北京市新能源小客車?yán)m(xù)駛里程測(cè)試研究

李穎林趙 陽潘大磊張 臣 Li YinglinZhao YangPan DaleiZhang Chen

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北京市新能源小客車?yán)m(xù)駛里程測(cè)試研究

李穎林1，2，趙 陽1，2，潘大磊1，2，張 臣1，2Li Yinglin1，2，Zhao Yang1，2，Pan Dalei1，2，Zhang Chen1，2

（1. 北京汽車研究所有限公司，北京 100079； 2. 國家汽車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（北京），北京 101300）

以2014年—2015年進(jìn)入《北京市示范應(yīng)用新能源小客車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品目錄》的車型為抽樣范圍，隨機(jī)抽取樣車，選取不同車齡、不同車型及不同試點(diǎn)的新能源小客車，累計(jì)開展34車次電動(dòng)汽車常溫及低溫續(xù)駛里程試驗(yàn)。針對(duì)預(yù)售新車及在用車，得出其常溫、低溫續(xù)駛里程測(cè)試結(jié)果，根據(jù)續(xù)駛里程測(cè)試結(jié)果，得出低溫及行駛里程是影響純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程的重要因素，并以某車型為例，分析行駛里程對(duì)續(xù)駛里程的影響規(guī)律。

新能源小客車；續(xù)駛里程；低溫；行駛里程

0 引 言

能源危機(jī)及環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，加快發(fā)展新能源汽車是解決此問題的重要舉措，同時(shí)也是我國實(shí)現(xiàn)從汽車大國向汽車強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵[1]。當(dāng)前電動(dòng)汽車已取得很大的技術(shù)進(jìn)步，但與傳統(tǒng)汽油車相比，還有很大的發(fā)展空間。續(xù)駛里程不足、低溫適應(yīng)性差、電池壽命短[2-4]等問題是制約電動(dòng)汽車發(fā)展的主要障礙。

通過抽取預(yù)售新車及在用車進(jìn)行常溫及-15℃低溫續(xù)駛里程測(cè)試，統(tǒng)計(jì)分析相關(guān)結(jié)果，得出當(dāng)前新能源小客車?yán)m(xù)駛里程分布情況，并分析低溫及行駛里程對(duì)純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程的影響規(guī)律。

1 樣車抽取及樣品測(cè)試

以2014年—2015年進(jìn)入《北京市示范應(yīng)用新能源小客車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品目錄》的所有車型為樣車抽取范圍，以北京市4S店、車輛生產(chǎn)廠和公共領(lǐng)域電動(dòng)乘用車示范應(yīng)用試點(diǎn)為車輛來源，隨機(jī)抽取樣車，累計(jì)抽取樣車34輛，其中預(yù)售新車15輛，在用電動(dòng)車19輛，在用電動(dòng)車主要為出租車和公務(wù)用車。樣車具體抽取結(jié)果見表1和表2。

表1 預(yù)售新車樣車信息

表2 在用車樣車信息

續(xù)表2

注：表中A～I(xiàn)為9個(gè)不同的整車型號(hào)。

2 樣車測(cè)試

車輛試驗(yàn)方案依據(jù)《北京市示范應(yīng)用新能源小客車符合性驗(yàn)證實(shí)施方案（2014版）》[5]制定，具體項(xiàng)目及試驗(yàn)方法見表3，所用試驗(yàn)設(shè)備見表4。

表3 試驗(yàn)項(xiàng)目及方法

表4 試驗(yàn)設(shè)備

3 測(cè)試結(jié)果及分析

3.1 預(yù)售新車?yán)m(xù)駛里程測(cè)試結(jié)果及分析

按照表3中的試驗(yàn)方法對(duì)預(yù)售新車進(jìn)行常溫及低溫續(xù)駛里程試驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果如圖1所示。

圖1 預(yù)售新車?yán)m(xù)駛里程結(jié)果

3.1.1 預(yù)售新車?yán)m(xù)駛里程測(cè)試結(jié)果分析

由圖1可知，第14號(hào)樣車常溫續(xù)駛里程低于公告續(xù)駛里程，其余樣車常溫續(xù)駛里程均超出公告續(xù)駛里程，新車常溫續(xù)駛里程合格率達(dá)93.33%。

由于各車型使用的動(dòng)力電池、電機(jī)及其他相關(guān)零部件參數(shù)不同，導(dǎo)致常溫續(xù)駛里程結(jié)果分布差異較大，但續(xù)駛里程在150～200 km的車型占試驗(yàn)車型的2/3，總體來看，續(xù)駛里程有待提高。

