不同國家和地區電動車續駛里程認證試驗方法研究

摘要：通過研究不同國家和地區電動車續駛里程認證的試驗方法，旨在幫助國內車企更好地了解并適應各地區的認證制度，從而在海外市場獲得更強的競爭力。分析了中國汽車出口現狀以及主要的出口市場，總結了不同地區的法規現狀，并介紹了美國、歐盟、聯合國及中國標準法規相應的電動車續駛里程認證試驗方法。通過系統性的對比和驗證不同電動車續駛里程試驗方法的實際測試效果，初步得出不同試驗方法下的續駛里程的衰減情況。進一步研究了美國標準五工況續駛里程的試驗方法及驗證結果，深入探究了五工況調整系數及其影響。為了在海外市場取得更好的銷售業績，國內車企必須深入了解并主動適應不同國家和地區的車輛認證制度，選擇合適的試驗方法進行開發和測試，并針對不同國家和地區的法規要求進行產品研發和改進。

關鍵詞：電動汽車；續駛里程認證；試驗方法；五工況法

0 前言

在全球一體化趨勢的推動下，進出口貿易成為了國家經濟增長和企業發展的主要的增長點。在國內汽車市場需求趨于飽和的情況下，國內車企借助新能源汽車產業鏈的強大競爭優勢，努力實現“彎道超車”，積極開拓海外汽車市場份額。由于汽車行業科技的高速發展，新能源汽車避免了傳統內燃機汽車的排放污染問題，其認證試驗過程相較于內燃機汽車也有一定程度的簡化。同時，隨著本土車企國際化進程的不斷推進，電動車出口業務顯著增長。數據顯示，2023 年全年中國汽車出口量首次超過日本，躍居世界首位［1］。

隨著上汽、奇瑞、吉利等本土車企出口車輛及品牌影響力的日益增強，其海外市場拓展的進程正在加快推進。在此背景下，拓寬汽車認證業務范圍并深入理解各地區的不同認證制度至關重要，這不僅有助于本土企業走出國門，更能幫助本土企業在全球經濟一體化的大環境下做大做強。由于世界各國和地區使用的法規和認證制度都存在差異，因此整理和分析世界各地的法規制度是開展認證工作的重要切入點。

1 出口現狀分析

根據中國汽車工業協會數據，中國汽車出口銷量呈現逐年上升趨勢［2］，2022—2023 年整車出口銷量按月度統計情況如圖1 所示。2023 年全年，我國汽車實現出口522 萬輛，同比增長56%［1］，汽車出口量增長迅猛。我國車企尤其是新能源汽車在海外市場上的競爭優勢和技術實力正持續增強。隨著新能源汽車技術的不斷發展和創新，我國車企在該領域將繼續保持領先地位，從而進一步推動汽車出口業務的增長。

近3 年我國汽車整車出口的主要海外市場銷量排名見表1［1］，其中北美地區、南美地區、歐盟地區、東盟地區及海灣阿拉伯地區為主要出口市場。因此，在出口銷量呈現逐年上升趨勢及出口目標市場明確的背景下，深入分析這幾個地區的出口認證制度有助于國內企業更順利地開拓國際市場。

2 國內外法規現狀

全球的輕型汽車法規制度大致分為幾個代表型區域，分別是北美地區、中國地區、歐盟地區、東盟地區、俄羅斯地區、海灣阿拉伯地區、南美地區、南非地區等［3］。上述區域測試體系部分采用聯合國法規，部分采用歐盟法規，部分采用本國制定的標準測試法規［3］。

2. 1 美國法規的電動車認證試驗方法

《美墨加三國協議》（USMCA）規定，若汽車或卡車至少75% 部件在美國、墨西哥或加拿大生產，可以享受零關稅貿易。根據USMCA，美國、加拿大及墨西哥的測試法規主要采用美國法規體系。其中，美國汽車節能環保方面主要由美國環境保護署（EPA）和美國加州空氣資源委員會主管，根據美國聯邦法規和國際自動機工程師學會（SAE）試驗規則進行管理。加拿大汽車節能環保方面由加拿大交通部主管，遵循與美國類似的“ 自我認證-強制召回”制度，同時試驗方法亦參考美國標準［4］。墨西哥則是采用墨西哥強制性安全標志認證體系，參考美國標準制定了本國的試驗方法，并認可基于美國標準進行的試驗結果。海灣阿拉伯國家合作委員會成員國、巴西和韓國等其他一些國家和地區也采用了美國標準體系的試驗方法。在電動車領域，主要參考的試驗方法為SAE 發布的SAE J1634 系列標準，該標準根據技術發展不定期更新迭代，最新修訂版本為2021 版。

2. 2 歐盟法規的電動車認證試驗方法

不同于美國的汽車技術法規體系，歐盟完整建立了整車與汽車系統兩套獨立又互補的技術法規體系。該體系主要依據歐盟法規（EU）和聯合國歐洲經濟委員會汽車法規（UN/ECE），目前已經形成了一套成熟完備的法規制度。在歐盟現行的能耗排放標準體系中，歐6 階段為最新執行標準，其參考的是2017 年6 月1 日的EU 2017/1151 號歐盟委員會法規和2018 年11 月5 日的EU 2018/1382 號歐盟委員會法規［5］，并在此基礎了發布了最新的歐6e 階段和歐7 草案階段的法規。

