新能源汽車?yán)m(xù)航能力提升技術(shù)分析

王真 崔柳村

摘 要：本文根據(jù)汽車?yán)碚摰拿枋?，從理論方面分析，論證了提升新能源汽車?yán)m(xù)航里程的技術(shù)發(fā)展方向。同時，對《免征車輛購置稅的新能源汽車車型目錄》第一批次到第十六批次的新能源汽車各批次性能指標(biāo)做分析，發(fā)現(xiàn)新能源汽車?yán)m(xù)航里程的提升，主要是依靠提高新能源汽車的蓄電池能量密度和新能源汽車的能量驅(qū)動效率實(shí)現(xiàn)的。本文還對滴滴公司2017年發(fā)布的出行報(bào)告做了分析，現(xiàn)階段的新能源汽車?yán)m(xù)航里程已經(jīng)滿足了城市通勤需求。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;儲能電池;續(xù)航能力

1 前言

新能源汽車是現(xiàn)階段汽車工業(yè)發(fā)展的大方向，隨著國家制定了新能源汽車發(fā)展規(guī)劃，越來越多的新能源汽車企業(yè)紛紛建立起來，新能源汽車技術(shù)的發(fā)展方向一直是各方面專家關(guān)注的焦點(diǎn)問題。新能源汽車與傳統(tǒng)汽車相比，最顯著的缺點(diǎn)是充電時間過長和續(xù)航里程不足，因?yàn)閯恿﹄姵乜焖俪潆娂夹g(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)階段的新能源汽車?yán)m(xù)航能力顯著小于燃油汽車這一問題顯得更加突出，如何提升續(xù)航里程，成為新能源汽車搶占市場的關(guān)鍵。

2 新能源汽車行駛阻力與電池的關(guān)系理論研究

汽車是依靠化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動的，所以實(shí)現(xiàn)新能源汽車的續(xù)航能力提升，需要從新能源汽車行駛阻力與電池的關(guān)系的入手，分析其中的內(nèi)在聯(lián)系，找出比較關(guān)鍵的技術(shù)要點(diǎn)加以突破，實(shí)現(xiàn)新能源汽車的續(xù)航里程提升。本文根據(jù)汽車?yán)碚摰拿枋觯痦?xiàng)分析的汽車行駛阻力，帶入電池質(zhì)量等變量因素，對影響汽車航里程的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)做分析，尋找技術(shù)創(chuàng)新的研究方向，通過參考汽車?yán)碚摽梢缘玫狡囆旭偡匠淌綖槭剑?）所示：

新能源汽車應(yīng)該從增加電池能力密度的方法、減小滾動阻力、減小汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)的方法，提升整車的極限續(xù)航行駛里程。

3 新能源汽車?yán)m(xù)航發(fā)展趨勢分析

本文對工業(yè)和信息化部發(fā)布的《免征購置稅的新能源汽車車型目錄》第一批次到第十六批次的新能源汽車各批次性能指標(biāo)進(jìn)行了匯總和分析，選取樣本空間562個，其中，動力蓄電池組能量密度（kwh/kg）和噸百公里耗電量（Wh/km·t）等指標(biāo)為計(jì)算指標(biāo)。通過統(tǒng)計(jì)分析獲得各個指標(biāo)的平均值，如下表1所示。

根據(jù)表1所示，新能源汽車的純電動續(xù)航里程正在不斷的增加，新能源汽車的動力電池質(zhì)量占整備質(zhì)量比例的趨勢一直都是徘徊在21%左右的范圍，并且有一定下降的狀態(tài)，電池質(zhì)量在整車質(zhì)量中比例下降。新能源汽車的動力蓄電池密度正在不斷提高，相同質(zhì)量的電池的儲存電能的能力在上升?，F(xiàn)階段新能源汽車的噸百公里耗電量正在逐步降低，實(shí)現(xiàn)新能源汽車的電能經(jīng)濟(jì)性提高。

綜上所述，中國新能源汽車經(jīng)過技術(shù)發(fā)展，在主流方向上，并沒有通過電池質(zhì)量的增加而去增加續(xù)航里程，續(xù)航里程的增加是利用提高電池能量密度和電能驅(qū)動效率實(shí)現(xiàn)，這印證了前文理論分析中，提出了通過提高電池能量密度和降低行駛阻力系數(shù)實(shí)現(xiàn)提高續(xù)航能力的技術(shù)提升方向被新能源汽車企業(yè)廣泛采用。

城市交通是對新能源汽車的核心要求，它是實(shí)現(xiàn)新能源汽車的價(jià)值坐在。所以分析城市的活動半徑，對新能源汽車的續(xù)航里程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵輸入來源。本文以《滴滴出行2017年度城市交通出行報(bào)告》中的描述為依據(jù)，對出行半徑進(jìn)行了分析，首先滴滴出行數(shù)據(jù)對出行量和人口較多的100座城市進(jìn)行了分析，定義了這些城市的出行半徑，出現(xiàn)半徑的定義是以市中心為原點(diǎn)，超過90%出行起點(diǎn)或終點(diǎn)都分布在以此為半徑的圓圈之內(nèi)在城市半徑的前五十名中，前五名分別如下表2所示。

以出行半徑最長的北京為例，以第十五批次的平均續(xù)航里程，新能源汽車在充滿電的狀態(tài)下，可以滿足用戶3天以上的使用需求，所以新能源汽車現(xiàn)階段的續(xù)航里程平均值260公里，已經(jīng)可以滿足中國城市日常通勤交通需求，在續(xù)航里程提升方面不再如前期只有100多公里左右時的那么迫切。因此，新能源汽車企業(yè)在研發(fā)過程中，可以把更多的精力放在電池能量密度提升和噸百公里耗電量降低方面的長期性研究方面。

4 總結(jié)

新能源汽車的續(xù)航里程的增加應(yīng)該從增加新能源汽車動力電池能量密度、降低噸百公里耗電量入手，從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)續(xù)航能力水平的提升。新能源汽車的續(xù)航里程在電池質(zhì)量占整車整備質(zhì)量比例沒有較大提高的情況下，平均續(xù)航里程實(shí)現(xiàn)了從100多公里到240多公里的提升，說明中國新能源汽車技術(shù)正在高速的發(fā)展。參考滴滴2107年城市出行半徑做分析，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段的新能源汽車?yán)m(xù)航里程已經(jīng)滿足了城市通勤交通基本需求，覆蓋了全國各大一線城市的城市交通工況，所以對續(xù)航里程的要求不是那么迫切。因此，今后新能源汽車的研究核心應(yīng)該是動力電池能量密度的提升高效率的能量回收技術(shù)降低方面將會成為新的研究重點(diǎn)，同時，從傳統(tǒng)燃油汽車方面?zhèn)鞒休p量化技術(shù)、傳動效率、輪胎阻力等技術(shù)實(shí)現(xiàn)百公里耗電量的降低，降低整車的能耗。

參考文獻(xiàn)：

[1]盛驟等編.概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)3版[M].北京：高等教育出版社，2001.12.

[2]余志生主編.汽車?yán)碚摚ǖ?版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.3.

[3]GB T 18385-2005.電動汽車動力性能試驗(yàn)方法[S].2005.

[4] GBT 18386-2017.電動汽車能量消耗率和續(xù)駛里程試驗(yàn)方法[S].2017.