你喜欢自驾游吗?都喜欢去哪些地方?
1、高速(120Km/h)巡航时风阻比市区道路(60Km/h)大很多倍,需要的功率大大增加,能耗必然成比例增加(所以,现在的NEDC行驶里程没有一家敢用高速巡航标定,因为太难看了),同级别的电动汽车由于电池原因车重较高导致摩擦阻力损耗也处于劣势;
2、现在的锂电池由于能量密度较低以及成本因素,绝大多数都在100KWh以内,如果按照25-30KWh/100Km的高速巡航能耗水平计算,其行驶里程显然会捉襟见肘,如果考虑气温和舒适性因素,高速“里程焦虑症”就是必然的了。
反观燃油车,由于高速巡航处于发动机的高效工况区间,因此能够获得比市区道路远的多的续航里程(700-800Km是很普通水平)。
我看到有的讨论涉及到变速器、冷却、电机功率等原因,显然是完全错误的(电动汽车如果靠多档变速能够解决里程焦虑症,厂家早就做到极致了,根本就不可能嘛),因为没有看到问题的本质所在。
结论:电池的能量密度,是制约纯电汽车性能和发展的唯一因素。
不过,随着新技术的发展,蓄电池能量密度能够不断提高,比如LiS电池达到0.5KWh/Kg级别(目前锂离子电池在0.2左右,技术上已经到天花板),并以可以接受的成本实现大规模产业化,电动汽车高速发展和成熟会如期而至,燃油汽车将彻底退出舞台。这个等待时间,乐观的话可能用不了十年。
届时,能源绿色化和乘用车纯电化将形成两个互相依存的巨型产业,希望中国能够高歌猛进。
为什么有人说电动汽车开高速不行?
电动车跑高速行,从电机的角度去看电动车完成高速巡航是不存在问题的,但高速巡航对于电动车来说,对能量的消耗也是相当高的;汽车跑高速由于有整箱的燃油做为能量源,所以不怕跑高速对能量的消耗,因为能量密度在那摆着,但电动车则不行,电动车的能量源是一块大电池,总能量极为有限,所以高速巡航这种能量高消耗的方式,会令电池的能量储备出现严重的不足,所以根源并不是电动车跑高速不行,本质则是由于电动车电池的能量密度不够,如果动力源能做成钢铁侠胸前的那块小反应堆,那么电动车甭说跑高速公路了,上天入地都够用。。。
非要去比对燃油车、电动车的能耗,那么无论在什么样的路况之下,电动车的能耗都低于燃油车,但重点在于电动车能耗低、但能量源的储备更低(对比燃油车),不要小看咱们车子上那几十升的燃油,它全部燃烧产生的能量几乎顶得上多块大容量电动车的电池,所以即便燃油车能耗更高,但由于有油箱这个充足的能量源,那么就承受的起消耗,而电动车由于能量源是电池,由于过低的能量密度,所以经受不住车子高速巡航,除非有一天会研发出能量密度更大的电池,比如能量密度更大、重量更轻的产品,才可以彻底解决电动车跑高速能量不够的窘境。。。如上图所示,电动车在各种路况下的能量消耗都低于燃油车,只不过差异最大的是起步、低速行驶的状态下,这个时候内燃机对能量的消耗极为巨大,但电动车对能量的消耗很少;这就是为什么如今混动会流行的原因,随着车速越来越快,内燃机的能耗会完成高—低—高的过渡,而电机能耗只是线性的增加,车速越快消耗越狠,实际上当两者都达到高速度时,能耗的差异虽然依旧存在,但相差已经不多,所以这个时候拼的就不再是能耗大小,而是在比拼能量储备的大小,即便是三、四十升燃油的能量也足矣顶得上几块大电池了,所以电动车跑高速,能量消耗不起。。。
混合动力的意义
写到这实际上可以结合混动来说了,内燃机就是这么有性格,负荷低了能耗大、负荷高了能耗还大,只有保持中段负荷才能最体现内燃机的燃油经济性,不过高负荷状态我们日常开车的时候并不会经常用到,所以日常在市区行车时,需要改善的就是发动机低负荷时的能量消耗,因为这部分与电机能耗存在的差异是最大的,所以很多大型主机厂才引入了混合动力的概念,主要目的就是改善发动机在低负荷时的能耗。。。常见的就是丰田的混合动力,当车子在完成起步、低速行驶时,依赖电机去行驶,因为在这种工况下,内燃机、电机的能耗差异很大,所以这个阶段用电机去行驶可以省很多燃油,这部分可以说是混合动力收益最高的区域,但随着车速不断的上升,发动机负荷也逐渐由低到高,能耗趋势会呈现高—低—高状态,所以当发动机处于中负荷时,转速往往能维持在较高的效率区间,而这个时候电机低能耗的优势将不再明显(差异降低),但此时电机的功耗也是在不断上升的,所以这个时候如果继续使用电能,那么就会由于电池储量的问题,导致能量提前被消耗;当电量消耗速度大于补充速度时,电池将一直保持馈电状态;这样就有有违设计混动的初衷了,所以丰田混动的电驱往往只用在起步、低速阶段,因为这个时候是内燃机耗能最大的阶段,实际上电机负责低负荷而内燃机负责中、高负荷,是一种很理想的互补方式;毕竟纯电车保持高速巡航,对能量的消耗太大了,而目前的电池技术还跟不上,所以就产生了电动车不能跑高速的说法。。。总而言之,并不存在什么电动车跑高速不行的说法,至少从性能角度上看电动车可以胜任跑高速的工作,只不过跑高速对能量消耗的比较高,但重点在于电池的能量密度低,远远比不上一箱油的能量大,所以承受不住跑高速时电机的高消耗;汽油热值为每公斤46兆焦耳,那么一个40升的油箱能提供多少能量?40升的汽油按照0.7公斤每升的目的来计算,可以提供出1288兆焦耳;而一度电大概只能提供3.6兆焦耳,所以一个仅有40升的油箱就能提供出等量1288兆焦/3.6兆焦=约360度电,这360度电等于多块电动车的电池了;奇瑞小蚂蚁300搭载的貌似是32.2千瓦时(32.2度)的电池,这么一横向比较,一箱40升的汽油所蕴含的能量足以顶得上十一块32度的电池组了,所以丰田卡罗拉可以上高速随便跑,但奇瑞小蚂蚁300跑高速就得悠着点,因为卡罗拉一箱油的能量是奇瑞小蚂蚁一款电池的约十一倍,所以纯电车的续航焦虑就产生了,换句话说卡罗拉油箱只有四升油,敢上高速么?电池能量密度本身就低,充电耗时又块,所以也就产生了电动车跑高速不行的说法,实际上就是电池的储量还不够,但够的估计是庞然大物又太重。。。