为什么电动汽车一上高速续航里程就变短?
不堵车、没红绿灯,还不省电?
去年夏天,曾有蔚来ES8车主在高速公路上行驶时,发现满电状态下的蔚来ES8,以120km/h时的时速匀速前进,续航里程仅有178km,远低于厂家所标称的综合续驶里程355公里。事后,厂家工程师也在高速公路上实测,最终续驶里程为226公里。不仅是蔚来,其它电动汽车在高速行驶时,实际续驶里程也会远低于厂家所标示的续驶里程。这是为什么呢?我们知道,电动汽车是用单级减速电机为动力源,驱动车辆前进的。由于没有变速箱,所以车速是完全由电机转速控制的。车速越高,电机转速也越高。为维持电机高转速,此时电池就必须加大输出电流,使自己处于高放电状态。在电池容量一定的情况下,电池放电量越大,放电的时间就越短,单位时间内消耗的电能也越多。这就像燃油车一直以低档高速行驶油耗会飙升一样。高速行驶时,电机不但需要为维持车辆高速行驶而增加耗电量,而且还必须输出更多的功去克服空气阻力。空气阻力是和车速的平方成正比的,车速增加一倍,空气阻力增加4倍。也就是说,如果车辆以120公里的时速行驶时,克服空气阻力需要付出功是时速60公里时的4倍。电机做功需要耗费电能,更多的电能用于克服空气阻力时,用于续驶里程的电能自然就少了。用于续驶里程的电能少了,续驶里程不缩短才怪。燃油车之所以高速行驶时油耗比市区工况低,是因为高速行驶时发动机热效率更高。不过,燃油车以时速120和时速100的油耗,肯定也是不一样的。电动汽车和燃油车一样,也是有经济时速的,不过,它的经济时速在40-60公里/时左右,远低于燃油车的80-100公里/时。车速比经济时速高得越多,能耗就越高。市区工况车辆的行驶速度基本上处于40-60公里左右,而且电动汽车停止时,电机是不转的的,没有怠速,堵车再久电机也不耗电。这也解释了为什么电动汽车高速行驶续驶里程比市区工况更短了。另外,目前电动汽车最高车速一般设计为130公里左右,在高速公路行驶时,时速一般在100-120公里/时,差不多快把加速踏板给踩到底了。如果设计最高时速为200公里的燃油车,时速达到170公里/时,油耗肯定也是很可观的。所以,电动汽车一上高速续驶里程就短,是一种正常情况,是由电动汽车动力系统的特性决定的。为保证电动汽车在高速行驶时的续驶里程,我们可以把车速降低些,尽量不要冲上120公里/时。用时速100公里/时的速度行驶,时间上比120公里/时慢不了多少,但续驶里程会长得多,而且充电频次也更少。
电动汽车一上高速续航里程就会变短。这主要是因为一般纯电动汽车都是单级减速电机,这就好比变速箱只有一个“档位”。为了保持较高的车速,纯电动汽车就得保持高转速,在这种工作状态下,电池系统是以“高放电”模式工作的,在这种模式下,消耗的电量也就比平常高很多,续航里程当然也就下降了。电动汽车不光高速行驶会增加耗电量,在低温环境,动力电池衰减也导致续航能力下降。如果在冬季跑高速的话,加上要开启热风,续航里程甚至会下降50%。以续航里程400公里的车型为例。在冬季上高速的话,可能跑到200公里就得补充电量。续航能力强点的电动汽车还可以勉强跑一下。要是本身续航就不长的车型,那抛锚在路上的风险就比较大了。电动汽车高速续航能力在不同的环境是会有很大差别的,所以在使用电动汽车跑高速的时候。一定要考虑到外部因素对续航能力的影响。要提前规划好充电的站点,不要等电量告急了才匆忙找充电站。高速没电抛锚在路上,不仅是非常危险的事情,而且救援费用也很高。一定要在出行之前就提前做好功课。以上就是电动汽车高速续航能力下降的原因,以及在高速公里行驶时要注意的一些问题。最后再忠告一下,电动汽车跑高速要量力而行。续航能力不强的车型最好不要上高速。
新能源汽车蔚来ES8的官方综合续航里为335km,但车主跑了趟高速才发现蔚来ES8在高速的续航里程缩水成了178km。蔚来汽车为了辟谣自己也上高速拉了一把,满电120km/h的情况下开出了226km的成绩,比车主的178km好多了。到底是什么原因导致电动汽车一上高速续航里程就变短?如今纯电动汽车用的电机大部分都是单机减速电机,相当于就一个档位,足以应对城市道路,但是一上高速,纯电动汽车就得通过提高转速来提高车速,所以电池系统只能提高输出“高放点”模式工作,所以就费电因此续航变短。在跑高速时风阻胎噪对汽车的续航也会有一定影响,迎风面积也会影响汽车电池的续航。据国外网站统计,传统A级车100km/h以下的市区工况实际驾驶平均能耗大概是10kWh/100km到13kWh/100km能耗,以120km/h限速的高速公路实际行驶平均能耗大概是13kWh/100km到16kWh/100km。最后就是温度对续航的影响,在零下二十度气温下,电池的续航会降低30%左右。所以这些问题都对电动汽车的续航有影响。
