純電動(dòng)乘用車能耗指標(biāo)先進(jìn)性判定方法研究

李興虎

（北京航空航天大學(xué) 交通科學(xué)與工程學(xué)院，北京 100191）

純電動(dòng)乘用車能耗指標(biāo)先進(jìn)性判定方法研究

李興虎

（北京航空航天大學(xué) 交通科學(xué)與工程學(xué)院，北京 100191）

對(duì)《免征車輛購(gòu)置稅的新能源汽車車型目錄》中275個(gè)純電動(dòng)乘用車車型的百公里能耗進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，獲得了百公里能耗的分布特征，以及不同整備質(zhì)量區(qū)間中百公里能耗的最大、最小值以及均值等特征參數(shù)。以275個(gè)純電動(dòng)乘用車車型的百公里能耗指標(biāo)為例分析了現(xiàn)行純電動(dòng)乘用車百公里能耗指標(biāo)先進(jìn)性界限劃分方法存在的問(wèn)題，找到了現(xiàn)行方法的主要不足。提出了純電動(dòng)乘用車百公里能耗指標(biāo)先進(jìn)性界限劃分的擬合直線平移法，并將其應(yīng)用于純電動(dòng)乘用車百公里能耗指標(biāo)先進(jìn)性的判定。結(jié)果表明，擬合直線平移法操作簡(jiǎn)單、易于應(yīng)用、符合純電動(dòng)乘用車車型百公里能耗實(shí)際分布特點(diǎn)，可用于純電動(dòng)乘用車補(bǔ)貼、新車研發(fā)和新型純電動(dòng)乘用車生產(chǎn)許可依據(jù)的制定等，對(duì)促進(jìn)純電動(dòng)乘用車節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用具有重要意義。

純電動(dòng)乘用車；百公里能耗；先進(jìn)性；擬合直線平移法

能耗指標(biāo)一直是汽車制造商、研發(fā)人員、消費(fèi)者和政府管理部門等關(guān)注的汽車關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)之一［1］。對(duì)傳統(tǒng)乘用車而言，能耗指標(biāo)（或百公里油耗、燃油效率等）先進(jìn)性的判定依據(jù)已經(jīng)非常明確。傳統(tǒng)乘用車的燃料消耗量限值標(biāo)準(zhǔn)和排放標(biāo)準(zhǔn)中普遍采用依據(jù)車輛質(zhì)量的分級(jí)限值方法［2-3］，即根據(jù)車輛的整備質(zhì)量或總質(zhì)量等，把車輛分為若干個(gè)質(zhì)量區(qū)間，針對(duì)各個(gè)質(zhì)量區(qū)間內(nèi)的車輛分別制定目標(biāo)燃料消耗量或排放限值，使能耗或排放指標(biāo)的先進(jìn)性一目了然，低于限值的車輛即為先進(jìn)，反之亦然。我國(guó)的第一、二、三階段及第四階段乘用車燃料消耗量限值根據(jù)整備質(zhì)量把乘用車劃分為16個(gè)整備質(zhì)量區(qū)間，每個(gè)質(zhì)量區(qū)間的車輛整備質(zhì)量相差110 kg左右，每個(gè)整備質(zhì)量區(qū)間內(nèi)的乘用車執(zhí)行一個(gè)燃料消耗量標(biāo)準(zhǔn)［2］。日本的汽車燃料效率限值則采用最大總質(zhì)量法，即根據(jù)車輛最大總質(zhì)量確定車輛需要滿足的燃料消耗量標(biāo)準(zhǔn)［4］。歐盟及美國(guó)等的汽車排放標(biāo)準(zhǔn)中也采用了基于車輛基準(zhǔn)質(zhì)量或總質(zhì)量等的汽車排氣污染物分級(jí)限值［5］。基于質(zhì)量分段的乘用車燃料消耗量限值和排放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，有效地促進(jìn)了各種先進(jìn)節(jié)能和減排技術(shù)的應(yīng)用、推動(dòng)了乘用車燃料經(jīng)濟(jì)性水平的持續(xù)改善和排氣污染物排放量的減少。但對(duì)純電動(dòng)乘用車而言，由于其發(fā)展尚處于起步階段，有關(guān)能耗指標(biāo)先進(jìn)性判定方法的研究還很不充分，需要進(jìn)一步完善。

