度，同時對固態電池、鋰硫電池等新型電池、材料和工藝進行研發和驗證，在不增加電池載重基礎上，提升電動汽車續駛里程。
二是提升電動汽車及關鍵部件的節能技術。提升整車造型、關鍵部件輕量化及高效率驅動和制動回饋系統等技術水平，減少電動汽車行駛能耗；加快低溫電池、熱泵空調及關鍵耗能附件技術及應用，提升電動汽車能耗利用率。提升動力電池循環壽命、生產一致性及系統管理水平（包括熱管理），降低電池容量衰減速度。
5.創新運營模式，建立維保體系
一是構建符合消費者實際使用工況的里程服務。基于大數據及消費者使用習慣、行駛目的，準確分析電動汽車實際續駛里程，為消費者行駛及充電提供個性化服務。
二是因地制宜選擇推廣方案。根據運營和使用需要，選擇合理的電動汽車技術方案，如通過快充與在線充電解決電動公交續駛里程需求，通過換電方式解決電動出租車對續駛里程的需求。
三是建立維保體系。在電動汽車年檢制度還未實施的前提下，企業應該建立電動汽車維保方案，引導消費者對動力電池等關鍵部件進行定期檢查和維修保養，更換不達標部件，避免由于關鍵部件性能下降導致的里程問題。
6.完善充電基礎設施布局
一是合理推進基礎設施建設。加快基礎設施建設，合理規劃和優化布局，推進充電基礎設施互聯互通，利用財稅和非財稅政策調動基礎設施建設和運營商的積極性，為消費者提供便捷的充電服務，減少消費者里程焦慮。
二是提升充電技術。加快快充技術、關鍵部件及配套設施的研發、改造和應用，以及充電標準的實施，提升消費者充電便利性，提高消費者出行效率。
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