凛冽的冬日,不少新能源车主在准备出行时却满心无奈地盯着仪表盘上不断跳动的电量数字。原本夏天能轻松驰骋400公里的爱车,如今续航竟骤降至勉强300公里,标称的续航里程和真实里程为什么会有差异?又该如何打破这恼人的“里程焦虑”呢?
01 理论知识科普:续航里程受这些方面影响
新能源汽车的续航里程是一个动态变化的数值,它受车辆技术、外部环境与驾驶行为等多方面的影响。
首要影响因素是环境温度。这可以说是对续航影响最显著的一个变量,尤其是低温。锂离子电池放电依赖锂离子在电解液中的高效迁移,当环境温度降低时,电解液会变得粘稠,离子迁移速度会显著减慢,这直接表现为电池内阻增大。由此带来两个直接后果:第一,电池的可用容量会减少,即在低温下,即便是满电的电池,其能释放出的总电量也会大打折扣;第二,充放电性能会下降,您会感觉到车辆的动力响应变慢,同时直流快充的充电速度也会变慢。0.2
第二个关键因素是驾驶习惯与风格。驾驶者的操作可以说是续航的“实时调控器”,其影响非常直接。激烈的驾驶行为,例如频繁的急加速与急刹车,会导致电池频繁地进行大功率放电,此时的能量效率是非常低的;同时,急刹车也会浪费大量本可以通过动能回收系统转化为电能的车辆动能。此外,行驶速度至关重要。车辆在高速行驶时,其主要阻力来自空气,而风阻的大小与车速的平方成正比。这意味着,当时速从100公里提升到120公里时,风阻会大幅增加44%,克服风阻所需能耗会急剧上升,从而导致高速续航里程显著缩短。
第三个重要方面是车辆电器的使用。所有车载电器设备,只要在工作,就是持续的“能量消费者”,它们在与驱动电机共享电池的能量。其中,空调系统是车内的“电老虎”,无论是夏季制冷还是冬季制热,都会大幅增加能耗。特别是冬季的PTC制热,其功耗可以高达5-8千瓦,能耗极其可观。除此之外,包括大灯、座椅加热、方向盘加热、音响以及中控屏幕等,它们的累积耗电量也不容忽视,都会切实地影响续航表现。
第四个基础因素是车辆状态与外部环境。这构成了影响续航的物理基础。车辆负载是一个简单直接的原理,更重的乘客和货物重量,会增加车辆的惯性,使得在起步和加速时需要消耗更多的能量。轮胎胎压则是一个常被忽略但十分重要的点,胎压不足会增大轮胎与地面的接触面积,从而增加滚动阻力。有测试表明,当胎压从标准的2.5 bar降低到2.0 bar时,车辆的电耗可能会增加约5%到8%。另外,有些用户喜欢选择高性能轮胎,从而带来更好的抓地力,但是这也是以牺牲车辆续航为代价的。最后,实际路况也扮演着重要角色,频繁的上下坡、以及城市拥堵路况下的频繁启停,都比平坦畅通的道路要消耗更多电能。
02 真实续航别靠猜,这样计算最靠谱
目前许多车型在仪表盘上仅提供WLTC或CLTC标准续航,这种在理想实验室环境下测得的数值,与我们日常复杂的用车场景存在显著差距,这正是造成广大车主“续航焦虑”的主要根源之一。要计算车辆的真实续航,需要采用更贴近实际的方法。
手动计算
如果您的车辆只能显示WLTC或CLTC续航,那就得用最基础的手动计算的方式来对车辆的真实续航进行估算:真实续航(公里)≈电池总容量(kWh)÷车辆近期平均百公里电耗(kWh/100km)。举例来说:一辆电池容量为75kWh的车辆,您在冬季综合路况下开出的平均电耗为20 kWh/100km,则其当前的真实续航能力约为:75÷20×100= 375公里。
观察车辆的“动态续航”显示
许多智能电动车都提供了“动态续航”功能。这个数值不再是固定的,而是车辆的电脑根据您近期几十公里的平均能耗(已综合考虑您的驾驶风格、空调使用、路况等因素)实时计算出的剩余里程。这个数据远比统一的官方续航更具参考价值。
依赖导航系统的能耗预测
更先进的计算方式是将导航系统与车辆能耗模型深度融合。当您设定好目的地后,系统会综合计算全程的路径长度、实时路况、海拔落差、平均车速乃至环境温度,为您计算出一个极为精准的到达剩余电量预测。
实时续航预测
当然,为了从根本上解决这个问题,整个行业都在积极寻求突破,致力于开发更精准的实时续航预测技术。中国汽车工程学会和新能源汽车国家大数据联盟连续八年联合主办的“中国数字汽车大赛”,正是这一领域的重要推力。今年的赛题便直击行业痛点,将核心聚焦于“新能源汽车续驶里程预测”。它鼓励并汇集了高校、科研机构及企业的智慧,利用真实的车辆运行大数据(如历史车速、能耗、温度、路况等信息),通过先进的算法模型,去训练和开发能够动态、精准预测剩余续航的系统。
作者:刘鹏 北京理工大学副教授、中国汽车工程学会汽车大数据应用分会副秘书长
审核:路瑞刚 中国汽车工程学会科普文化与传播部部长
策划:阎冬
出品:科普中国 中国汽车工程学会
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来源: 科普中国
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