《插電式混合動(dòng)力電動(dòng)乘用車 技術(shù)條件》解讀

● 中國汽車技術(shù)研究中心 何云堂

廣受新能源汽車行業(yè)關(guān)注的《插電式混合動(dòng)力電動(dòng)乘用車 技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)已于2015 年1 月通過全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)電動(dòng)車輛分標(biāo)委會(huì)的審查，并上報(bào)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)。

插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（PHEV：Plug-in hybrid electric vehicle）是具有可外接充電功能并且有一定的純電動(dòng)續(xù)駛里程的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，具有工作效率高、噪音低、行駛平穩(wěn)等諸多優(yōu)點(diǎn)。插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車最大的優(yōu)點(diǎn)在于其具有純電動(dòng)汽車各項(xiàng)優(yōu)勢的同時(shí)，對基礎(chǔ)設(shè)施的依賴程度相對較低，成為電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的一個(gè)重要方向。目前，行業(yè)公認(rèn)插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是汽車工業(yè)向低碳化、無碳化過渡的一個(gè)重要選擇，并會(huì)持續(xù)一個(gè)相當(dāng)長的時(shí)間，因此，發(fā)展插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車具有深遠(yuǎn)意義。

由于插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車非常適合中國的國情，因此國家對開發(fā)插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車給予了大力支持。目前，我國的生產(chǎn)插電式混合動(dòng)力電動(dòng)乘用車的企業(yè)主要有上海汽車、比亞迪、奇瑞汽車、天津清源、長安汽車等（這里不包括低速車產(chǎn)品企業(yè)）。

表1 測量方法矩陣

編制《插電式混合動(dòng)力電動(dòng)乘用車技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，對于推動(dòng)汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，創(chuàng)造清潔環(huán)境，保障能源安全等方面都會(huì)起到十分積極的作用。

2012 年，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)下達(dá)項(xiàng)目計(jì)劃；為了充分征求行業(yè)的意見和建議，2013 年初，全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)電動(dòng)車輛分委會(huì)組建了插電式混合動(dòng)力汽車標(biāo)準(zhǔn)研究項(xiàng)目組。項(xiàng)目組由從事插電式混合動(dòng)力汽車產(chǎn)品研究開發(fā)、生產(chǎn)、試驗(yàn)，并有一定技術(shù)實(shí)力和代表性的企業(yè)或機(jī)構(gòu)選派專家組成。通過項(xiàng)目組專家的調(diào)研，我們在廣泛征集行業(yè)意見的基礎(chǔ)上，平衡用戶需求和車輛現(xiàn)實(shí)技術(shù)水平，提出了一些對插電式混合動(dòng)力電動(dòng)乘用車的基本要求。

單純從插電式混合動(dòng)力電動(dòng)乘用車產(chǎn)品的角度來說，我們需要對牽涉到安全和正常使用的項(xiàng)目進(jìn)行規(guī)定，如一般安全、續(xù)駛里程、可靠性、電池、操縱穩(wěn)定性等，同時(shí)考慮到現(xiàn)階段的需要，對一些與產(chǎn)品本身屬性相關(guān)的項(xiàng)目，本標(biāo)準(zhǔn)也做出一些規(guī)定。這些項(xiàng)目涉及到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，作為引導(dǎo)和管理，隨著將來的技術(shù)進(jìn)步，會(huì)逐步地修訂、完善。

關(guān)于本標(biāo)準(zhǔn)中工況和續(xù)駛里程測量方法的說明

[標(biāo)準(zhǔn)原文]

A.2.4 試驗(yàn)循環(huán)應(yīng)按GB/T 18352 規(guī)定，由4 個(gè)市區(qū)循環(huán)和1 個(gè)市郊循環(huán)程序組成。

按照A.2.4 的工況行駛，直到發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，純電驅(qū)動(dòng)模式續(xù)駛里程測量結(jié)束，車輛行駛的距離為純電驅(qū)動(dòng)模式續(xù)駛里程，結(jié)果應(yīng)四舍五入至最近整數(shù)位。

[標(biāo)準(zhǔn)解讀]

在制定續(xù)駛里程測量方法時(shí)，起草組充分考慮了現(xiàn)實(shí)情況的多種可能性，如采取不同的試驗(yàn)循環(huán)（3 種）、不同的試驗(yàn)截止方式（2 種），為了考慮各種情況，我們設(shè)計(jì)了工況和續(xù)駛里程計(jì)算方法的矩陣，矩陣包含6 種可能性（見表1）。

為便于理解，現(xiàn)就矩陣中的名稱進(jìn)行如下解釋：

1. GB 18352 中規(guī)定的完整試驗(yàn)循環(huán)

試驗(yàn)循環(huán)由4 個(gè)市區(qū)循環(huán)和1 個(gè)市郊循環(huán)程序組成，理論試驗(yàn)距離為11.022 km，時(shí)間為19min 40s。具體方法如圖1 所示。

2. 只用GB 18352 中規(guī)定的市區(qū)循環(huán)

根據(jù)國標(biāo)GB/T 18386 的要求，允許只采用市區(qū)循環(huán)進(jìn)行試驗(yàn)，所采用的試驗(yàn)循環(huán)應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中說明。PHEV純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)基本上在市區(qū)行駛，我們統(tǒng)計(jì)，在中國的城市當(dāng)中，市區(qū)的行駛速度基本上在50 km/h 以下，一些城市快速路限速在80km/h 左右，但是由于里程長，不止純電模式起作用。這樣又違背了PHEV 的鼓勵(lì)方向。

