纯电动汽车续驶里程提升的研究
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《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法第1部分:轻型汽车》国家标准征求意见稿编制说明1工作简况1)前期研究及任务来源为贯彻落实2025年节能目标,配合乘用车第五阶段燃料消耗量标准、《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》制定和后续实施,在工业和信息化部装备工业司和国家标准化管理委员会指导下,中国汽车技术研究中心有限公司从2018年起开始着手进行《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法》标准修订的前期预研工作。
主要包括:1)密切跟踪国外、国际轻型汽车能量消耗量和续驶里程试验方法(WLTP等),包括现有技术内容的分析,未来更新内容的跟进等;2)密切跟踪“中国新能源汽车产品检测工况研究和开发”(简称“中国工况”)项目、轻型车国六排放标准(GB 18352.6—2016)相关动态,分析主要影响因素。
2019年3月13日,全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会审查会上审议通过了GB/T 18386《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法》的修订,并同意将该标准分为轻型汽车和重型商用车辆两部分,本标准为轻型汽车部分。
2)主要工作过程按照节能工作整体部署,《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法第1部分:轻型汽车》标准修订工作于2018年正式启动,由中国汽车技术研究中心有限公司牵头组织国内外主要乘用车及轻型商用车生产企业、动力电池企业、检测机构等80余家单位共同开展研究。
自2018年启动标准修订工作以来,中汽中心标准所对国际主流标准法规的现状及发展趋势开展了广泛的调研和对比,组织召开了多次工作会议和技术交流并在工作组内部开展技术验证工作,同时充分吸取了中汽中心“中国工况”项目组取得的研究成果,为标准起草工作打下了坚实基础。
2019年4月,中汽中心标准所根据前一阶段研究和验证情况完成了标准修订草案,并在工作组内部开展了多轮意见征集与讨论,于2019年9月形成了标准征求意见稿。
主要技术会议及研究活动情况如下:表2 主要技术会议及研究活动2标准编制原则和主要技术内容1)研究目标《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法第1部分:轻型汽车》标准修订应满足政府主管部门的汽车节能管理需求,保障我国2025年汽车节能目标的实现,同时满足消费者获取更贴近实际驾驶和不同使用条件的能量消耗量和续驶里程信息的需要。
汽车文摘李江洋杨盟朱发辉戚全海(吉利汽车研究院(宁波)有限公司,宁波315300)【摘要】电动汽车是未来汽车发展的一个重要路线,近年来国家相关部委出台了一系列补贴和激励措施来扶持电动汽车的发展。
电动汽车的续驶里程始终是十分影响用户体验的性能之一,也是电动汽车产品竞争力的一大维度。
本文参考2015年~2019年各部委出台的政策,以及近年来电动汽车电池价格、电池密度属性,分析近年来各电动汽车企业推出的纯电动汽车续驶里程数据,对未来几年的纯电动汽车续驶里程做出推测。
预计到2023年,高续驶版纯电动汽车续驶里程达到650~750km ,大部分有竞争力的车型达到500km 。
到2025年,高续驶版纯电动汽车可以达到800km 左右的续驶里程。
主题词:电动汽车电池续驶里程中图分类号:U469.72文献标识码:A DOI:10.19822/ki.1671-6329.20200080Research on the Driving Range of Pure Electric VehiclesLi Jiangyang ,Yang Meng ,Zhu Fahui,Qi Quanhai(Geely Automobile Research Institute Co,LTD (Ningbo),Ningbo 315300)【Abstract 】Electric vehicles are an important