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开源与节流电动汽车能耗揭秘

  续航里程一直是制约电动汽车推广的一个重要因素。目前,普遍较短的续航里程让不少消费者对电动汽车望而却步。要提升续航里程,其途径不外乎两种,开源与节流。

电动汽车的开源与节流

  在战国时期,我国的思想家荀子就在《富国篇》中写道,“故明主必谨养其和,节其流,开其源,而时斟酌焉”,就是说要增加收入,节省开支。反映在电动汽车上,开其源,就是提升电池的容量;节其流,就是降低百公里耗电量。

  提升电池容量是一种很直接的办法。由于目前电池技术发展缓慢,能量密度一直没有取得突破,所以目前厂商的做法就是增加电池组的数量。这样一来,电池容量是上去了,但同时也带来了电池体积、重量大幅增加的弊端,影响了车内空间和行驶性能,并且充电时间也会随之延长,充电难的缺点越发明显了。可以说,在电池技术没有突破的情况下,依靠增加电池组数量来提升电池容量,是一种很低效的做法。

  降低百公里耗电量是一种比较有技术含量的办法。电动汽车百公里耗电量涉及到方方面面,包括电控电机的效率、整车的重量、工作环境等等,需要在设计阶段就对电动汽车的各个部分进行低耗电量的优化,所以比较考验车企的技术实力,对零部件供应商也有着更高的要求。在现阶段,降低百公里耗电量是一种更为科学、更为可行的方法,也是一种节能环保的方法,更加符合电动汽车的特性,突出了电动汽车的优势。

  要达到最佳的效果,需要把开源和节流结合起来。但是,受电池技术的限制,提高电池容量会增加车重,进而增加百公里耗电量。现阶段,电动汽车的开源与节流是矛盾的。

折中之选 开源与节流的取舍

  EPA能耗数据解读

  在未来,开源与节流相结合,具有高能量密度电池和低能耗的电动汽车是大势所趋。而在当下,车企需要在两者之间做出取舍,以达到一个平衡点。

  考虑到此前工信部油耗造假的传闻,我们认为工信部能耗的可信度值得商榷。所以我们找来了美国能源局(EPA)的能耗数据,从中筛选出了4款同时在中国上市的车型,来看看一下它们是如何对电池容量和百公里耗电量进行取舍的。

  这4款车型分别是:宝马i3纯电动版、特斯拉Model S P85、日产聆风(与启辰晨风基本一致),以及比亚迪e6。

  话不多说,请直接看数据。

  我们可以看到,宝马i3的百公里耗电量最低,日产聆风紧随其后,大受追捧的特斯拉Model S P85表现一般,能耗比宝马i3高了40%。而国内最成熟的电动汽车比亚迪e6则排在最后,并且输得体无完肤,能耗比第一名的宝马i3多出了1倍。

  但是这是否就说明宝马i3技术实力独步天下,领跑全球呢?

  让我们将目光转移到重量这一栏上,可以看到,宝马i3的车重非常之轻,仅有1195kg,相当于比亚迪e6的一半,其成本高昂的碳纤维车身功不可没。与i3电池容量接近的日产聆风采用的是普通钢结构车身,车重比i3多出了300公斤之多。特斯拉Model S P85虽然采用了全铝车身,但是由于电池重量过大,车重依然超过了2吨。

  车重与耗电量有着直接的关系,那么我们提出车重因素的影响,以单位重量百公里耗电量来看看究竟学挖掘机,啊不对,是节流技术哪家强。

  剔除车重的影响之后,宝马i3立刻从神坛跌落,排到了第三位,仅仅比比亚迪e6强了一丁点。而特斯拉Model S一下子展现出了强劲的实力,占据了榜首,日产聆风则继续着不温不火的表现。

  下面,我们就根据这两张表,对4款车型逐一分析。

四款主流车型逐一分析

  ●宝马i3

  如果只看第一张表,大家恐怕会认为宝马不但传统汽车做得好,电动汽车业毫不含糊。但是看到第二张表之后,就可以明白,宝马i3在百公里耗电量上的优势全部都来自于它碳纤维材质的超轻车身,而在电机电控和电池管理方面,宝马其实并无优势可言。

  宝马虽然在传统汽车上有着强势的表现,但它也不是万能的。在电驱动技术上,可以说宝马距离先进水平还有差距。所以,宝马聪明的选择了将自己成熟的碳纤维车身技术运用到电动汽车上,以强化自己的优势,弥补自己的弱点。最终达到了目前一流的能耗水平。

  不过,宝马这么做也有一大弊端。碳纤维是很贵的,宝马所用的碳纤维增强复合材料也不便宜。宝马i3在美国的起售价是4.135万美元,这个价格比4系双门轿跑车还要贵一些(国内这个价位的宝马多为国产,而i3是进口车,不好比较)。在维护保养上,尽管宝马声称碳纤维车身反而能够降低维修成本,但在实例出现之前,我还是倾向于认为i3的维修成本会高过采用钢制或铝制车身的车型。

  ●特斯拉Model S

  根据EPA的能耗数据,特斯拉Model S的百公里耗电量不算低,此前也有媒体就此攻击特斯拉,说它其实并不环保。但是EPA给的只是单纯的百公里耗电量,没有表现出电池电量对车重的影响。特斯拉Model S作为目前续航最长的电动汽车,其电池重量是不可忽视的。在剔除重量因素的影响,以单位重量百公里耗电量来考量之后,特斯拉立刻就上演逆转占据了第一,展现了它在电驱动和电池管理领域的强大实力。

  有了优秀的单位重量能耗作为基础,特斯拉可以装更多的电池,同时将能耗控制在一个可以接受的水平,最终在开源和节流上找到了一个平衡点。这也再次说明,特斯拉Model S是目前最好的电动汽车。

  ●日产聆风

  日产聆风就跟它那些大卖的日本亲戚一样,表现不温不火,走的是中庸路线。在单位重量百公里耗电量这一项上,日产聆风虽然要弱于特斯拉,但是也处于一流水平。在车重上,由于电池容量一般,又没有用上什么高科技,所以处在了中间位置。综合下来,日产聆风续航处于业界平均水平,能耗表现中等偏上,价格相对竞争对手有优势,于是它成了最畅销的电动汽车。

  ●比亚迪e6

  比亚迪e6是国内最成熟的电动汽车,受到了很多人的推崇,但无情的数据告诉我们,e6的技术水平距离国际一流还有很大的差距,特斯拉不是分分钟就能造出来的。

  比亚迪e6装载了大容量的电池,但是比亚迪的电机电控和电池管理技术却并没有达到相应的水平,单位重量能耗偏高,开了源但是没有节流。所以在车重上去之后,e6百公里耗电量直线飙升,最后大幅超出了业界平均水平。同时,电池还挤占了很多车内空间,对行驶性能也造成了很多不好的影响。

  启示

  在电池技术取得突破之前,开源是要以节流为基础的,否则开源的收益会很低,并且会由此引发一系列的问题。国内的车企在关注电池的同时,更应该在电机电控和电池管理上多下功夫。另外,在车身的布置和结构上,还有很多创新和轻量化的空间。向宝马学习车身,向特斯拉学习电驱动,应该是努力的方向。从全局综合优化,追求每一处可以减重和降低耗电量的细节,才可以造出优秀的电动汽车。

 

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