北京市新能源小客車續駛里程測試研究

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

?

北京市新能源小客車續駛里程測試研究

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. 國家汽車質量監督檢驗中心（北京），北京 101300）

以2014年—2015年進入《北京市示范應用新能源小客車生產企業及產品目錄》的車型為抽樣范圍，隨機抽取樣車，選取不同車齡、不同車型及不同試點的新能源小客車，累計開展34車次電動汽車常溫及低溫續駛里程試驗。針對預售新車及在用車，得出其常溫、低溫續駛里程測試結果，根據續駛里程測試結果，得出低溫及行駛里程是影響純電動汽車續駛里程的重要因素，并以某車型為例，分析行駛里程對續駛里程的影響規律。

新能源小客車；續駛里程；低溫；行駛里程

0 引 言

能源危機及環境污染問題日益嚴重，加快發展新能源汽車是解決此問題的重要舉措，同時也是我國實現從汽車大國向汽車強國轉變的關鍵[1]。當前電動汽車已取得很大的技術進步，但與傳統汽油車相比，還有很大的發展空間。續駛里程不足、低溫適應性差、電池壽命短[2-4]等問題是制約電動汽車發展的主要障礙。

通過抽取預售新車及在用車進行常溫及-15℃低溫續駛里程測試，統計分析相關結果，得出當前新能源小客車續駛里程分布情況，并分析低溫及行駛里程對純電動汽車續駛里程的影響規律。

1 樣車抽取及樣品測試

以2014年—2015年進入《北京市示范應用新能源小客車生產企業及產品目錄》的所有車型為樣車抽取范圍，以北京市4S店、車輛生產廠和公共領域電動乘用車示范應用試點為車輛來源，隨機抽取樣車，累計抽取樣車34輛，其中預售新車15輛，在用電動車19輛，在用電動車主要為出租車和公務用車。樣車具體抽取結果見表1和表2。

表1 預售新車樣車信息

表2 在用車樣車信息

續表2

注：表中A～I為9個不同的整車型號。

2 樣車測試

車輛試驗方案依據《北京市示范應用新能源小客車符合性驗證實施方案（2014版）》[5]制定，具體項目及試驗方法見表3，所用試驗設備見表4。

表3 試驗項目及方法

表4 試驗設備

3 測試結果及分析

3.1 預售新車續駛里程測試結果及分析

按照表3中的試驗方法對預售新車進行常溫及低溫續駛里程試驗，測試結果如圖1所示。

圖1 預售新車續駛里程結果

3.1.1 預售新車續駛里程測試結果分析

由圖1可知，第14號樣車常溫續駛里程低于公告續駛里程，其余樣車常溫續駛里程均超出公告續駛里程，新車常溫續駛里程合格率達93.33%。

由于各車型使用的動力電池、電機及其他相關零部件參數不同，導致常溫續駛里程結果分布差異較大，但續駛里程在150～200 km的車型占試驗車型的2/3，總體來看，續駛里程有待提高。

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

由圖1、圖2可知，低溫對電動汽車續駛里程影響很大。圖2中，續駛里程變化率=（常溫續駛里程-低溫續駛里程）/常溫續駛里程。在-15℃環境條件下，低溫續駛里程相對常溫續駛里程降低18%～39%，續駛里程平均降低23.42%。其中，第5號樣車續駛里程降低最多，達38.64%，第11號樣車降低最少，為17.83%。續駛里程變化率在15%～20%之間的樣車約占被測樣車總數的67%，說明在當前技術條件下，大部分新上市車型低溫性能較常溫性能降低不多，基本滿足消費者需求。