route for the future development of automobiles.In recent years,relevant ministries and commissions of the state have issued a series of subsidies and incentives to support the development of electric vehicles.The driving range of electric vehicle is always one of the performance that affects the user experience,and also a big dimension of the competitiveness of electric vehicle products.Referring to the policies issued by various ministries and commissions in 2015~2019,as well as the battery price,battery density and other attributes of electric vehicles in recent years,this paper analyzes the driving range data of pure electric vehicles launched by various electricvehicle enterprises in recent years,and makes a prediction of the driving range of pure electric vehicles in the next fewyears.It is estimated that by 2023,the driving range of high endurance pure electric vehicles will reach 650~750km,and that of most competitive models will reach 500km.By 2025,the driving range of high endurance pure electric vehicles will reach about 800km.Key words:Electric vehicle,Battery,Driving range【引用】李江洋,杨盟,朱发辉,等.纯电动汽车续驶里程研究[J].汽车文摘,2020(10):41-45.【Citation 】Li J ,Yang M ,Zhu F,et al.Research on the Driving Range of Pure Electric Vehicles [J].Automotive Digest (Chinese),2020(10):41-45.纯电动汽车续驶里程研究1引言电动汽车是未来汽车发展的一个重要路线,国家也一直在大力推广新能源汽车,出台了多项补贴措施和多种促进政策。
电动汽车续航里程提升策略研究随着环保意识的增强和对可持续交通的需求不断增长,电动汽车在全球范围内的普及程度越来越高。
然而,续航里程一直是电动汽车发展的一个关键瓶颈,限制了其广泛应用和消费者的接受度。
因此,研究电动汽车续航里程的提升策略具有重要的现实意义。
一、影响电动汽车续航里程的因素要提升电动汽车的续航里程,首先需要了解影响续航里程的因素。
以下是几个主要的方面:1、电池技术电池是电动汽车的核心部件,其能量密度、充放电效率和寿命直接影响续航里程。
目前,主流的电动汽车电池包括锂离子电池、磷酸铁锂电池等。
然而,这些电池的能量密度仍有待提高,同时在低温环境下性能会有所下降。
2、车辆重量车辆的重量越大,行驶过程中所需的能量就越多,从而缩短续航里程。
因此,通过采用轻量化的材料,如高强度钢、铝合金和碳纤维等,可以减轻车辆重量,提高续航里程。
3、空气动力学车辆的外形设计对空气阻力有很大影响。
优化的空气动力学设计可以减少空气阻力,降低能耗,从而增加续航里程。
例如,流线型的车身、低风阻轮毂和扰流板等都可以提高车辆的空气动力学性能。
4、驾驶习惯驾驶习惯对电动汽车的续航里程也有显著影响。
急加速、急刹车和高速行驶都会增加能耗,而平稳驾驶、合理利用能量回收系统则可以提高续航里程。