2. 3 UN/ECE 法規體系電動車試驗方法

聯合國世界車輛法規協調論壇制定并實施《1958 年協定書》，主要目的是要求各國通過簽訂該協定書，成為其締約方，共同制訂、修訂歐洲統一汽車技術法規——UN/ECE 法規，并按照該法規對汽車產品實施統一的型式批準制度。在此框架下的UN/ECE 汽車技術法規，是世界上最具典型性的技術法規之一，包含了57 個締約方，包括了歐洲、東盟、澳洲等地區的大部分國家。我國第五階段機動車排放標準主要參照UN/ECE 法規制定而成。對于汽車能耗和電耗測試方法，聯合國也制定了相應的測試法規，即UN/ECE R101，為締約方提供統一的汽車能耗和電耗測試標準依據［6］。

2. 4 中國法規電動車試驗方法

中國的汽車法規主要由全國汽車標準化技術委員會制定，針對整車及零部件性能不同的測試項目分別出臺不同的國家標準測試方法。在電動車領域，制定了專門的電動汽車能量消耗率和續駛里程試驗方法的國家標準，即GB/T 18386 系列標準。

通過對不同法規體系及試驗方法的深入分析，發現針對相同的試驗項目，具體的試驗規則存在顯著差異。因此，同一輛車在采用不同的試驗方法時，其續駛里程的試驗結果可能出現較大差別。研究不同試驗方法及試驗結果的區別，對于整車企業進入不同國家市場具有重要意義。

3 試驗方法對比分析

根據上述分析可知，全球主要有4 種不同的電動車認證測試體系，分別為聯合國的UN/ECER101.01 號條例、歐盟的EU 2017/1151 號文件、美國的SAE J1634—2021《 電動汽車能量消耗和續駛里程試驗方法》，以及中國GB/T 18386—2021《 電動汽車 能量消耗率和續駛里程 試驗方法》。研究不同的認證體系實質上是分析不同的測試試驗方法，而這4 種認證體系的試驗方法在測試環境、測試工況、測試方法等方面具有較大的差異［7-8］，見表2。

4 試驗及結果分析

為了探究不同試驗方法下對于車輛續駛里程的影響，選取了2 款國內主流車企的品牌汽車（分別標為樣本A 和樣本B）進行了試驗驗證。

為了保證試驗的一致性，2 款車在試驗時均采用相同的阻力參數，分別按照中國國家標準GB/T18386—2021、EU 2017/1151 號歐盟委員會法規及美國標準SAE J1634—2021 的試驗方法進行驗證。但是在實際公告試驗中，3 種標準的車輛滑行方法有所區別，需要單獨進行的滑行試驗并設置相應的阻力參數。

4. 1 常溫工況結果

對選取的2 款車進行3 種不同試驗標準下的試驗，3 種試驗方法均采用常溫試驗法，對于美國標準EPA 五工況法的測試結果，在常溫試驗數據的基礎上乘以固定的0.7 調整系數進行校正，試驗結果處理后得到的續駛里程見表3。

由表3 可知，采用CLTC-P 縮短法進行試驗得出的續駛里程表現最佳，EPA 五工況法的試驗結果最不理想。以CLTC-P 縮短法結果為基準參照，WLTC縮短法測得的續駛里程分別降低了22% 和12%，EPA五工況法測得的續駛里程分別衰減了35% 和33%。在不同標準續駛里程測試下，2 種樣本車型的續駛里程下降趨勢相同，但樣本B 的續駛里程衰減幅度小，受不同測試方法的影響較小。

相同的阻力參數條件下，車輛在不同方法下試驗得到的續駛里程存在顯著差異的主要原因在于不同試驗方法的工況曲線以及測試結果對應的計算方法不同。幾種不同工況曲線的特性對比見表4。

由表4 可以看出，相比美國標準五工況體現出的復雜性，歐盟標準、中國國家標準及聯合國標準工況更為簡潔。僅比較常溫工況，WLTP 循環具有平均速度、最大速度較高的特點，因此WLTP 方法下測試車輛能耗較高，續駛里程測試結果較低。美國標準的常溫測試結果乘以0.7 是綜合考慮高溫及低溫工況對續駛里程的衰減作用，因此經折算修正后其得到的結果是最差的。另一方面，比較其計算方法，無論是美國標準的常溫試驗，還是中國國家標準、歐盟標準的常溫試驗，試驗方法都包括變速段和勻速段（SMCT 除外），最終結果都是對各變速段放電量和測試階段總放電量加權計算后得出的。EPA五工況法中，城市工況下，第1 個循環單獨計算權重，第2、3、4 個循環平均計算權重；高速工況中，2 個循環平均計算權重。WLTP 方法中，計算第1 個和第3 個循環電量，且第3 個循環電量為主要權重。CLTC-P 方法中，第1 個和第2 個循環權重相同，第3 個和第4 個循環權重相同，且主要權重為第3 個、第4 個循環。

