與傳統(tǒng)燃油車相比,電動(dòng)汽車一個(gè)最大的軟肋就是續(xù)航里程容易引發(fā)焦慮,同時(shí)帶來(lái)的是充電(能量補(bǔ)充)時(shí)間較長(zhǎng)。那么到底有哪些因素在影響電動(dòng)汽車的續(xù)航呢?今天我們就來(lái)說(shuō)道說(shuō)道。
電池是最關(guān)鍵所在
容量還是大一點(diǎn)好,能量密度不能低
容量肯定是影響電動(dòng)車?yán)m(xù)航的第一要素,就跟燃油車油箱大就跑的遠(yuǎn)一樣,所以電池組會(huì)占據(jù)電動(dòng)汽車車身幾何尺寸的很大一部分,甚至占用車內(nèi)空間(尤其是基于燃油車改過(guò)來(lái)的電動(dòng)車)。
說(shuō)到容量,就不得不提到能量密度——受到車身尺寸的限制,電池不能一味做大(那樣重量也不得了),提升單位重量的電容量是改善電池容量的有效途徑。以最近幾年為例,差不多從2017年到2019年,市面上的電池能量密度就從平均大概100Wh/kg提升到了150Wh/kg以上,這就相當(dāng)于同樣的重量體積,電池容量和續(xù)航都提升了50%的樣子。
即便是同樣的類型(比如三元鋰電池),由于材料技術(shù)的進(jìn)步,也會(huì)有顯著的差異,從而導(dǎo)致續(xù)航的提升:
但不只是容量大,電池充放電效率也非常重要
熱管理系統(tǒng)直接續(xù)命!
在之前的EV Daily中我們提到了電池的溫度非常關(guān)鍵,它的工作溫度不僅僅涉及到安全,也關(guān)乎到效率,尤其是放電效率,這就直接影響到續(xù)航里程。無(wú)論是過(guò)低的溫度還是溫度過(guò)高,都會(huì)讓電池活性降低,從而大大縮短續(xù)航里程。
內(nèi)耗要低:電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率也很關(guān)鍵
作為電動(dòng)汽車的三大核心也即“三電”之一,電機(jī)的效率也關(guān)系到電動(dòng)車的續(xù)航,只不過(guò)這方面技術(shù)相對(duì)成熟,技術(shù)不如電池和電控變化這么明顯。
電動(dòng)汽車需要控制充電/電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電流/電壓,這些核心的半導(dǎo)體部件能夠智能化實(shí)現(xiàn)控制,也就是所謂功率半導(dǎo)體。而IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)是目前比較流行的類型,它們相當(dāng)于“三電”核心部件中的電控部分的“大腦”。電控單元會(huì)消耗能量進(jìn)行控制和轉(zhuǎn)換,其效率也會(huì)影響續(xù)航。
材料技術(shù)對(duì)于電控元器件的效率改變也非常明顯,從目前的趨勢(shì)看,相比硅基半導(dǎo)體在材料特性上有所差異,SiC(碳化硅)半導(dǎo)體具備比硅基半導(dǎo)體更好的高頻、大功率、高輻射性能,有望成為未來(lái)電動(dòng)車功率元器件的主流。
關(guān)于電動(dòng)汽車的三電技術(shù),可以閱讀:
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電動(dòng)車也要“減肥”:輕量化降低自重
車輛自重對(duì)于動(dòng)力和經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)都影響重大,對(duì)于城市工況居多的電動(dòng)車,走走停停對(duì)于車輛的自重更為敏感。電動(dòng)汽車輕量化的一個(gè)方式就是提升電池組的能量密度,同樣的電池容量,密度越大自然電池就越小越輕,從而提升了驅(qū)動(dòng)效率,提升了續(xù)航里程。