5、车载设备能耗车内的电子设备,如空调、音响、导航系统等,都会消耗电能。
优化这些设备的能耗管理,在不需要时及时关闭,可以节省电能,延长续航里程。
二、提升电动汽车续航里程的策略针对上述影响因素,可以采取以下策略来提升电动汽车的续航里程:1、电池技术改进(1)研发高能量密度电池科研人员正在努力开发新型电池技术,如固态电池、锂硫电池等,以提高电池的能量密度。
这些新型电池有望在未来大幅提升电动汽车的续航里程。
(2)优化电池管理系统通过精确的电池管理系统,实时监测电池的状态,包括电量、温度、电压等,合理控制充放电过程,提高电池的使用寿命和效率。
2、轻量化设计(1)使用轻量化材料在汽车制造中,更多地使用轻量化材料,如铝合金替代传统的钢铁部件,不仅可以减轻车身重量,还能提高车辆的操控性能和安全性。
纯电动汽车的电池技术创新与改进纯电动汽车已成为未来出行领域的重要发展方向,并在全球范围内得到了广泛的关注和推广。
作为电动汽车的核心组件之一,电池技术的创新与改进对纯电动车辆的续航里程、安全性以及可靠性等方面有着重要影响。
本文将探讨纯电动汽车的电池技术创新与改进的现状和趋势。
首先,纯电动汽车的续航里程一直是制约其市场普及的关键因素。
随着科技的不断进步,电池能量密度的提高成为提升续航里程的主要途径之一。
一种常见的电池技术是锂离子电池,它具有高能量密度、较长的使用寿命和较好的电池管理系统。
然而,锂离子电池仍然存在充电时间长、充电效率低以及电池容量衰减等问题。
因此,目前研究人员正在努力开发新的电池材料,如固态锂离子电池和锂空气电池,以提高电池能量密度和纯电动汽车的续航里程。
其次,纯电动汽车的充电技术也是电池技术创新与改进的重点。
传统的交流充电方式相对较慢,并且使用充电桩较为麻烦。
为了提高充电速度和便捷性,直流快充技术的发展成为一个热点。
直流快充技术可以大大缩短充电时间,为纯电动汽车提供更好的用户体验。
此外,无线充电技术也是当前研究的热门方向。
通过在道路上嵌入充电电缆,纯电动汽车可以在行驶过程中实现无线充电,从而减少充电时间和充电设施的需求。
这些创新的充电技术有望进一步推动纯电动汽车的普及。
电池的安全性是纯电动汽车发展过程中不可忽视的问题。
特别是在高温、低温以及剧烈碰撞等极端条件下,电池可能会发生热失控、短路或爆炸的风险。
因此,研发安全可靠的电池系统和控制策略是至关重要的。
其中,热管理技术可以帮助降低电池温度,避免过热引发的安全问题。
同时,电池包装材料的改良和电池结构的优化也能提高电池的安全性能。
此外,电池管理系统的发展也是确保电池安全的关键。
通过实时监测电池状态、均衡电池电荷、有效控制放电和充电过程,可以有效解决电池安全性方面的问题。
除了上述方面,纯电动汽车的电池技术创新与改进还涉及到电池寿命的提高、成本的降低以及回收利用等方面。
纯电动汽车存在的问题及对策研究随着环保意识的不断提高和新能源汽车的技术不断进步,纯电动汽车逐渐成为了人们关注的焦点。
相比于传统的燃油车,纯电动汽车在减少尾气排放、提高能源利用效率等方面具有显著的优势。
纯电动汽车在发展过程中也面临着一些问题,例如续航里程不足、充电设施不完善等。
为了解决这些问题,需要进行深入的研究和探讨,本文将从多个角度对纯电动汽车存在的问题进行分析,并提出相应的对策研究。
一、续航里程不足纯电动汽车的续航里程一直是制约其发展的重要因素之一。
由于电池技术的限制,目前市面上的纯电动汽车续航里程普遍在300-500公里左右,而传统燃油车的续航里程往往能够达到600-800公里以上。
这意味着纯电动汽车在长途行驶时需要频繁充电,给用户带来了不便。
针对续航里程不足的问题,可以从以下几个方面进行对策研究:1. 提高电池技术水平。
目前,锂电池是纯电动汽车主要的动力源,而其能量密度和循环寿命等方面仍有待提高。
通过不断研发新的电池材料和技术,提高电池的能量密度和循环寿命,可以有效提升纯电动汽车的续航里程。
2. 发展快速充电技术。
快速充电技术可以大幅缩短纯电动汽车的充电时间,提高用户的使用便利性。
建设更加完善的快速充电网络,使得纯电动汽车在长途行驶时能够更加便捷地进行充电。
3. 推广车载发电技术。
车载发电技术可以通过车辆内部的发电设备为电池充电,从而延长纯电动汽车的续航里程。
通过研发更加高效的车载发电设备,实现车辆自我充电,可以有效缓解续航里程不足的问题。
