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      為什么我說這個指標很重要?

      大家車言論

      現在市面上各式各樣的電動車是越來越多了,相關技術的發展和迭代速度也遠超我們的預期,所以大多數人對電動車技術的了解也并不多。

      尤其是近年來不斷冒出的各種專業技術名詞,讓人不明覺厲看得云里霧里的,以至于一些朋友對此一知半解,又或者在選車買車時容易被誤導和忽悠。所以今年我想把我對電動車技術的一些淺薄認識,系統地給大家做一些歸納和分享,解答一些大家最關心的問題,希望能幫到有需要的人。

      這期我先來聊聊一個大家都很熟悉,但又極容易忽視的性能指標——電耗。

      其實要理解電耗這個概念并不難,因為這就相當于燃油車的“油耗”,計算方式也類似,只要用電池消耗的總電量(kWh)除以實際行駛的距離再乘以100,就能得到這臺車百公里的平均電耗。

      估計有些朋友看到這里就笑了,覺得以前燃油車計算油耗,更多是為了考慮用車成本的高低,但現在電價比油價便宜太多了,電耗高一些低一些,電費也差不了幾塊錢,充其量就是續航里程短一些罷了。

      如果你真的這么以為,那就太膚淺了。在我看來,電耗表現就是電動車綜合技術水平最直接的體現,沒有之一。

      何解?不妨先來看看,影響電耗表現的幾個主要方面。

      第一個就是風阻系數。

      這個很容易理解,空氣阻力越小,油耗/電耗自然越低?;蛟S對燃油車來講,油耗多那么一點點并不那么重要,對動力性能也影響不大,所以過去一般也只有那些超跑或高性能車才更重視風阻系數。

      但電動車就不一樣了,至少在現階段,續航能力還是大家很重視的一個指標。有研究表明,在其它條件相同的情況下,風阻系數每降低0.01,純電動車的續航里程便可以提升5-8km左右。

      過去一般的傳統轎車風阻系數大多在0.24~0.28左右,SUV一般在0.3以上。但現在不少純電動車為了追求更長的續航,都盡力在這方面下功夫,例如奔馳EQS的風阻系數僅有0.2,特斯拉Model S Plaid和蔚來ET7也只有0.208。

      大家可以粗略地理解為,光這一個方面的提升就能讓續航增加好幾十公里了。

      要同時兼顧外形好看、空間實用性和低風阻并不是一件容易的事情,不但對設計能力有更高的要求,也同樣需要花大價錢租用風洞做大量的測試和改進。

      第二個就是車身的重量。

      這個同樣很好理解,因為燃油車也一直追求輕量化。例如一臺本田思域,整備質量不到1.4噸,一臺大眾帕薩特的整備質量為1.6噸,寶馬5系也就1.7噸左右。

      但由于電動車需要搭載一大塊電池包,所以整備質量遠高于相近尺寸的燃油車。例如和思域尺寸相近的小鵬P5,整備質量超過了1.7噸,尺寸比寶馬5系尺寸略小的極氪001,雙電機版的整備質量就超過了2.3噸。

      在電池能量密度還未有顛覆性技術革新之前,要大幅提升能量密度或減小電池體積仍十分困難。所以要實現輕量化,就只能從采用車身金屬材質、電驅系統集成度、甚至減少線束等方面入手了。

      所以越來越多高端電動車采用鋼鋁混合甚至全鋁車身結構、集成度更高的多合一電驅系統,更先進的電子電氣架構以甚至無線BMS等技術來減少重量。

      在這方面就不得不提特斯拉了。以目前國產的Model Y為例,由于車身采用了單體鑄造技術,再加上電子電氣架構和電驅系統的技術優勢,即使Performance高性能版(雙電機四驅)的整備質量也僅為2010kg,比尺寸相近采用全鋁車身的蔚來ES6輕了接近300kg。

      輕量化絕對是一門難度極高的技術活。

      第三個就是電驅動系統了。

      在燃油車上,驅動系統主要包括了發動機、變速箱和傳動系統。由于各個品牌的發動機技術都大同小異,傳動效率也相近,所以同級別不同車型之間的油耗表現不會有太大的落差。

      但目前電動車電驅動系統的技術水平差異就相對較大了,而且也更不容易被人感知。電驅系統主要由驅動電機、減速器和電控部分組成。所以技術差異主要體現在電機技術、功率器件性能和集成度方面。

      目前電動車的驅動電機主要分為永磁同步電機和異步感應電機兩種,兩者的性能差異和優缺點,這里我就先不展開細說了。但不論是哪種電機,除了尺寸和重量外,最高轉速、最大功率和最大扭矩依舊是體現一個電機技術水平和性能的主要參數。

      以電機為例,我們都知道燃油車的發動機結構十分復雜,電機的結構簡單得多,但這并不代表電機的設計和制造就要比發動機簡單。

      就拿最高轉速來講,特斯拉新款Model S Plaid版上的永磁同步電機最高轉速達到了20000轉,即使是Model 3上的電機也能達到18000轉,但目前其他品牌的大功率驅動電機的最高轉速只能達到15000~16000轉左右。

      高轉速會帶來發熱、震動、噪音等一系列問題,實現起來同樣難度不小。

      那電機的轉速和電耗有什么關系?很多人都知道,發動機的運轉存在一個最高效率的轉速區間,在這個轉速范圍內,油耗是最低的。

      其實電機也存在類似的情況,但由于目前絕大多數車企考慮到成本以及穩定性,都只采用單級減速器。

      所以這意味著電機的轉速和車速是成一個相對固定的比例,也就注定大多數電動車無法像燃油車一樣,通過改變擋位來讓發動機轉速持續保持在高效區間內。

      這個重任就只能留給電動機自己了。驅動電機的最高轉速越高,不但動力性能更好,高效區間對應的轉速范圍也更大。說句不太嚴謹但比較容易理解的人話,那就是即使在時速120km甚至更快時,電耗也會更低。

      就拿我前段時間做過電耗測試的大眾ID.3和小鵬P5來舉例吧。

      這兩臺車同為單電機驅動的緊湊型車,不但軸距非常接近,甚至連電機的最大扭矩也同樣是310Nm。但在我實測時發現,大眾ID.3在時速100km勻速行駛時的平均電耗要比市區行駛時高出30%左右,但小鵬P5在這兩個工況下的平均電耗卻相差不大,和ID.3市區工況下的電耗接近。

      在我測試過的比亞迪海豚騎士版(高功率版)上,高速和城市工況下的電耗表現同樣比較接近。這在一定程度上意味著P5和海豚的電驅系統性能更為優秀。

      其實除了上面提到的三個方面之外,影響電耗表現(續航)的還有其他一些因素,例如空調系統、BMS系統等。在電驅動系統的部分,也還有非常多可以說的技術細節,但考慮到篇幅問題,我這里就先打住了。

      很多人選車買車時,往往只看重電動車的續航能力,而忽略了實際電耗表現。其實在同樣的條件下,實現低電耗往往比增加電池容量要難得多。

      當然了,這種對比和判斷必須有個大前提,那就是只能在同級別車型之間進行,如果拿五菱宏光MINI的電耗水平和特斯拉Model 3做對比,那就沒有任何意義了。

      這一期的分享就先到這里了,大家有什么感興趣的技術問題或者疑問,歡迎在下方評論中給我留言。

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