李颖林赵 阳潘大磊张 臣 Li YinglinZhao YangPan DaleiZhang Chen
北京市新能源小客车续驶里程测试研究
李颖林1，2，赵 阳1，2，潘大磊1，2，张 臣1，2Li Yinglin1，2，Zhao Yang1，2，Pan Dalei1，2，Zhang Chen1，2
（1. 北京汽车研究所有限公司，北京 100079； 2. 国家汽车质量监督检验中心（北京），北京 101300）
以2014年—2015年进入《北京市示范应用新能源小客车生产企业及产品目录》的车型为抽样范围，随机抽取样车，选取不同车龄、不同车型及不同试点的新能源小客车，累计开展34车次电动汽车常温及低温续驶里程试验。针对预售新车及在用车，得出其常温、低温续驶里程测试结果，根据续驶里程测试结果，得出低温及行驶里程是影响纯电动汽车续驶里程的重要因素，并以某车型为例，分析行驶里程对续驶里程的影响规律。
新能源小客车；续驶里程；低温；行驶里程
0 引 言
能源危机及环境污染问题日益严重，加快发展新能源汽车是解决此问题的重要举措，同时也是我国实现从汽车大国向汽车强国转变的关键[1]。当前电动汽车已取得很大的技术进步，但与传统汽油车相比，还有很大的发展空间。续驶里程不足、低温适应性差、电池寿命短[2-4]等问题是制约电动汽车发展的主要障碍。
通过抽取预售新车及在用车进行常温及-15℃低温续驶里程测试，统计分析相关结果，得出当前新能源小客车续驶里程分布情况，并分析低温及行驶里程对纯电动汽车续驶里程的影响规律。
1 样车抽取及样品测试
以2014年—2015年进入《北京市示范应用新能源小客车生产企业及产品目录》的所有车型为样车抽取范围，以北京市4S店、车辆生产厂和公共领域电动乘用车示范应用试点为车辆来源，随机抽取样车，累计抽取样车34辆，其中预售新车15辆，在用电动车19辆，在用电动车主要为出租车和公务用车。样车具体抽取结果见表1和表2。
表1 预售新车样车信息
表2 在用车样车信息
续表2
注：表中A～I为9个不同的整车型号。
2 样车测试
车辆试验方案依据《北京市示范应用新能源小客车符合性验证实施方案（2014版）》[5]制定，具体项目及试验方法见表3，所用试验设备见表4。
表3 试验项目及方法
表4 试验设备
3 测试结果及分析
3.1 预售新车续驶里程测试结果及分析
按照表3中的试验方法对预售新车进行常温及低温续驶里程试验，测试结果如图1所示。
图1 预售新车续驶里程结果
3.1.1 预售新车续驶里程测试结果分析
由图1可知，第14号样车常温续驶里程低于公告续驶里程，其余样车常温续驶里程均超出公告续驶里程，新车常温续驶里程合格率达93.33%。
由于各车型使用的动力电池、电机及其他相关零部件参数不同，导致常温续驶里程结果分布差异较大，但续驶里程在150～200 km的车型占试验车型的2/3，总体来看，续驶里程有待提高。
此外，尽管低温续驶里程与常温续驶里程相比有所下降，但15辆样车常温续驶里程及低温续驶里程分布情况大致相同，无明显变化。
由图1、图2可知，低温对电动汽车续驶里程影响很大。图2中，续驶里程变化率=（常温续驶里程-低温续驶里程）/常温续驶里程。在-15℃环境条件下，低温续驶里程相对常温续驶里程降低18%～39%，续驶里程平均降低23.42%。其中，第5号样车续驶里程降低最多，达38.64%，第11号样车降低最少，为17.83%。续驶里程变化率在15%～20%之间的样车约占被测样车总数的67%，说明在当前技术条件下，大部分新上市车型低温性能较常温性能降低不多，基本满足消费者需求。
图2 预售新车续驶里程变化率占比
3.1.2 预售新车续驶里程与剩余电量结果分析
如图3所示，第3、4、5号样车常温续驶里程接近，但对应的常温剩余电量差异较大，其中第4号样车常温剩余电量最高，为34%，第3号样车最低，为3%。比较可知，在车辆行驶相同里程且需充电时，第4号样车留有更多的电量供车辆寻找充电站，对于消费者来说更为安全方便。
图3 预售新车常温续驶里程与剩余电量结果
如图4所示，样车低温续驶里程接近时，低温剩余电量差异较大，比较第8、9、10、11号样车可得，低温剩余电量为0时，续驶里程由高到低依次为第11、8、10、9号样车。
图4 预售新车低温续驶里程与剩余电量结果
如图5所示，总体上看，低温剩余电量相对于常温剩余电量变化很大，其中第5、6及12号样车剩余电量分别增大20%、10%和10%；第8、9及14号样车剩余电量分别降低1%、1%和2%。说明动力电池对温度敏感度较高，在低温条件下，动力电池内部化学反应速度降低，放电能力大幅下降。