二、充电设施不完善除了续航里程不足之外,充电设施不完善也是纯电动汽车发展中的一个重要问题。
目前,城市中的充电设施普遍不足,而且分布不均,大部分充电桩都集中在市中心地区,给纯电动汽车的充电带来了一定的不便。
地面停车位不足、充电桩的使用费用以及充电速度等也是影响纯电动汽车推广的重要因素。
针对充电设施不完善的问题,可以从以下几个方面进行对策研究:1. 加大充电设施建设力度。
新能源汽车续航性能研究随着科技的不断进步和环境保护意识的加强,新能源汽车的发展越来越受到人们的重视。
其中,续航性能是新能源汽车的一个重要参数,直接影响着消费者的购买决策。
本文就对新能源汽车续航性能进行深入的研究和探讨。
一、新能源汽车续航性能的含义新能源汽车,主要是指电动汽车和混合动力汽车。
续航性能是指汽车在一定的工况下,能够行驶的最远里程或时间。
它受到电池储能量、驱动电机效率以及车辆整体质量等多种因素的影响。
对于消费者来说,续航里程是影响其购车决策的关键因素之一。
一般来说,消费者对于新能源汽车的续航里程有着较高的期望值。
在购车时,消费者会首先考虑自身出行需求,然后再对续航里程进行判断。
二、新能源汽车续航性能状况目前,新能源汽车的续航性能还不够优秀。
根据《2019年新能源汽车用户调查报告》显示,新能源汽车的续航里程满足度只有29.3%,而有69.8%的用户表示对新能源汽车续航里程不够满意。
其中,电动汽车的续航里程普遍在200-300公里之间,而混合动力汽车的续航里程则相对较长,一般在600公里以上。
从技术上来说,电池储能量的提高是解决新能源汽车续航里程问题的关键。
目前,锂离子电池是新能源汽车主要的储能方式,但是其能量密度还不够高。
因此,续航里程的提升需要在电池储能技术上有所突破。
此外,驱动电机效率也是影响续航性能的因素之一。
目前,大部分新能源汽车使用的都是异步电机,虽然效率已经不断提高,但是在高速行驶时能量损失依然较大。
同时,车辆整体质量也是影响续航里程的重要因素,因此车辆的轻量化设计也是提升续航性能的重要途径。
三、提升新能源汽车续航性能的措施1、提高电池储能技术目前,研究人员正在不断探索新型电池材料。
例如,固态电池作为一种新型的电池技术,有望实现更高的能量密度和更长的寿命。
此外,氢燃料电池也被认为是未来新能源汽车的潜在候选方案。
因为氢气作为燃料,可以提供更高的储能量和更长的续航里程。
2、提高驱动电机效率提升电机效率需要在电机的设计和制造方面进行优化。
纯电动汽车续驶里程研究摘要:随着汽车拥有量不断增长,尾气所带来的污染问题日益严重,同时世界石油资源日益枯竭,各国政府、世界人民和汽车制造企业都普遍认为,未来汽车发展的方向必须是节能减排,而纯电动车正是这股潮流中的领军人物。
但技术的瓶颈限制了纯电动车续航里程的提高。
本文先是简单地叙述了纯电动车的续航能力的问题,然后是从纯电动车的实际运用中总结出影响它续航能力的因素,并以此为基础,简单地阐述了提高纯电动车续航能力的方法。
关键词:纯电动汽车;续驶里程前言:作为现代工业文明象征的汽车是社会经济发展的重要引擎,其质量好坏、民众喜爱程度更体现了一个国家的综合国力水平。
随着科技的发展,纯电动汽车逐渐走进千家万户,用户购买纯电动汽车的重要衡量标准就是其续航里程的高低。
一、纯电动汽车的发展现状(一)电池应用现状纵观整个纯电动车生产业,其电池以铅酸、锂离子为主。
铅酸电池是纯电动车发展的初期主流电池,但其性能低、充电速度缓慢、寿命短,污染较严重。
因此,随着科技手段的发展,铅酸电池逐步被锂离子电池取代。
锂离子电池的自放电率较低,无记忆效应,比铅酸电池容量大,循环寿命较长。
(二)续航能力的现状简单来说纯电动汽车的续航能力是在电池饱和状态下行驶到下次充电的里程数。
从目前的汽车产品来看,虽然汽车企业一直在加大电池、车身等方面的技术开发,但纯电动汽车的续航里程仍然远远不及汽油机汽车。
在纯电动汽车市场宣传里虚报电池容量和续航里程几乎是行业潜规则。
二、影响纯电动汽车续航里程的因素(一)电池的容量电力驱动和电力控制系统是纯电动汽车与汽油机车区分最大的一个方面。
蓄电池容量是限制纯电动车续航里程的重要因素,但由于蓄电池制造工艺和材料制约,导致纯电动汽车使用的电池蓄电量远远达不到汽车用户续航里程的要求。
在纯电动车使用时,电池放电量越大,容量降低得越快,续航里程就越短。
(二)气温的高低影响电池容量的另外一个因素就是外部温度的高低,纯电动车在夏季和冬天的续航里程不同。