將電機(jī)、減速器和電控做成一體式結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)更好的集成也是電動(dòng)汽車輕量化的有效途徑:
電動(dòng)汽車車輛車身的輕量化和燃油汽車則沒(méi)有太多區(qū)別,采用鋁合金等輕量化材料,優(yōu)化車身設(shè)計(jì)等都能起到“瘦身”的作用。
輪胎和造型:阻力那些事兒
作為汽車和地面接觸的部分,輪胎的滾動(dòng)阻力直接影響到車輛的能耗,對(duì)于電動(dòng)車來(lái)說(shuō)也就影響到續(xù)航里程,因此除去一些性能取向的車型之外,多數(shù)電動(dòng)汽車都會(huì)選擇偏經(jīng)濟(jì)節(jié)能、低滾阻的輪胎系列,并選擇相對(duì)適中的輪胎尺寸。
如果電動(dòng)車進(jìn)入相對(duì)較少的高速工況,空氣阻力開(kāi)始更多發(fā)揮作用,降低風(fēng)阻就成為了設(shè)計(jì)師和工程師需要共同努力的內(nèi)容,這對(duì)于減小電動(dòng)車高速能耗,提升長(zhǎng)途行車時(shí)的續(xù)航里程具有非常重要的意義。
不敢開(kāi)空調(diào)?車內(nèi)電器的能耗有多高?
暖風(fēng)最耗電,其他都還好
在路上可以看到一些電動(dòng)車主連大燈都不敢開(kāi),殊不知這樣不但不安全,對(duì)于車輛的續(xù)航其實(shí)也影響不大——即便是A0級(jí)電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池組容量也在30千瓦時(shí)以上,而區(qū)區(qū)大燈的功率不過(guò)百瓦不到,相比驅(qū)動(dòng)車輛的電耗,多數(shù)車內(nèi)電器的能耗并不高。
影響電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程最大的車內(nèi)電器就要算是空調(diào),尤其是開(kāi)啟暖風(fēng)(輔助電加熱)的時(shí)候。由于電動(dòng)汽車沒(méi)有燃油車的發(fā)動(dòng)機(jī)余熱可以利用,全靠空調(diào)自身制熱,目前多數(shù)采用PTC輔助加熱,這部分的電功率要比壓縮機(jī)大很多,所以電動(dòng)車開(kāi)暖風(fēng)也要比開(kāi)冷風(fēng)對(duì)續(xù)航的影響明顯大一些。
單踏板技術(shù)是把雙刃劍
能量回收不一定最高效
包括純電動(dòng)汽車在內(nèi)的新能源車型,通常都可以通過(guò)能量回收功能,為電池組充電,在部分工況(比如下山)下,延長(zhǎng)續(xù)航里程。
另外,需要解讀的一個(gè)誤區(qū)是,電動(dòng)車的能量回收并非越強(qiáng)越好,而是根據(jù)車輛的動(dòng)態(tài)情況和駕駛者的動(dòng)力需求,實(shí)現(xiàn)加速-滑行-加速的柔和過(guò)程,這才是最有效的——超強(qiáng)的能量回收,不但無(wú)益于效率,也難以提供良好的駕乘體驗(yàn),開(kāi)車的人累,坐車的人暈,兩頭不討好。
充電也有影響?
快充可能“虛”一些,續(xù)航水分大
充電方式其實(shí)也會(huì)影響到車輛的實(shí)際續(xù)航里程,尤其是快充的電量往往比較“虛”,即便是正常使用,也很可能顯示的里程明顯大于實(shí)際可以行使的里程數(shù)。
結(jié)語(yǔ):其實(shí)和燃油車的油耗一樣,影響電動(dòng)汽車能耗以及續(xù)航里程的因素非常多,不但有三電技術(shù)本身,也有輪胎、風(fēng)阻等各種設(shè)定,以至于充電方式等用車手段。隨著技術(shù)的進(jìn)步,電動(dòng)汽車的續(xù)航焦慮也會(huì)逐步緩解。
來(lái)源:網(wǎng)易汽車