此外，盡管低溫續(xù)駛里程與常溫續(xù)駛里程相比有所下降，但15輛樣車常溫續(xù)駛里程及低溫續(xù)駛里程分布情況大致相同，無明顯變化。

由圖1、圖2可知，低溫對(duì)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程影響很大。圖2中，續(xù)駛里程變化率=（常溫續(xù)駛里程-低溫續(xù)駛里程）/常溫續(xù)駛里程。在-15℃環(huán)境條件下，低溫續(xù)駛里程相對(duì)常溫續(xù)駛里程降低18%～39%，續(xù)駛里程平均降低23.42%。其中，第5號(hào)樣車?yán)m(xù)駛里程降低最多，達(dá)38.64%，第11號(hào)樣車降低最少，為17.83%。續(xù)駛里程變化率在15%～20%之間的樣車約占被測(cè)樣車總數(shù)的67%，說明在當(dāng)前技術(shù)條件下，大部分新上市車型低溫性能較常溫性能降低不多，基本滿足消費(fèi)者需求。

圖2 預(yù)售新車?yán)m(xù)駛里程變化率占比

3.1.2 預(yù)售新車?yán)m(xù)駛里程與剩余電量結(jié)果分析

如圖3所示，第3、4、5號(hào)樣車常溫續(xù)駛里程接近，但對(duì)應(yīng)的常溫剩余電量差異較大，其中第4號(hào)樣車常溫剩余電量最高，為34%，第3號(hào)樣車最低，為3%。比較可知，在車輛行駛相同里程且需充電時(shí)，第4號(hào)樣車留有更多的電量供車輛尋找充電站，對(duì)于消費(fèi)者來說更為安全方便。

圖3 預(yù)售新車常溫續(xù)駛里程與剩余電量結(jié)果

如圖4所示，樣車低溫續(xù)駛里程接近時(shí)，低溫剩余電量差異較大，比較第8、9、10、11號(hào)樣車可得，低溫剩余電量為0時(shí)，續(xù)駛里程由高到低依次為第11、8、10、9號(hào)樣車。

圖4 預(yù)售新車低溫續(xù)駛里程與剩余電量結(jié)果

如圖5所示，總體上看，低溫剩余電量相對(duì)于常溫剩余電量變化很大，其中第5、6及12號(hào)樣車剩余電量分別增大20%、10%和10%；第8、9及14號(hào)樣車剩余電量分別降低1%、1%和2%。說明動(dòng)力電池對(duì)溫度敏感度較高，在低溫條件下，動(dòng)力電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)速度降低，放電能力大幅下降。

圖5 預(yù)售新車低溫與常溫剩余電量變化量

3.2 在用車?yán)m(xù)駛里程測(cè)試結(jié)果及分析

按照表3中的試驗(yàn)方法對(duì)在用車進(jìn)行續(xù)駛里程試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。

圖6 在用車?yán)m(xù)駛里程結(jié)果

3.2.1 在用車?yán)m(xù)駛里程測(cè)試結(jié)果分析

由圖6可以看出，對(duì)于純電動(dòng)在用車，實(shí)測(cè)常溫續(xù)駛里程普遍低于公告續(xù)駛里程，僅有第14號(hào)、16號(hào)樣車實(shí)測(cè)常溫續(xù)駛里程高于公告續(xù)駛里程。說明隨著行駛里程增加，動(dòng)力電池放電能力降低，續(xù)駛里程會(huì)有不同程度衰減。

在19輛被測(cè)樣車中，第3、4、5、6號(hào)樣車低溫條件下無法充電，未進(jìn)行低溫續(xù)駛里程試驗(yàn)，第15號(hào)樣車低溫充電至89%后進(jìn)行低溫續(xù)駛里程試驗(yàn)。由圖6、圖7可以看出，相對(duì)于新車，在用車低溫續(xù)駛里程更加不穩(wěn)定，不同車型續(xù)駛里程變化率不同，續(xù)駛里程平均變化率為27.68%。

此外，第13、14、15、19號(hào)2015年生產(chǎn)的樣車與2014年之前生產(chǎn)的樣車相比，低溫性能有一定提升，說明近年來電動(dòng)汽車相關(guān)技術(shù)也在不斷進(jìn)步。

圖7 在用車?yán)m(xù)駛里程變化率占比

3.2.2 在用車?yán)m(xù)駛里程與剩余電量結(jié)果分析

如圖8所示，進(jìn)行續(xù)駛里程試驗(yàn)后，低溫剩余電量與常溫剩余電量相比，15輛樣車中有12輛剩余電量增加，第10、11、14號(hào)樣車剩余電量下降。其中第2號(hào)樣車剩余電量增加最多，達(dá)19%，低溫下動(dòng)力電池63%的電量無法放出，電池性能衰減最為嚴(yán)重。