對(duì)于純電動(dòng)乘用車而言，面臨著動(dòng)力電池質(zhì)量比能量大等問(wèn)題，如何降低純電動(dòng)汽車能耗備受各方關(guān)注［6-7］。實(shí)施能耗限值是促進(jìn)純電動(dòng)汽車各種先進(jìn)節(jié)能和減排技術(shù)應(yīng)用，降低其能耗水平的重要途徑之一。對(duì)尚處于發(fā)展初期的純電動(dòng)乘用車而言，難以直接借鑒傳統(tǒng)燃油汽車的成熟方法，確定純電動(dòng)乘用車能耗指標(biāo)的先進(jìn)性，但傳統(tǒng)汽車油耗和排放限值采用的基于車輛質(zhì)量的分級(jí)方法仍然具有參考價(jià)值。我國(guó)2017年1月1日起實(shí)施的純電動(dòng)乘用車補(bǔ)貼方案，就采用了基于整備質(zhì)量的分類方法。該方案給出了根據(jù)車輛的整備質(zhì)量確定其能耗指標(biāo)（百公里能耗）界限值的理論公式，當(dāng)車輛的實(shí)際百公里能耗不高于由理論公式得到的界限值時(shí)，則該車輛屬于補(bǔ)貼對(duì)象，其能耗指標(biāo)是先進(jìn)的，反之被認(rèn)為是落后的，不屬于補(bǔ)貼對(duì)象［8］。《免征車輛購(gòu)置稅的新能源汽車車型目錄》［9］中純電動(dòng)乘用車車型數(shù)量眾多，百公里能耗水平參差不齊，分布范圍廣。因此，如何科學(xué)地區(qū)分純電動(dòng)乘用車能耗指標(biāo)的先進(jìn)性是純電動(dòng)乘用車推廣過(guò)程亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

1 《免征車輛購(gòu)置稅的新能源汽車車型目錄》中純電動(dòng)乘用車能耗指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析

自2014年8月27日至2016年11月24日，中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部等部委共發(fā)布九批《免征車輛購(gòu)置稅的新能源汽車車型目錄》（以下簡(jiǎn)稱《車型目錄》）［9］，九批目錄中純電動(dòng)乘用車車型總數(shù)已達(dá)275個(gè)。為了了解這275個(gè)純電動(dòng)乘用車車型的能耗水平，以九批《車型目錄》中公布的車型性能參數(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)275個(gè)純電動(dòng)乘用車車型的百公里能耗進(jìn)行了計(jì)算與統(tǒng)計(jì)分析。

第1～9批《車型目錄》中所列純電動(dòng)乘用車車型的主要信息有：編號(hào)、生產(chǎn)企業(yè)、車輛型號(hào)、通用名稱、續(xù)駛里程、整備質(zhì)量、蓄電池組總質(zhì)量、蓄電池組總能量和備注等。表1為第一批目錄中純電動(dòng)乘用車車型的部分信息，為了避免“生產(chǎn)企業(yè)、車輛型號(hào)和通用名稱”的出現(xiàn)，表1中以“×××”代替。

表1 免征車輛購(gòu)置稅的新能源汽車車型目錄［9］

由表1可知，《車型目錄》所列純電動(dòng)乘用車車型信息中，并無(wú)常用的百公里能耗這一重要的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)。因此，由式（1）計(jì)算了275個(gè)純電動(dòng)乘用車車型的百公里能耗E，kWh/100km。

式中：EB為蓄電池組總能量，kWh；R為續(xù)駛里程，km。

圖1為九批《車型目錄》中275個(gè)純電動(dòng)乘用車車型的百公里能耗統(tǒng)計(jì)結(jié)果。統(tǒng)計(jì)時(shí)，首先根據(jù)E的范圍確定百公里能耗區(qū)間間隔為2 kWh/100 km。然后按照E≤8、8＜E≤10、……、32＜E≤34和E＞34 劃分了總計(jì)15個(gè)百公里能耗區(qū)間。最后根據(jù)落入各百公里能耗區(qū)間車型數(shù)量與車型總數(shù)求出其車型數(shù)量百分比。該結(jié)果表明：百公里能耗區(qū)間12＜E≤14和14＜E≤16內(nèi)的車型數(shù)量最多，車型數(shù)量均為57個(gè)，占車型總數(shù)的百分比均為20.73%。車型數(shù)量最少的為倒數(shù)四個(gè)百公里能耗區(qū)間，車型數(shù)量均為1個(gè)，占車型總數(shù)的百分比均為0.36%。72%車型的百公里能耗E（kWh/100 km）在10＜E≤18的范圍內(nèi)。