在試驗過程中，車輛在試驗后期狀態會逐漸穩定，放電情況也會趨于穩定。因此計算中將權重更多分配到試驗后期循環，可以獲得相對準確的數據。但總的來說，越激烈的工況會導致車輛放電更多，在車輛電池容量固定的情況下，會縮短續駛里程的測試結果。同時，美國標準在評估過程中綜合考慮了高、低溫等惡劣條件的影響，車輛續駛里程測試結果的縮減將更加明顯。

4. 2 EPA 五工況法

對于美國標準續駛里程的試驗來說，其常溫MCT、SCT、SMCT+工況試驗測試與中國國家標準及歐盟標準采用的方法類似。美國標準的獨特之處是考慮了車輛在特殊場景下的表現，制定了包括高溫、低溫不同工況下續駛里程試驗方法。車輛在特定場景下進行不同工況下的高溫、低溫試驗，并基于測試結果進行加權計算獲得五工況調整系數，調整基數與常溫試驗結果相乘得出最終的能耗標簽數據。該做法的優勢是測試結果結合了常溫及高、低溫不同工況曲線下的多種場景，更貼近客戶的真實用車情況，測試結果的準確性更高；劣勢是EPA 五工況法需要在試驗中投入更多的時間、試驗資源和成本。

本試驗在樣本B 車型常溫結果的基礎上，又進行了高溫SC03 試驗和低溫UDDS 試驗。試驗過程中，按照SAE J1634—2021 要求，進行低溫滑行及預處理，試驗過程中打開空調設置。對高、低溫試驗數據進行處理，結合常溫放電數據，計算得EPA五工況法的調整系數為0.724。相比選擇常溫結果直接乘以默認固定系數0.7，EPA 五工況法所得的調整系數更能反映實際性能表現。最終通過EPA五工況法計算得出該車型的續駛里程為403 km，同比乘以固定系數0.7 得到的結果增加了13 km。

5 結語

針對續駛里程方法的研究，全球現行的主要試驗法規體系主要包括4 種：聯合國標準UN/ECE R101、歐盟標準EU 2017/1151、美國標準SAE J1634 及中國國家標準 GB/T 18386。在對不同的試驗標準的研究并驗證過程中，選擇代表性車輛樣本，進行不同法規下的續駛里程試驗。研究表明，美國標準工況下的測試要求最為嚴格，其次是歐盟標準。同時，對不同標準的嚴謹程度進行了量化論證，重點分析了EPA 五工況法。本文為企業及檢測機構理解不同測試標準對續駛里程結果的影響提供了初步依據，也為國內企業走出國門提供了試驗法規指導。同時，也對國標的續駛里程試驗方法提供了借鑒，我國在最新發布的2023 版本汽車能耗標簽中參考了續駛里程的試驗方法，增加了電動車高、低溫環境下的續駛里程表現。針對特殊環境下電動車續駛里程試驗，歐盟標準、中國國家標準也制定了相應的試驗方法，模擬真實的用戶使用場景。后續可以進一步對比研究美國高、低溫續駛里程試驗方法與國內標準間的差異，探究中國是否需要引入常溫與高、低溫結果加權計算方法，制定更加符合中國國情的電動車續駛里程的試驗標準。

參考文獻

［ 1 ］ 崔東樹.2023 年12 月中國汽車出口市場分析

[EB/OL]. （2024-01-21） [2024-02-05]. https：//

mp. weixin. qq. com/s/sEOGeKSMNvkcbB9

nknXTzQ.

［ 2 ］ 中國汽車工業協會. 2024 年1 月汽車出口情

況簡析[EB/OL]. （2024-02-29） [2024-03-06].

http：//www.caam.org.cn/chn/4/cate_34/con_

5236355.html.

［ 3 ］ 中華人民共和國商務部. 出口商品技術指南

汽車——整車認證[R]. 北京：中華人民共和國

商務部，2019.

［ 4 ］ 中華人民共和國商務部. 出口商品技術指

南——新能源汽車國際標準法規[R]. 北京：中

華人民共和國商務部，2020.

［ 5 ］ 梁晶晶，李燁. 淺析歐美日汽車市場準入管理

制度[J]. 汽車工業研究，2013（10）：13-18.

［ 6 ］ 陳松樂，游云鵬，馬欽鋒. 基于不同測試循環

的電動汽車續駛里程與能耗分析[J]. 現代車

用動力，2021（3）：26-29.

［ 7 ］ 任山，張明君，王仁廣. 純電動汽車電能消耗

和續駛里程測試標準對比分析[J]. 汽車零部

件，2017（6）：84-86.

［ 8 ］ LIU Y， MA K Q， YU H Z N， et al. Influence

of test cycles on energy consumption test of

electric vehicles[J]. E3S Web of Conferences，

2021，241（11）：02004.