市區(qū)循環(huán)由4 個(gè)基本的市區(qū)循環(huán)組成。

圖1 試驗(yàn)循環(huán)的組成

3. 對只用GB 18352 中規(guī)定的市郊循環(huán)進(jìn)行最高速度的消平改造

有些企業(yè)的產(chǎn)品希望在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)候，盡量運(yùn)行完整的循環(huán)，但是其最高車速無法滿足要求，所以這個(gè)時(shí)候，采取對視覺循環(huán)進(jìn)行改造的方式，即把視角循環(huán)的最高車速部分按照一定的規(guī)則，如不超過80 km/h 的方式，時(shí)間短不改變。

4.∑ De

圖2 ECE R101 的分析方法

按照GB 18352 中規(guī)定的循環(huán)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，在市郊循環(huán)階段，根據(jù)大多數(shù)車輛的能量管理策略，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)啟動(dòng)。因此在ECE R101 中，考慮到了發(fā)動(dòng)機(jī)在車輛爬坡、高速行駛時(shí)對額外功率的需求而啟動(dòng)的情況，采用下圖2 的分析方法，即剔除掉發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)帶來的車輛和動(dòng)力電池的變化情況，理論上講是合理的，但是在實(shí)際試驗(yàn)當(dāng)中，需要有專門的測試、分析軟件。

5. 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)試驗(yàn)結(jié)束

如果按照GB 18352 中規(guī)定的完整試驗(yàn)循環(huán)條件來做試驗(yàn)，國內(nèi)的檢測機(jī)構(gòu)目前尚無手段，為此，在集中行業(yè)意見的基礎(chǔ)上我們在標(biāo)準(zhǔn)中提出“發(fā)動(dòng)機(jī)一旦啟動(dòng)，試驗(yàn)結(jié)束?！?/p>

考慮到GB/T 18386 中的規(guī)定，“允許只采用市區(qū)循環(huán)進(jìn)行試驗(yàn)，所采用的試驗(yàn)循環(huán)應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中說明?！?/p>

6. 不同情形的比較

矩陣中有6 種試驗(yàn)方法組合，但在實(shí)際中，由于把視角工況的高速部分進(jìn)行改造的設(shè)想不易操作，因此，沒有被大家所認(rèn)可。此外，如果只采用市區(qū)工況的話，大多數(shù)企業(yè)產(chǎn)品的發(fā)動(dòng)機(jī)也不會(huì)頻繁啟動(dòng)，所以最后矩陣中只剩下了3 種情形，其優(yōu)劣比較見表2。

表2 試驗(yàn)方法優(yōu)劣比較

經(jīng)過慎重考慮和多次討論，確定了采取GB 18352 中規(guī)定的完整試驗(yàn)循環(huán)，試驗(yàn)過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)一旦啟動(dòng)，試驗(yàn)視為結(jié)束的方式，該方式在國內(nèi)完全可以操作。

關(guān)于續(xù)駛里程的最小值

[標(biāo)準(zhǔn)原文]

純電驅(qū)動(dòng)模式續(xù)駛里程應(yīng)不小于50 km。

[標(biāo)準(zhǔn)解讀]

在明確了試驗(yàn)方法之后，經(jīng)過兩年的發(fā)展，中國的電動(dòng)汽車技術(shù)取得長足進(jìn)步，人們的出行半徑也在不斷擴(kuò)大。此外發(fā)展PHEV 的初衷是減少城市污染，在市區(qū)盡量不燒燃油，所以從需求的角度來講，50km 較為合適。以下為PHEV 續(xù)駛里程最低指標(biāo)定為50km 的主要理由：

1.城市用戶日常出行需要

我國大型城市中，私家車用戶日行駛距離（往返）接近50 km，考慮到我國在居住區(qū)和工作區(qū)同時(shí)安裝充電樁較為困難，50 km 的續(xù)駛里程既能保證用戶平時(shí)出行需要，又能保證實(shí)際減排效果。

北京市第三次交通調(diào)查數(shù)據(jù)顯示（2005 年發(fā)布），北京小汽車日平均行駛里程是44.1 km。上海市第四次全市性綜合交通調(diào)查（2011 年發(fā)布）發(fā)現(xiàn)，小汽車日均行駛里程為39km。此外發(fā)展PHEV 的初衷是減少城市污染，盡量不燒燃油，所以從需求的角度來講，50km較為合適。從國內(nèi)的技術(shù)水平來看，目前主要生產(chǎn)企業(yè)比亞迪和上汽均能夠滿足要求。從2012 年7 月份調(diào)研的結(jié)果來看，在NEDC 工況下都基本能夠達(dá)到30km，隨著時(shí)間的推移、技術(shù)水平的提高、工況的高速部分剔除，滿足50km的要求應(yīng)該沒有問題。

專家也研究提出：純電動(dòng)續(xù)駛里程應(yīng)大于等于50 km。

2.電池和整車技術(shù)快速發(fā)展

近幾年，電池技術(shù)進(jìn)步很快，價(jià)格下降明顯。同樣重量和體積的電池組可以存儲(chǔ)更高的能量，行駛更長的距離。同時(shí)，隨著整車控制策略的優(yōu)化和節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，整車百公里油耗逐漸降低，這進(jìn)一步提高了整車?yán)m(xù)駛里程水平。因此標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)應(yīng)不斷提高。

3.城市節(jié)能減排需要

提高續(xù)駛里程要求，可以用純電動(dòng)行駛覆蓋更多人的出行；而如果降低續(xù)駛里程要求，電池組容量和功率都會(huì)較小，加速和高速運(yùn)行時(shí)，即使電池剩余電量較高，發(fā)動(dòng)機(jī)仍會(huì)頻繁啟動(dòng)，影響實(shí)際節(jié)能減排效果。