圖1 275個(gè)純電動(dòng)乘用車車型百公里能耗分布

2 中國(guó)現(xiàn)行的純電動(dòng)乘用車車型百公里能耗指標(biāo)先進(jìn)性界限劃分方法

表2 列出了九批《車型目錄》中275個(gè)純電動(dòng)乘用車車型百公里能耗（kWh/100 km）的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，表中Emax、Emin、Ea和Emax/Emin依次表示百公里能耗的最大值、最小值、平均值和最大值與最小值的比值。Ea和Emax/Emin越小，表明該區(qū)間內(nèi)車型的能耗越低，并且變化范圍小。表2中整備質(zhì)量區(qū)間采用了《新建純電動(dòng)乘用車企業(yè)管理規(guī)定》［10］中的劃分方法，所以整備質(zhì)量區(qū)間為非等分區(qū)間，全部純電動(dòng)乘用車車型共分為12個(gè)不同整備質(zhì)量區(qū)間。由于m＞2 200 kg的三個(gè)區(qū)間內(nèi)的車型樣本數(shù)量?jī)H為1個(gè)或2個(gè)，所以表2中僅列出了其平均值，分析時(shí)也僅作為參考，不與其它區(qū)間的數(shù)值進(jìn)行比較。

由表2可知，275個(gè)純電動(dòng)乘用車車型的Emax/ Emin、Emax/Ea和Emin/Ea依次為4.58、2.08和0.45，這說(shuō)明百公里能耗的分布范圍很寬，這主要是因?yàn)樗熊囆偷恼麄滟|(zhì)量相差過(guò)大所致。m≤2 200 kg的9個(gè)整備質(zhì)量區(qū)間中Emax/Emin的均值為1.76；Emax/Emin的最大值和最小值分別2.13和1.38，其所在區(qū)間依次為1 200 kg＜m≤1 400 kg和1 800 kg＜m≤2 000 kg。

表2 九批《車型目錄》中不同整備質(zhì)量區(qū)間純電動(dòng)乘用車百公里能耗E的統(tǒng)計(jì)結(jié)果

中國(guó)現(xiàn)行的純電動(dòng)乘用車車型百公里能耗指標(biāo)先進(jìn)性界限劃分方法主要有兩種。一種是《新建純電動(dòng)乘用車企業(yè)管理規(guī)定》（以下簡(jiǎn)稱《管理規(guī)定》）［10］中的界限劃分方法，由這種方法得到的分界線為臺(tái)階型折線，所以這種方法被稱為臺(tái)階型折線法?！豆芾硪?guī)定》由國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、工業(yè)和信息化部于2015年6月2日發(fā)布，《管理規(guī)定》對(duì)m≤2 000 kg的8個(gè)整備質(zhì)量區(qū)間內(nèi)純電動(dòng)乘用車車型NEDC工況下的百公里能耗提出了要求。表3列出了這8個(gè)整備質(zhì)量區(qū)間及m＞2 000 kg整備質(zhì)量區(qū)間車型的百公里能耗要求值，需要說(shuō)明的是《管理規(guī)定》中未列出m＞2 000 kg整備質(zhì)量區(qū)間車型的百公里能耗要求值，這部分整備質(zhì)量區(qū)間車型的百公里能耗要求值系作者根據(jù)《管理規(guī)定》中m≤2 000 kg整備質(zhì)量區(qū)間內(nèi)車型百公里能耗要求值的變化規(guī)律推算得到。為了便于比較，表3中列出了九批《車型目錄》目錄中275個(gè)純電動(dòng)乘用車車型不同整備質(zhì)量區(qū)間內(nèi)滿足百公里能耗要求值的車型數(shù)量及其車型數(shù)量百分比等的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