图5 预售新车低温与常温剩余电量变化量
3.2 在用车续驶里程测试结果及分析
按照表3中的试验方法对在用车进行续驶里程试验，试验结果如图6所示。
图6 在用车续驶里程结果
3.2.1 在用车续驶里程测试结果分析
由图6可以看出，对于纯电动在用车，实测常温续驶里程普遍低于公告续驶里程，仅有第14号、16号样车实测常温续驶里程高于公告续驶里程。说明随着行驶里程增加，动力电池放电能力降低，续驶里程会有不同程度衰减。
在19辆被测样车中，第3、4、5、6号样车低温条件下无法充电，未进行低温续驶里程试验，第15号样车低温充电至89%后进行低温续驶里程试验。由图6、图7可以看出，相对于新车，在用车低温续驶里程更加不稳定，不同车型续驶里程变化率不同，续驶里程平均变化率为27.68%。
此外，第13、14、15、19号2015年生产的样车与2014年之前生产的样车相比，低温性能有一定提升，说明近年来电动汽车相关技术也在不断进步。
图7 在用车续驶里程变化率占比
3.2.2 在用车续驶里程与剩余电量结果分析
如图8所示，进行续驶里程试验后，低温剩余电量与常温剩余电量相比，15辆样车中有12辆剩余电量增加，第10、11、14号样车剩余电量下降。其中第2号样车剩余电量增加最多，达19%，低温下动力电池63%的电量无法放出，电池性能衰减最为严重。
图8 在用车常温剩余电量与低温剩余电量对比
3.2.3 在用车常温、低温续驶里程衰减结果分析
纯电动在用车共抽取19辆样车，包括A～I 9个车型，以样车数量最多的车型E为例，分析在用车行驶里程对续驶里程的影响。
图9为车型E常温续驶里程、剩余电量随行驶里程的变化情况。由图9可知，样车常温续驶里程试验结束后剩余电量随行驶里程增加而增大，说明随着车辆行驶里程增加，动力电池放电能力不断下降，动力电池放电能力与车辆行驶里程负相关。
图10为车型E低温续驶里程、剩余电量随行驶里程的变化情况。由图10可知，除去第8号样车，其余5辆样车低温续驶里程随行驶里程增加而降低，剩余电量与行驶里程未呈现出明显规律。说明在低温条件下，电动汽车动力电池放电能力随行驶里程增加而稳定性变差，在整车性能上表现为续驶里程降低。
图9 车型E常温衰减情况
图10 车型E低温衰减情况
图11为车型E续驶里程变化率随行驶里程的变化情况。由图11可知，行驶里程在10万km以内时，续驶里程变化率随行驶里程的增大变化很小，在31.6%～35.8%范围内波动。当行驶里程达15万km左右时，续驶里程变化率大幅增加，第11号样车变化率为38.0%，第12号样车变化率为44.0%。说明达到一定行驶里程时，纯电动汽车动力电池放电能力开始急剧恶化。
图11 车型E续驶里程变化率随行驶里程的变化
4 结 论
1）2014年—2015年纯电动汽车预售新车型常温及低温续驶里程分布情况与公告续驶里程基本一致，大部分新车型低温性能较常温性能降低不多，基本满足消费者需求，电动汽车续驶里程及低温性能随新技术的应用不断提升；
2）在低温条件下，新车及在用车续驶里程与常温相比均有所下降，被测新车平均降低23.42%，在用车平均降低27.68%，说明低温对动力电池放电性能有较大影响，应考虑动力电池加热新技术的研发；
3）动力电池放电性能、电动汽车续驶里程随车辆行驶里程增加而降低，并且当行驶里程超过某一范围时，动力电池放电性能急剧恶化，续驶里程衰减程度大幅增加，监管部门应考虑将纯电动汽车耐久性试验纳入监管范围，进一步确保纯电动汽车性能满足消费者需求。
[1]工业和信息化部，国家发展改革委，科技部.汽车产业中长期发展规划[Z]，2017.
[2]张文亮，武斌，李武峰，等. 我国纯电动汽车的发展方向及能源供给模式的探讨[J]. 电网技术，2009，33（4）：1-5.
[3]李慧琪. 纯电动汽车运营模式及经济性探讨[J]. 科技管理研究，2007，27（7）：238-240.
[4]陈德兵，叶磊，杨杰. 低温对纯电动汽车续驶里程的影响分析[J]. 客车技术与研究，2012（2）：49-51.
[5]北京市示范应用新能源小客车符合性验证实施方案（2014版）[Z]，2014.
[6]电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法：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