2021.04 Automobile Parts062Research & Development收稿日期:2020-10-20作者简介:李中耀(1987 ),男,学士,主要研究方向为新能源汽车整车系统匹配和控制策略设计㊂E-mail:zhongyao258@㊂DOI :10.19466/ki.1674-1986.2021.04.015纯电动汽车剩余续驶里程计算方法研究李中耀,李达峰(深圳市聚马新能源汽车科技有限公司,广东深圳518116)摘要:概述了一种纯电动汽车剩余续驶里程的计算方法,计算基于车辆实际行驶的平均电耗㊁车辆NEDC 里程㊁动力电池衰减程度等综合因素,考虑到不同的使用环境和驾驶工况,通过车辆仪表给驾驶员显示一个相对准确的数据㊂该计算方法的主要思路是利用车辆每行驶1km 的耗电量累加得到车辆最近50km 总耗电量,从而预估当前SOC 下所能行驶的总里程,不同于简单的以剩余电量乘以固定系数的方法,计算结果更具有参考价值㊂关键词:纯电动汽车;剩余续驶里程;显示系数;计算方法中图分类号:U461.99Research on Calculation Method of Electric Vehicle s Remaining MileageLI Zhongyao,LI Dafeng(Shenzhen Juma New-energy Automotive Technology Co.,Ltd.,Shenzhen Guangdong 518116,China)Abstract :A calculation method of the remaining driving range of pure electric vehicle was summarized.The calculation was based on theaverage power consumption,NEDC mileage,power battery attenuation and other comprehensive factors,considered different operatingenvironment and driving conditions,and then a relatively accurate data was displayed to the driver through the vehicle instrument.The main idea of this calculation method was to use the accumulated power consumption of each 1km to get the total power consumption of the vehicle inthe last 50km,so as to estimate the total mileage of the current SOC .It is different from the simple method of multiplying the residual powerby the fixed coefficient,and the calculation result has more reference value.Keywords :Pure electric vehicle;Remaining mileage;Display coefficient;Calculation method0㊀引言纯电动汽车当前受限于充电速度和充电设施,在使用便利性上与传统燃油车仍有不小的差距,所以电动汽车在大部分地区的使用环境中(特别是充电设施较为缺乏的地区),表显剩余续驶里程必然是驾驶员时刻关注的一个重要数据,以防止车辆出现突然趴窝的情况㊂目前市场上大部分主流的纯电动汽车对这一项数据的处理都比较简单直接,并不能结合车辆实际驾驶的情况对计算系数进行实时调整,所以不能较为真实地反映车辆当前还能行驶多少里程,也带来了较多的客户抱怨㊂本文作者把影响纯电动汽车剩余续驶里程的各种因素都考虑在内,在计算过程中实时监测车辆当前的电耗,同时为避免表显剩余续驶里程数据发生突变,又引入了必要的修正系数和变量限值,使计算结果在尽可能真实的前提下,又能在车辆行驶时让表显剩余里程数据平滑地进行变化,给驾驶员一个准确且又容易接受的数据参考㊂1㊀车辆满电时的剩余续驶里程当车辆第一次充满电后,仪表上SOC (车辆当前剩余电量)显示为100%时,剩余续驶里程数据应显示为车辆的NEDC 标准里程S nedc ,即车辆按照NEDC 试验标准实际能跑的最大里程数据㊂后期随着车辆的持续使用,动力电池会存在一定程度的衰减,把动力电池的健康程度定义为SOH (取值范围为0~100%),例如SOH 等于90%时代表动力电池储存电量的能力降低了10%㊂所以以后每次车辆充满电时,仪表上的剩余续驶里程数据应显示为S 满电=S nedc ˑSOH ㊂2㊀车辆行驶时的剩余续驶里程车辆行驶时剩余续驶里程的计算公式如下:S 行驶=SOC 当前ˑ100ˑn 显示式中:SOC 当前指车辆当前的电量值,数据分辨率0.1%;n 显示指显示系数,为整车控制器通过计算电耗等数据得出的一个合理系数值,反映了车辆每消耗1%的电能所行驶里程数㊂2.1㊀最近50km 理论系数计算在计算显示系数之前,先要根据车辆实际行驶的情Automobile Parts 2021.04063据,代入公式即可得出当前仪表需要显示的剩余续驶里程数据㊂3㊀车辆充电时的剩余续驶里程车辆在充电时,驾驶员除了要关注车辆SOC 值外,还需关注当前充入的电量能够使车辆行驶多少公里,所计算时须实时监测单体电压最低值,当发现放电末端单体电压有提前降低的趋势时,便将剩余续驶里程数据按一定的条件(具体条件的设定与车辆所搭载动力电池的特性和参数有关)加速收敛至0km ,以便驾驶员能及时感知到电量将会耗尽,并立即寻找充电桩对车辆进行补电㊂2021.04 Automobile Parts064㊀㊀日前,阿斯顿㊃马丁官方根据梅赛德斯-奔驰的电气化节奏制定了更清晰的未来战略规划,向着全面电动化的最终目标转型㊂其中提到,搭载纯内燃机动力系统的阿斯顿㊃马丁将只会出现在赛场上㊂根据阿斯顿㊃马丁的计划,到2025年,所有的量产车实现混动化或纯电动化;到2030年,旗下50%的量产车实现纯电动化,45%实现混动化,剩下仅5%为在赛道上飞驰的内燃机赛车㊂预计未来阿斯顿㊃马丁还会推出类似Vulcan 这样不可上路的赛道日玩具㊂此外,根据之前的报道,阿斯顿㊃马丁目前正在落实的混动车项目便是旗下的豪华SUV DBX 的轻混版本,该车预计于今年下半年亮相㊂未来DBX 还有可能推出插电混动版本㊂(来源:汽车之家)。
纯电动汽车能耗预测与续驶里程估算探究发布时间:2021-06-22T09:49:35.423Z 来源:《基层建设》2021年第8期作者:梁振华徐振发谭兆旭王坤[导读] 摘要:纯电动汽车电池容量及充电方法的特殊性,驾驶员在正式出行前需根据车辆剩余电量规划行驶路线,判定电量储备情况能否满足驾车出行条件。
身份证号码:45080219901208XXXX 身份证号码:45088119910830XXXX 身份证号码:45022119890205XXXX 身份证号码:44098219871216XXXX摘要:纯电动汽车电池容量及充电方法的特殊性,驾驶员在正式出行前需根据车辆剩余电量规划行驶路线,判定电量储备情况能否满足驾车出行条件。
而因电动汽车能耗取决于交通道路、外部环境、驾驶员自身驾车风格等众多因素。
所以,厂家向用户提供的续航里程往往缺乏一定精度,导致用户对纯电动汽车的驾驶信心日趋下降。
为解决续驶里程判断困难,加强驾驶员驾车出行便利性,纯电动汽车领域应科学选择最小乘法等方法预测附件能耗与估算续驶里程。
关键词:纯电动汽车;能耗预测;续驶里程估算现阶段,各国发展均以“能源资源”及“自然环境”的保护为主,出台了各项辅助政策保障国家生态系统稳定运转。
在此背景下,具有低能耗、性价比高、零排放等诸多优点的电动汽车应运而生,并成为了我国重点推广、扶持的新兴产品。
纵观我国各地纯电动汽车近年来的市场内部保有量发展趋势,其呈现出长期稳步上升的良好势头。
但囿于客观性电池容量,电动汽车普遍存在行驶里程有限等消极性弊端,直接制约了其在我国各地进一步普及程度的增长。
对此,精准预测出电动汽车可行驶的具体里程,针对性指导电动汽车用户群体交通出行,将有益于其规划出合理、正确的出行路线。
消除驾驶员因里程界限无法预估进而滋生出的负面心理,如“里程焦虑”等。
1.基于最小乘法的附件能耗预测1.1纯电动汽车的能耗分析纯电动汽车在稳定行驶中,其内部电池将扮演能量“水箱”这一角色,可在能量源源不断输出的同时,实时对其施以回收。
纯电动汽车续驶里程提升的研究
作者:韩永飞
来源:《企业科技与发展》2018年第04期