由表3可知，整備質(zhì)量m≤750 kg的17個(gè)車型全部不滿足百公里能耗要求值；區(qū)間750 kg＜m≤850 kg和850 kg＜m≤1 000 kg兩個(gè)整備質(zhì)量區(qū)間內(nèi)低于能耗要求值車型的百分比依次為33.3%和41.4%；區(qū)間1 000 kg＜m≤2 000 kg內(nèi)低于能耗要求值車型的百分比均在50%以上，其中1 800 kg＜m≤2 000 kg區(qū)間內(nèi)低于能耗要求值車型的百分比達(dá)92.9%?？梢?jiàn)，若依此百公里能耗要求值作為純電動(dòng)乘用車能耗先進(jìn)性的判據(jù)，則m≤750 kg整備質(zhì)量區(qū)間內(nèi)車型全部不滿足要求；整備質(zhì)量大的車型滿足能耗要求值的比例高，整備質(zhì)量小的車型滿足能耗要求值的比例低。特別值得注意的還有m≤750 kg整備質(zhì)量區(qū)間內(nèi)已有車型百公里能耗的最低值為9.87 kWh/100 km（見(jiàn)表2），而此判據(jù)的百公里能耗要求值為8 kWh/100 km。因此，可以說(shuō)臺(tái)階型折線法不符合純電動(dòng)乘用車車型百公里能耗的實(shí)際分布特點(diǎn)，也不利于汽車的輕量化發(fā)展趨勢(shì)。由于m＞2 000 kg整備質(zhì)量區(qū)間的車型數(shù)量少，所以不予專門討論。

為了了解《管理規(guī)定》中對(duì)電動(dòng)汽車能耗的要求與九批《車型目錄》中純電動(dòng)乘用車車型百公里能耗的關(guān)系，以表3所列百公里能耗要求為基準(zhǔn)，制作了圖2中黑色臺(tái)階型折線所示的純電動(dòng)乘用車百公里能耗隨整備質(zhì)量的變化曲線，整備質(zhì)量的起點(diǎn)和終點(diǎn)分別為275款純電動(dòng)乘用車車型的最小質(zhì)量640 kg和最大質(zhì)量2 685 kg。空心圓形符號(hào)為九批《車型目錄》中275款純電動(dòng)乘用車車型的百公里能耗值，百公里能耗隨著整備質(zhì)量的增加而增大，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，二者之間呈現(xiàn)出強(qiáng)相關(guān)關(guān)系。可見(jiàn)，若以表3所列百公里能耗要求為基準(zhǔn)，則有相當(dāng)一部分車型的百公里能耗位于臺(tái)階型折線上方，即超出了百公里能耗要求值，特別是位于整備質(zhì)量m≤750 kg區(qū)間內(nèi)的車型，其百公里能耗全部超過(guò)表3所列百公里能耗要求值。

第二種百公里能耗指標(biāo)先進(jìn)性界限劃分方法是科技部、工業(yè)和信息化部和發(fā)展改革委2016年12月29日發(fā)布的《新能源汽車推廣補(bǔ)貼方案及產(chǎn)品技術(shù)要求》中的方法［8］。該文件中采用了把所有純電動(dòng)乘用車區(qū)分為三個(gè)不同的整備質(zhì)量區(qū)間，每個(gè)整備質(zhì)量區(qū)間內(nèi)的純電動(dòng)乘用車百公里能耗界限值均隨整備質(zhì)量的增加而增加，但增加的速率逐步減少，百公里能耗界限值的計(jì)算公式如下：

表3 不同整備質(zhì)量區(qū)間內(nèi)滿足《管理規(guī)定》中百公里能耗要求值的車型數(shù)量統(tǒng)計(jì)

式中：m為純電動(dòng)乘用車的整備質(zhì)量，kg；E為百公里能耗，kWh/100 km。

根據(jù)《新能源汽車推廣補(bǔ)貼方案及產(chǎn)品技術(shù)要求》的規(guī)定，當(dāng)某一將純電動(dòng)乘用車NEDC工況下的百公里能耗不大于式（2）～（4）的計(jì)算結(jié)果時(shí)，該車將會(huì)得到政府的補(bǔ)貼，反之將不會(huì)得到政府的補(bǔ)貼。