圖8 在用車常溫剩余電量與低溫剩余電量對(duì)比

3.2.3 在用車常溫、低溫續(xù)駛里程衰減結(jié)果分析

純電動(dòng)在用車共抽取19輛樣車，包括A～I(xiàn) 9個(gè)車型，以樣車數(shù)量最多的車型E為例，分析在用車行駛里程對(duì)續(xù)駛里程的影響。

圖9為車型E常溫續(xù)駛里程、剩余電量隨行駛里程的變化情況。由圖9可知，樣車常溫續(xù)駛里程試驗(yàn)結(jié)束后剩余電量隨行駛里程增加而增大，說明隨著車輛行駛里程增加，動(dòng)力電池放電能力不斷下降，動(dòng)力電池放電能力與車輛行駛里程負(fù)相關(guān)。

圖10為車型E低溫續(xù)駛里程、剩余電量隨行駛里程的變化情況。由圖10可知，除去第8號(hào)樣車，其余5輛樣車低溫續(xù)駛里程隨行駛里程增加而降低，剩余電量與行駛里程未呈現(xiàn)出明顯規(guī)律。說明在低溫條件下，電動(dòng)汽車動(dòng)力電池放電能力隨行駛里程增加而穩(wěn)定性變差，在整車性能上表現(xiàn)為續(xù)駛里程降低。

圖9 車型E常溫衰減情況

圖10 車型E低溫衰減情況

圖11為車型E續(xù)駛里程變化率隨行駛里程的變化情況。由圖11可知，行駛里程在10萬km以內(nèi)時(shí)，續(xù)駛里程變化率隨行駛里程的增大變化很小，在31.6%～35.8%范圍內(nèi)波動(dòng)。當(dāng)行駛里程達(dá)15萬km左右時(shí)，續(xù)駛里程變化率大幅增加，第11號(hào)樣車變化率為38.0%，第12號(hào)樣車變化率為44.0%。說明達(dá)到一定行駛里程時(shí)，純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池放電能力開始急劇惡化。

圖11 車型E續(xù)駛里程變化率隨行駛里程的變化

4 結(jié) 論

1）2014年—2015年純電動(dòng)汽車預(yù)售新車型常溫及低溫續(xù)駛里程分布情況與公告續(xù)駛里程基本一致，大部分新車型低溫性能較常溫性能降低不多，基本滿足消費(fèi)者需求，電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程及低溫性能隨新技術(shù)的應(yīng)用不斷提升；

2）在低溫條件下，新車及在用車?yán)m(xù)駛里程與常溫相比均有所下降，被測(cè)新車平均降低23.42%，在用車平均降低27.68%，說明低溫對(duì)動(dòng)力電池放電性能有較大影響，應(yīng)考慮動(dòng)力電池加熱新技術(shù)的研發(fā)；

3）動(dòng)力電池放電性能、電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程隨車輛行駛里程增加而降低，并且當(dāng)行駛里程超過某一范圍時(shí)，動(dòng)力電池放電性能急劇惡化，續(xù)駛里程衰減程度大幅增加，監(jiān)管部門應(yīng)考慮將純電動(dòng)汽車耐久性試驗(yàn)納入監(jiān)管范圍，進(jìn)一步確保純電動(dòng)汽車性能滿足消費(fèi)者需求。

[1]工業(yè)和信息化部，國家發(fā)展改革委，科技部.汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃[Z]，2017.

[2]張文亮，武斌，李武峰，等. 我國純電動(dòng)汽車的發(fā)展方向及能源供給模式的探討[J]. 電網(wǎng)技術(shù)，2009，33（4）：1-5.

[3]李慧琪. 純電動(dòng)汽車運(yùn)營(yíng)模式及經(jīng)濟(jì)性探討[J]. 科技管理研究，2007，27（7）：238-240.

[4]陳德兵，葉磊，楊杰. 低溫對(duì)純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程的影響分析[J]. 客車技術(shù)與研究，2012（2）：49-51.

[5]北京市示范應(yīng)用新能源小客車符合性驗(yàn)證實(shí)施方案（2014版）[Z]，2014.

[6]電動(dòng)汽車能量消耗率和續(xù)駛里程試驗(yàn)方法：GB/T 18386—2005 [S].

2017-10-30

U469.7

A

10.14175/j.issn.1002-4581.2018.02.010

1002-4581（2018）02-0037-05