編者按:在全社會節(jié)能減排的背景下,電動汽車也無法“置身事外”。根據(jù)相關(guān)規(guī)劃,未來幾年,電動車規(guī)模將呈爆發(fā)式增長,其對電力系統(tǒng)的沖擊必將無可避免,降低電動汽車電耗是緩解這一風(fēng)險的有效方式。
隨著電動汽車規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大,其未來對供電系統(tǒng)的巨大壓力成為人們關(guān)注的熱點。從電動汽車角度來看,在上游電源無法控制的情況下,做好自身的節(jié)能降耗,十分必要且日益迫切。
“2025年,純電動乘用車新車平均電耗降至12.0千瓦時/百公里”——國務(wù)院辦公廳近期印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》對電動汽車控制電耗水平提出了明確要求。
降低電動汽車電耗,已成當(dāng)下亟待攻關(guān)的現(xiàn)實課題。
理論電耗與實際情況差距較大
與燃油車一樣,電動汽車的電耗與整車性能、駕駛工況、車身重量、外形設(shè)計等因素密切相關(guān)。電耗低,意味著總電量相同的情況下有更優(yōu)秀的續(xù)航和更低的使用成本。
不同種類、大小車輛的電耗水平存在差異。比如,比亞迪漢EV兩驅(qū)版本續(xù)航里程為605公里,百公里電耗14.1千瓦時;蔚來ES8續(xù)航里程580公里,百公里耗電21千瓦時左右;微小電動車宏光MINI EV百公里電耗在10千瓦時以下。
“這是實驗室理想工況下的測試結(jié)果,與實際道路的電耗存在較大差距。” 能源基金會清潔交通項目高級主任龔慧明指出,2025年實現(xiàn)“純電動乘用車新車平均電耗降至12.0千瓦時/百公里”的目標(biāo)沒有太大難度,但更關(guān)鍵的是車輛的實際電耗,這才能反映出消費者的真實使用感受。
在實際使用中,消費者會將燃油車中的耗油大戶稱為“油老虎”,相比起來,消費者對電動汽車的電耗指標(biāo)并不敏感。但實際上,冬季耗電快、充電慢、續(xù)航里程大打折扣等電動汽車使用中的核心痛點,都與電耗水平直接相關(guān)。電池容量決定電動汽車?yán)m(xù)航里程,而要把電池效果發(fā)揮到最佳水平,電控系統(tǒng)在其中扮演著重要角色。此前新能源乘用車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn),更傾向于單純的車輛續(xù)航,導(dǎo)致行業(yè)更關(guān)注電池容量和電池能量密度,對電控系統(tǒng)的重視不足。
“電動汽車15千瓦時的百公里電耗,與燃油車消耗 5升汽油的水平相當(dāng)。”國家新能源汽車創(chuàng)新工程項目專家組組長王秉剛指出,電動汽車電耗過高,不利于節(jié)能減排。
記者注意到,近年來,相關(guān)政策越來越強(qiáng)調(diào)電耗概念。2020年6月出臺的《關(guān)于修改〈乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法的決定〉》更加注重對車輛整車集成水平的考量,通過引入電耗調(diào)整系數(shù)鼓勵企業(yè)開發(fā)低能耗車型。
電動汽車未來最大的挑戰(zhàn)
電耗已成為電動汽車產(chǎn)品質(zhì)量的重要衡量因素,而電耗不只由電控系統(tǒng)決定。“冬天開著空調(diào)在高速路上行駛,續(xù)航里程要降低50%。”在王秉剛看來,影響電動汽車電耗的因素很多,首先,車輛消耗功率與車速的三次方成正比,也就是說車輛在城市道路行駛電耗較低,而高速公路上行駛的風(fēng)阻增加了電耗;其次,不同于燃油車用發(fā)動機(jī)的余熱供暖,電動汽車用電池加熱,開空調(diào)要多出30%的電耗;再者,不同車輛的動能回收技術(shù)水平存在差異,影響電耗。
對車企而言,降低實際電耗并不容易。
“新能源汽車未來最大的挑戰(zhàn)是電耗。” 廣汽新能源集團(tuán)有限公司總經(jīng)理古惠南曾公開表示,當(dāng)前電機(jī)系統(tǒng)效率已達(dá)到90%,進(jìn)一步提高存在壓力。他認(rèn)為,汽車產(chǎn)品輕量化、小型化和電池技術(shù)進(jìn)步是降低電耗最有效的方法。
輕量化與節(jié)能效果呈線性關(guān)系。微小電動汽車電池功率與容量較小,整車質(zhì)量輕,在電耗上具有先天優(yōu)勢。由此,輕量化是當(dāng)前車企發(fā)力的方向之一,在鋁合金、復(fù)合材料,3D打印技術(shù)等方面,相關(guān)企業(yè)已開展探索。
電池方面,龔慧明坦言,目前主流電池的充放電效率已達(dá)到較高水平,進(jìn)一步提高頗具壓力。電動汽車的電耗要求趨于嚴(yán)格,也迫使電池生產(chǎn)商在電池容量和能量密度方面尋求突破性技術(shù)。
此外,隨著汽車智能網(wǎng)聯(lián)化不斷深入,5G技術(shù)、自動駕駛的應(yīng)用,意味著裝載更多的傳感器和激光雷達(dá)等智能化元器件,也將大幅增加耗電量。
降電耗是一項系統(tǒng)工程
對車企而言,降低車輛電耗是一項系統(tǒng)工程,包括減輕車身重量、降低風(fēng)阻、提高驅(qū)動效率、加強(qiáng)能量回收和熱管理等均需得到整體優(yōu)化。
龔慧明指出,電動汽車還處于快速發(fā)展階段,通過技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能降耗是當(dāng)前的重點工作。他進(jìn)一步指出,從更長遠(yuǎn)來看,自動駕駛、無人駕駛將幫助交通行業(yè)大幅度削減能耗。一方面,借助無人駕駛共享化,人們可以按出行人數(shù)選擇車型,減少大車空座的浪費;另一方面,無人駕駛也將從整體運營上提高交通效率。
除技術(shù)攻關(guān)外,龔慧明同時強(qiáng)調(diào),行業(yè)也要重視車輛結(jié)構(gòu)、市場導(dǎo)向等非技術(shù)因素的作用。“微小電動汽車節(jié)能,但如果市場可供選擇的產(chǎn)品都是7座SUV的大型車輛,整體電耗肯定很高。”龔慧明指出,最終決定乘用車平均電耗的是全部新車加權(quán)平均電耗降低的程度。因此,要合理布局電動汽車的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。
在王秉剛看來,電動汽車要降低電耗,關(guān)鍵是企業(yè)要合理設(shè)計車輛的續(xù)航里程,切不可盲目追求高續(xù)航多加電池。在外形設(shè)計上,車企要多下功夫降低空氣阻力系數(shù),同時積極推廣熱泵空調(diào),提高暖氣效率。此外,發(fā)展充電基礎(chǔ)設(shè)施,增加充電樁密度使車輛適當(dāng)少裝電池,降低車重也同樣重要。
原標(biāo)題:電動汽車降電耗已成剛需