為了便于比較《新能源汽車推廣補(bǔ)貼方案及產(chǎn)品技術(shù)要求》中的純電動(dòng)乘用車車型能耗的界限值與九批《車型目錄》中純電動(dòng)乘用車車型百公里能耗的關(guān)系，將式（2）～（4）代表的三條直線也繪制到圖2中。圖2中的藍(lán)色點(diǎn)畫(huà)線即為式（2）～（4）所示的三條直線連接而成的折線，三條線的起始點(diǎn)及終點(diǎn)根據(jù)所有車型的整備質(zhì)量區(qū)間及公式的適用區(qū)間確定。這種方法的特點(diǎn)是由三條直線組合而成，可稱之為組合線法。百公里能耗位于圖2中這三條直線上面及其下面的純電動(dòng)乘用車車型即為可以得到政府補(bǔ)貼的車型。三條直線對(duì)應(yīng)的整備質(zhì)量區(qū)間內(nèi)可以得到政府補(bǔ)貼的車型數(shù)及其百分比如表4所列。

圖2 純電動(dòng)乘用車能耗先進(jìn)性的劃分方法

表4 不同整備質(zhì)量范圍內(nèi)符合補(bǔ)貼方案要求的車型數(shù)量及百分比統(tǒng)計(jì)

從表4所列統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)可以看出，在式（2） ～（4）所示的三條直線對(duì)應(yīng)的整備質(zhì)量區(qū)間中，區(qū)間1 000＜m≤1 600 kg中可得到政府補(bǔ)貼的車型百分比最高，達(dá)到88.7%；全部275個(gè)車型中可得到政府補(bǔ)貼車型的百分比為79.3%。而全部275個(gè)車型中滿足《管理規(guī)定》中能耗要求值的車型百分比僅為49.8%，相差29.5%。這說(shuō)明《新能源汽車推廣補(bǔ)貼方案及產(chǎn)品技術(shù)要求》對(duì)純電動(dòng)乘用車百公里能耗的要求較為寬松，不利于純電動(dòng)乘用車的能耗水平的降低。

對(duì)比上述的臺(tái)階型折線法和組合線法兩種百公里能耗先進(jìn)性評(píng)價(jià)方法，不難發(fā)現(xiàn)：臺(tái)階型折線法不符合《車型目錄》中純電動(dòng)乘用車車型百公里能耗的實(shí)際分布特點(diǎn)，其評(píng)價(jià)結(jié)果不利于整備質(zhì)量小的車型。此外，臺(tái)階型折線法過(guò)于復(fù)雜，各質(zhì)量段百公里能耗確定的理論依據(jù)不清，實(shí)際應(yīng)用中所需工作量大，程序復(fù)雜。組合線法相對(duì)于臺(tái)階型折線法而言，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，工作量較小，程序較為簡(jiǎn)單，也易于通過(guò)改變組合折線方程調(diào)節(jié)百公里能耗分界線的位置，但設(shè)定的百公里能耗要求較為寬松，不利于降低純電動(dòng)乘用車的能耗水平。

圖2中的虛直線為由最小二乘法得到的九批《車型目錄》中275款純電動(dòng)乘用車的百公里能耗擬合直線，其方程式為：

由圖2可知，對(duì)純電動(dòng)乘用車百公里能耗水平的評(píng)價(jià)除了采用上述的臺(tái)階型折線法和組合線法外，還可以采用由全部純電動(dòng)乘用車百公里能耗得到的擬合直線劃分百公里能耗指標(biāo)的先進(jìn)性界限。即將百公里能耗位于擬合直線上及其下面的純電動(dòng)乘用車視為百公里能耗指標(biāo)先進(jìn)車型，將其余純電動(dòng)乘用車視為百公里能耗指標(biāo)落后車型。從而為純電動(dòng)乘用車的補(bǔ)貼、研發(fā)和新型純電動(dòng)乘用車的生產(chǎn)許可提供判定方法和依據(jù)等。

與組合線法和臺(tái)階型折線法相比，擬合直線法最為簡(jiǎn)單，其百公里能耗區(qū)分界限僅由式（5）確定，即純電動(dòng)乘用車能耗高低的界限僅根據(jù)其整備質(zhì)量即可確定。但該方法的不足是過(guò)于折中，即確定的純電動(dòng)乘用車能耗界限之內(nèi)的車型過(guò)多，對(duì)純電動(dòng)乘用車能耗的要求較低。

此外，圖2所示結(jié)果還表明，對(duì)于m＞1 900 kg的整備質(zhì)量區(qū)間，雖然三種方法的先進(jìn)性界限差別明顯，但由于該整備質(zhì)量區(qū)間內(nèi)車型數(shù)量過(guò)少，導(dǎo)致其判定結(jié)果完全一致。