【摘要】当前,纯电动汽车的销量逐年上升,正在被市场逐步接受,广大用户迫切需要续驶里程更高的车型;随着新能源补贴和双积分政策的实施,各大整车厂面临补贴和积分的压力,而续驶里程又是补贴和积分的重要限制条件之一,续驶里程提升成为各大整车厂研发人员面临的重大课题。
文章根据某一系列纯电动车型的开发,结合具体案例,从整车角度提出了在NEDC工况条件下续驶里程提升的优化方向,为新能源汽车设计者提供借鉴。
【关键词】纯电动汽车;续驶里程;优化方向
【中图分类号】U469 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2018)04-0187-02
随着国家政策的调整,我国新能源汽车发展迅速,其中纯电动汽车的销量逐年上升,越来越多的人使用,而续驶里程短成为其发展的制约因素之一;随着国家对新能源汽车补贴的调整及双积分政策的实施,续驶里程提升成为各大整车厂研发人员面临的重大课题。
本文根据某款纯电动汽车提升续驶里程的经验,详细分析了优化措施和方法。
1 优化车身外形,降低空气阻力系数
基于CFD分析,车身外形主要从以下方面进行优化(见表1)。
采取以上措施后,整车风阻系数从0.345降低到0.32左右(CFD分析效果如图1所示),对提升续驶里程具有重要的意义。
2 采用低滚阻轮胎,降低滚动阻力系数
汽车行驶时所受阻力:
F=Ff+FW+Fi+Fj
其中,Ff为滚动阻力,FW为空气阻力,Fi为爬坡阻力,Fj为加速阻力;滚动阻力
Ff=W×f,其中W为载荷,f为滚动阻力系数。
滚动阻力系数降低1‰相当于车辆减轻100 kg。
从阻力计算公式可以看出,采用低滚阻轮胎,可降低轮胎滚动阻力和行驶阻力,能够减少车辆行驶过程中的能量损失,从而达到增加续航里程的目的。
采用低滚阻轮胎后滚动阻力系数对比见表2。
3 降低整车重量
电动汽车在行驶过程中所消耗的功率,与电动汽车的重量基本呈正比关系。
电动汽车的重量越大,消耗的功率和能量越高。
因此,降低整车重量可提升电动汽车的续驶里程。
结合车型开发经验,可减重的措施见表3。
4 采用高效率电动机
电动机是纯电动汽车驱动系统的核心部件,其性能的好坏直接影响纯电动汽车的动力性能。
电动机可以从3个方面进行优化。
(1)在保证功率和扭矩满足整车需求的条件下,采用尺寸更小、重量更低的电动机可提升续航里程。
(2)采用带制动能量回收的电动机,可以在车辆减速时将部分动能转化为电能储存在电池系统内,延长续驶里程。
在某款纯电动汽车开发中,开启制动能量回收系统后,可有效增加整车续航里程10%~15%。
(3)电动机及其控制系统一体化布置。
电动机与电机控制器、减速器、高压配合盒、充电机可以布置为一体或进行集成,可使布置简单,节省空间,装配方便,管路及线路短,减轻整车重量,继而提升续驶里程。
在某款纯电动汽车开发中,关于电动机相关系统是否集成进行了多轮评审,综合考虑后采用一体化布置方案(见表4)。
5 采用高性能电池
电池是纯电动汽车动力的来源,其性能高低直接影响续驶里程。
电池性能主要从2个方面进行提升。
(1)采用高能量密度电芯。
出于零部件通用化及减少模具费用的考虑,在电池包壳体保持不变的情况下,采用高能量密度的电芯,可显著提升续驶里程。
以某车型为例,采用高能量密度电芯后,电池包容量由38 kW·h提升到50 kW·h,续驶里程从255 km提升到300 km,提升了17.6%。
(2)采用更大壳体(涉及壳体模具的开发)、可装载更多数量的电芯,提升电池包整体容量,从而可显著提升续驶里程。
以某车型为例,采用大壳体装载更多电芯后,电池包容量从38 kW·h提升到57 kW·h,整车续驶里程从255 km提升到400 km,提升了56.39%。
6 结语
本文归纳总结了纯电动汽车续驶里程提升的5个方向,并结合具体案例,为纯电动汽车续驶里程的研究和提升提供必要的依据和基础。
随着电池、电机及电控等新能源领域技术的不断革新,电动汽车的续驶里程将会越来越长。
参考文献
[1]赵立军.电动汽车测试与评价[M].北京:北京大学出版社,2012.
[2]2017令44号,乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法[S].
[3]GB/T 19596—2017,电动汽车术语[S].
[4]GB/T 18386—2017,电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法[S].
[责任编辑:陈泽琦]。