电动汽车已上高速,续驶里程就变短,是有原因的。首先,一般纯电动汽车都是单级减速电机,这就好比变速箱只有一个“档位”。为了保持较高的车速,纯电动汽车就得保持高转速,在这种工作状态下,电池系统是以“高放电”模式工作的,在这种模式下,消耗的电量也就比平常高很多。这也就形成了纯电动汽车一上高速续航里程就变短的现象。而在城市环境中用车的话,由于不需要长时间保持较高的车速,就算一个“档位”,也可以轻松应对,并且保持正常的续航里程。因为在这种车速下是比较省电的。纯电动车型的续航里程除了速度会对它造成影响以外,在使用环境上,也会对续航里程造成明显的影响。比如在冬天,如果温度很低,那么电池释放的能量会降低30%左右,这也就意味着,续航里程会相应的减少30%以上。如果是在夏天,持续的高温环境,也会造成电池使用寿命的缩短。最后,电动汽车的经济时速是40-60公里,无论速度提高或降低,都会使它的续驶里程缩短。在高速公路上,速度已经高于它的经济时速了,所以里程也会缩短。
这个问题就得从电动汽车的运行原理来说了,首先现在的新能源电动汽车的续航里程都是车企在测试时候给工信部上报的最优数据,也就是说在最适合驾驶的环境测试出来的数据。而且续航里程还是和动能回收和在行驶过程中给电池持续充电有很大的关系。但是我们上高速之后,由于现在新能源电动汽车分为插混和纯电动汽车,插混电动汽车的续航里程相对都比较短,而且是能够利用势能给电池充电,但是由于我们在高速上一般都是保持在匀速行驶非常不容易产生势能给新能源电动汽车的电池充电,反而续航里程远远不如在市内频繁启停的时候给汽车带来的长。而且由于新能源电动汽车用户的驾驶习惯并不一样,新能源电动汽车的设计当中一般匀速60到80公里才能够发挥新能源电动汽车的续航里程优势,在高速上的速度一般都得达到80公里以上,所以电池电量的释放速度大大增加,从而使得电池的电量无法支撑最高续航里程的所需动力。所以现在来说,如果不改进新能源电动汽车的匀速充能设计,新能源电动汽车跑高速的话还是有点压力的。
题主大概受了一般汽油车跑高速省油的思维影响,以为电动车跑高速也会省“油”,实际上,电动车才是符合“一般认知”的——速度越快消耗能量越大么。也就是说,相同电量状态下,电动车速度越快,走的里程越短,这才是符合能量消耗规律的。原因说起来其实也不复杂,电池快速放电时会发热升温,或者是电量大部分转为热量,剩余电力不足。又或者是降温能力不够触发保护机制。。短期内厂商的解决方案是尽量做低风阻系数的造型,以及堆更多的电池,但是会带来使用空间上的缩水。电池方面,现有的都是已经在使用的、比较成熟的电池技术,还没有突破性的、革命性的、能让人一下子感受到电动车的优越性的电池技术。电池能量密度翻一番,甚至翻两番,高速续航就不是问题了。但是充电速度可能又成为问题了,在现阶段,就算是特斯拉,也不过是“稍微好那么一点”。如果氢燃料电池的成本和安全性未来可以满足大家的要求的话,也是个解决方案。总的来说,电动汽车现阶段还不适合远距离行驶,而适合日常通勤的代步工具。
要弄清楚为什么电动汽车一上高速续航里程就变短,首先就要先了解一下电动汽车要保持高速度的工作模式。一般纯电动汽车都是单级减速电机,这就好比变速箱只有一个“档位”。为了保持较高的车速,纯电动汽车就得保持高转速,在这种工作状态下,电池系统是以“高放电”模式工作的,在这种模式下,消耗的电量也就比平常高很多。这也就形成了纯电动汽车一上高速续航里程就变短的现象。而在城市环境中用车的话,由于不需要长时间保持较高的车速,就算一个“档位”,也可以轻松应对,并且保持正常的续航里程。因为在这种车速下是比较省电的。纯电动车型的续航里程除了速度会对它造成影响以外,在使用环境上,也会对续航里程造成明显的影响。比如在冬天,如果温度很低,那么电池释放的能量会降低30%左右,这也就意味着,续航里程会相应的减少30%以上。如果是在夏天,持续的高温环境,也会造成电池使用寿命的缩短。这些都是纯电动车型目前技术上面不成熟的表现,也都是在后期需要改进的方面。
说起这问题的时候我们先来了解下纯电动汽车的动力核心的构造,目前,市场上主流的A级及以下纯电动轿车基本上都采用了单挡变速器,如今的纯电动车用的一般都是单级减速电机,这就好比是变速箱只有一个1挡。对于城市路况来说绰绰有余,但到了高速上,纯电动车就得玩命拉高转速才能提升车速。就像老牛拉大车一样,但是为了让车辆在高速能够达到满足的行驶速度,此时就需要大量的电压, 电池系统只能提高输出以“高放电”模式工作。转速越快需要的电压就越大,所以自然而然它就费电,电瓶不适合大电流放电,所以续航里程变短。另外在高速上有些车主觉得电动汽车扭矩大,响应快,加速好,各种超车。以最大时速巡航,此时的车辆电机一直高负荷运转,没有减速和刹车环节,动能回收完全没用,无法有多余能量带动发电机进行充电电池只有输出,没有输入,所以续航里程比标称的短。