3 純電動(dòng)乘用車車型百公里能耗指標(biāo)先進(jìn)性界限劃分的擬合直線平移法

由上述分析可知，臺(tái)階型折線法、組合線法和擬合折直線法三種純電動(dòng)乘用車百公里能耗指標(biāo)先進(jìn)性界限值確定方法均存在不足，為了彌補(bǔ)上述三種方法的不足，本文提出了確定純電動(dòng)乘用車能耗先進(jìn)性界限值的擬合直線平移法。擬合直線平移法的原理如圖3所示。圖3中共有四條直線，中間一條直線（虛線）為275款純電動(dòng)乘用車百公里能耗的擬合直線，其方程式如式（5）所示。實(shí)心圓形符號(hào)為九批《車型目錄》中275個(gè)純電動(dòng)乘用車的百公里能耗值，黃色方塊中黑色“十”字的交叉點(diǎn)為275個(gè)車型純電動(dòng)乘用車的平均整備質(zhì)量和百公里能耗所在坐標(biāo)點(diǎn)，其橫、縱坐標(biāo)數(shù)值依次為1 296.88 kg和15.83 kWh/100 km。

如果擬增加先進(jìn)性界限值內(nèi)純電動(dòng)乘用車車型數(shù)量，則可將擬合直線平行上移，平行上移的多少，作者建議以全部純電動(dòng)乘用車車型平均百公里能耗15.83 kWh/100 km的百分比確定，如15.83 kWh/100 km的5%、10%和20%等，即依次將擬合直線平行上移0.791 5、1.583和3.166 kWh/100 km等，微調(diào)時(shí)，可以以平均百公里能耗的1%，即0.158 3 kWh/100 km逐步增加。反之，如果擬減少先進(jìn)性界限值之內(nèi)純電動(dòng)乘用車車型數(shù)量，提高能耗限值門檻，則可將擬合直線平行下移，平行下移的多少同樣采用全部純電動(dòng)乘用車車型平均百公里能耗15.83 kWh/100 km的百分比確定。

圖3中位于擬合直線上方平行直線的方程如式（6）所示，縱坐標(biāo)的平行上移量為全部純電動(dòng)乘用車車型平均百公里能耗15.83 kWh/100 km的10%，即1.583 kWh/100 km。圖3中位于擬合直線下方的兩條平行直線的方程分別如式（7）和式（8）所示，縱坐標(biāo)的平行下移量分別為全部純電動(dòng)乘用車車型平均百公里能耗15.83 kWh/100 km的3%和10%，即0.474 9和1.583 kWh/100 km。

圖3 擬合直線平移法的原理

與擬合直線相比，以上移平行直線作為能耗界限時(shí)，滿足能耗先進(jìn)性界限值的車型數(shù)量明顯增多；以下移平行直線作為能耗界限時(shí)，滿足能耗先進(jìn)性界限值的車型數(shù)量明顯減少。可見(jiàn)，通過(guò)全部純電動(dòng)乘用車車型百公里能耗擬合直線上移和下移的方法，可以有效增加或減少能耗界限內(nèi)車型數(shù)量。該方法可用于區(qū)分純電動(dòng)乘用車百公里能耗先進(jìn)性界限值的確定，或作為進(jìn)行補(bǔ)貼、新型車輛研發(fā)和新型純電動(dòng)乘用車生產(chǎn)許可的依據(jù)等。

表5 擬合直線平移法確定的能耗先進(jìn)車型數(shù)量及百分比

通過(guò)統(tǒng)計(jì)位于圖3中的四條直線上及其下面車型的數(shù)量，即可擬合直線平移法得到能耗指標(biāo)先進(jìn)性評(píng)價(jià)結(jié)果，表5列出了擬合直線平移法確定的能耗指標(biāo)先進(jìn)車型的數(shù)量及百分比。與表3和表4對(duì)比可知，直接以擬合直線平行下移3%得到的直線作為純電動(dòng)乘用車能耗指標(biāo)先進(jìn)性界限值時(shí)，確定的能耗指標(biāo)先進(jìn)車型的數(shù)量及百分比與臺(tái)階型折線法接近；以擬合直線上移10%直線得到的直線作為純電動(dòng)乘用車能耗指標(biāo)先進(jìn)性界限值時(shí)，確定能耗指標(biāo)先進(jìn)車型的數(shù)量及百分比與組合線法接近。若以擬合直線下移10%直線得到的直線作為純電動(dòng)乘用車能耗指標(biāo)先進(jìn)性界限值時(shí)，能耗指標(biāo)先進(jìn)車型的百分比僅為27.6%，將會(huì)促進(jìn)能耗水平的大幅度降低?？梢?jiàn)，與其它方法相比，擬合直線平移法優(yōu)勢(shì)明顯，操作簡(jiǎn)便、適用范圍廣，實(shí)用性強(qiáng)。