圖2 預售新車續駛里程變化率占比

3.1.2 預售新車續駛里程與剩余電量結果分析

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

圖3 預售新車常溫續駛里程與剩余電量結果

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

圖4 預售新車低溫續駛里程與剩余電量結果

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

圖5 預售新車低溫與常溫剩余電量變化量

3.2 在用車續駛里程測試結果及分析

按照表3中的試驗方法對在用車進行續駛里程試驗，試驗結果如圖6所示。

圖6 在用車續駛里程結果

3.2.1 在用車續駛里程測試結果分析

由圖6可以看出，對于純電動在用車，實測常溫續駛里程普遍低于公告續駛里程，僅有第14號、16號樣車實測常溫續駛里程高于公告續駛里程。說明隨著行駛里程增加，動力電池放電能力降低，續駛里程會有不同程度衰減。

在19輛被測樣車中，第3、4、5、6號樣車低溫條件下無法充電，未進行低溫續駛里程試驗，第15號樣車低溫充電至89%后進行低溫續駛里程試驗。由圖6、圖7可以看出，相對于新車，在用車低溫續駛里程更加不穩定，不同車型續駛里程變化率不同，續駛里程平均變化率為27.68%。

此外，第13、14、15、19號2015年生產的樣車與2014年之前生產的樣車相比，低溫性能有一定提升，說明近年來電動汽車相關技術也在不斷進步。

圖7 在用車續駛里程變化率占比

3.2.2 在用車續駛里程與剩余電量結果分析

如圖8所示，進行續駛里程試驗后，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號樣車剩余電量下降。其中第2號樣車剩余電量增加最多，達19%，低溫下動力電池63%的電量無法放出，電池性能衰減最為嚴重。

圖8 在用車常溫剩余電量與低溫剩余電量對比

3.2.3 在用車常溫、低溫續駛里程衰減結果分析

純電動在用車共抽取19輛樣車，包括A～I 9個車型，以樣車數量最多的車型E為例，分析在用車行駛里程對續駛里程的影響。

圖9為車型E常溫續駛里程、剩余電量隨行駛里程的變化情況。由圖9可知，樣車常溫續駛里程試驗結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，動力電池放電能力不斷下降，動力電池放電能力與車輛行駛里程負相關。

圖10為車型E低溫續駛里程、剩余電量隨行駛里程的變化情況。由圖10可知，除去第8號樣車，其余5輛樣車低溫續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出明顯規律。說明在低溫條件下，電動汽車動力電池放電能力隨行駛里程增加而穩定性變差，在整車性能上表現為續駛里程降低。

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以內時，續駛里程變化率隨行駛里程的增大變化很小，在31.6%～35.8%范圍內波動。當行駛里程達15萬km左右時，續駛里程變化率大幅增加，第11號樣車變化率為38.0%，第12號樣車變化率為44.0%。說明達到一定行駛里程時，純電動汽車動力電池放電能力開始急劇惡化。

圖11 車型E續駛里程變化率隨行駛里程的變化

4 結 論

1）2014年—2015年純電動汽車預售新車型常溫及低溫續駛里程分布情況與公告續駛里程基本一致，大部分新車型低溫性能較常溫性能降低不多，基本滿足消費者需求，電動汽車續駛里程及低溫性能隨新技術的應用不斷提升；

2）在低溫條件下，新車及在用車續駛里程與常溫相比均有所下降，被測新車平均降低23.42%，在用車平均降低27.68%，說明低溫對動力電池放電性能有較大影響，應考慮動力電池加熱新技術的研發；

3）動力電池放電性能、電動汽車續駛里程隨車輛行駛里程增加而降低，并且當行駛里程超過某一范圍時，動力電池放電性能急劇惡化，續駛里程衰減程度大幅增加，監管部門應考慮將純電動汽車耐久性試驗納入監管范圍，進一步確保純電動汽車性能滿足消費者需求。

[1]工業和信息化部，國家發展改革委，科技部.汽車產業中長期發展規劃[Z]，2017.

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

[3]李慧琪. 純電動汽車運營模式及經濟性探討[J]. 科技管理研究，2007，27（7）：238-240.

[4]陳德兵，葉磊，楊杰. 低溫對純電動汽車續駛里程的影響分析[J]. 客車技術與研究，2012（2）：49-51.

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

[6]電動汽車能量消耗率和續駛里程試驗方法：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