4 結(jié)論

以《免征車輛購(gòu)置稅的新能源汽車車型目錄》中275個(gè)純電動(dòng)乘用車車型能耗指標(biāo)為例，分析比較了純電動(dòng)乘用車能耗指標(biāo)的先進(jìn)性指標(biāo)的評(píng)價(jià)方法，得到了以下四個(gè)主要結(jié)論。

（1）科學(xué)地區(qū)分純電動(dòng)乘用車能耗指標(biāo)的先進(jìn)性，對(duì)促進(jìn)各種先進(jìn)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，降低其純電動(dòng)乘用車的具有重要作用。

（2）《免征車輛購(gòu)置稅的新能源汽車車型目錄》中純電動(dòng)乘用車能耗指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，百公里能耗的變化范圍最小和最大的車型所在的整備質(zhì)量區(qū)間依次為1 800 kg＜m≤2 000 kg和1 200 kg＜m≤1 400 kg，其百公里能耗最大和最小值之比分別2.13和1.38。

（3）中國(guó)現(xiàn)行的純電動(dòng)乘用車車型百公里能耗指標(biāo)先進(jìn)性界限劃分方法中，臺(tái)階型折線法不符合《車型目錄》中純電動(dòng)乘用車車型百公里能耗的實(shí)際分布特點(diǎn)，其評(píng)價(jià)結(jié)果不利于整車向輕量化方向發(fā)展，并且實(shí)際應(yīng)用中所需工作量大，程序過(guò)于復(fù)雜，各質(zhì)量段百公里能耗的確定依據(jù)不清；組合線法相對(duì)于臺(tái)階型折線法而言，實(shí)際應(yīng)用時(shí)工作量較小，程序較為簡(jiǎn)單，但百公里能耗的界限較為寬松，不利于純電動(dòng)乘用車的能耗水平的降低。

（4）基于《免征車輛購(gòu)置稅的新能源汽車車型目錄》中275個(gè)純電動(dòng)乘用車車型的百公里能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果提出的純電動(dòng)乘用車車型百公里能耗指標(biāo)先進(jìn)性界限劃分的擬合直線平移法，操作簡(jiǎn)便，適用范圍廣，實(shí)用性強(qiáng)，符合純電動(dòng)乘用車車型百公里能耗實(shí)際分布特點(diǎn)，可作為市售純電動(dòng)乘用車補(bǔ)貼、新型車輛研發(fā)和新型純電動(dòng)乘用車生產(chǎn)許可的理論依據(jù)等。

（References）：

［1］U.S. Department of Energy’s Office of Energy Efficiency and Renewable Energy.2017 Best and Worst Fuel Economy Vehicles［EB/OL］.（2016-12-25）. https://www. fueleconomy.gov/feg/best-worst.shtml.

［2］GB 19578—2014.乘用車燃料消耗量限值［S］. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社. 2015. GB 19578—2014. Fuel Consumption Limits for Passenger Cars［S］. Beijing：China Standards Press，2015. （in Chinese）.

［3］ 李興虎.汽車環(huán)境污染與控制［M］.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2011. Li Xinghu. Automotive Environmental Pollution and Control［M］. Beijing：National Defense Industry Press，2011.（in Chinese）

［4］ECCJ.Top Runner Program Index，F(xiàn)inal Reports on the Top Runner Target Product Standards［EB/OL］.http:// www.eccj.or.jp/top_runner/pdf/tr_passenger_vehicles_ dec2011.pdf.

［5］ 李興虎.柴油車排氣后處理技術(shù)［M］.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2016. Li Xinghu. Exhaust Aftertreatment Technologies for Diesel Vehicle［M］. Beijing：National Defense Industry Press，2016.（in Chinese）

［6］ 李興虎.電動(dòng)汽車概論［M］.北京：北京理工大學(xué)出版社，2005. Li Xinghu. Introduction for Electric Vehicles［M］.Beijing：Beijing Institute of Technology Press，2005.（in Chinese）.

［7］ 李興虎.混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的構(gòu)造與原理［M］.北京：人民交通出版社，2009. Li Xinghu. Hybrid Electric Vehicle Construction and Principles［M］.Beijing：China Communications Press，2009. （in Chinese）

［8］ 財(cái)政部，科技部，工業(yè)和信息化部，發(fā)展改革委.新能源汽車推廣補(bǔ)貼方案及產(chǎn)品技術(shù)要求［EB/OL］.（2016-12-29）.http://www.gov.cn/xinwen/2016-12/30/5154971/ fi les/ afef3ff63b20408a9223e100783fd2e6.doc. Ministry of Finance，Ministry of Science and Technology，Ministry of Industry and Information Technology， Development and Reform Commission，New Energy Vehicle Promotion Subsidy Program and Product Technical Requirements［EB/OL］.（2016-12-29）.http://www.gov. cn /xinwen/2016-12/30/5154971/ fi les/afef3ff63b20408a92 23e100783fd2e6.doc.（in Chinese）

［9］ 中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部， 國(guó)家稅務(wù)總局.免征車輛購(gòu)置稅的新能源汽車車型目錄（第一批—第九批）［EB/OL］.（2014-08-29—2016-11-24）. http://www. miit.gov.cn/n1146285/n1146352/n3054355/n3057585/ n3057589/index.html. The Ministry of Industry and Information Technology of the People’s Republic of China，the State Administration of Taxation. Exemption from vehicle purchase tax of new energy vehicle models directory（the first batch-the ninth batch）［EB/OL］.（2014-08-29—2016-11-24）. http://www.miit.gov.cn/n1146285/n1146352/n3054355/ n3057585/n3057589/index.html. （in Chinese）

［10］ 中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)，中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部. 新建純電動(dòng)乘用車企業(yè)管理規(guī)定［S/OL］.（2015-06-02）. http://www.ndrc.gov.cn/zcfb/ zcfbl/201506/t20150604_695105.html. National Development and Reform Commission of the People’s Republic of China，Ministry of Industry and Information Technology of the People’s Republic of China. The Administrative Rule for New Established BEV Enterprise［S/OL］.（2015-06-02）. http://www.ndrc.gov.cn/zcfb/ zcfbl/201506/t20150604_695105.html. （in Chinese）

作者介紹

李興虎（1962-），男，陜西渭南人。博士，教授，主要從事汽車環(huán)境保護(hù)技術(shù)、汽車新型動(dòng)力系統(tǒng)與內(nèi)燃機(jī)燃燒及污染控制、代用燃料等研究。

Tel：13366568189

E-mail：lxh@buaa.edu.cn

Research on the Evaluation Method of Energy Consumption Index for Pure Electric Passenger Vehicles

LI Xinghu
（School of Transportation Science and Engineering, Beihang University，Beijing 100191）

This paper analyzed the energy consumption per 100 km of 275 PEPVs in the catalogue of new energy vehicle model exempted from vehicle purchase tax, and obtained the distribution characteristics of energy consumption per 100 km, the maximum, the minimum and mean values of energy consumption per 100 km in different mass intervals. The paper also analyzed the main problems existing in the evaluation methods of the index of energy consumption per 100 km for PEPVs. The method of parallel movement of the fitting straight line was put forward and applied to the evaluation. The results show that this easily applied method is in line with the practical distribution of energy consumption per 100 km for PEPVs and can be used for PEPV subsidy, new car design and as the basis for the development of PEPV production license, promoting the application of energy-saving technology of PEPVs.

pure electric passenger vehicle；energy consumption per 100 km；advanced index；method of parallel movement of fit straight line

U469.72

A

10.3969/j.issn.2095-1469.2017.04.06

2017-03-08 改稿日期：2017-04-23

交通運(yùn)輸部運(yùn)輸車輛運(yùn)行安全技術(shù)交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金（KFKT2016-05）

參考文獻(xiàn)引用格式：

李興虎. 純電動(dòng)乘用車能耗指標(biāo)先進(jìn)性判定方法研究［J］. 汽車工程學(xué)報(bào)，2017，7（4）：280-287.

LI Xinghu.Research on the Evaluation Method of Energy Consumption Index for Pure Electric Passenger Vehicles［J］. Chinese Journal of Automotive Engineering，2017，7（4）：280-287.（in Chinese）