【EV视界解析】前几天,隔壁二婶儿的儿子又来找我诉苦了。说自己的电动汽车根本就开不到厂家宣传的续航里程数,是不是厂家骗了他,虚标了续航里程还是有什么别的原因呢?其实家里有新能源汽车的消费者们都知道,自己爱车的真实驾驶的续航里程与厂家给出的NEDC续航里程或者混动、插电混动车型开不到厂家宣传的低油耗,总会出现“打折”的现象。纯电动汽车春秋还好续航里程打个八、九折,到了夏天和冬天续航里程就更惨不忍睹了。其实新能源汽车“虚”是因为NEDC续航里程的数值是在实验室理想工况环境下测试出来的,和实际驾驶环境有很大的差别。
为了解决汽车“虚”的问题,工信部组织制定的《乘用车燃料消耗量限值》强制性国家标准(GB 19578-2021)正式发布。新标准将于2021年7月1日起正式实施。
这是该标准自2004年发布以来的第二次修订。其中最大的变化是,WLTC标准取代沿用多年的NEDC标准,成为国内新车续航里程和能耗的测试新标准。那么接棒NEDC标准的WLTC标准是什么?它和NEDC标准又有哪些差别?今天我就跟您唠一唠。
NEDC是什么?它为什么这么虚?
目前国内进行油耗和续航里程测试所使用的工况依旧是NEDC工况,这是New European Driving Cycle的缩写,翻译过来就是新欧洲驾驶循环工况。虽然这一大串单词里有个“New”,但是它一点也不新。其实,NEDC测试标准诞生于1970年代,最后一次更新标准还是在1997年,实际上已经有一些过时了。这个测试循环标准主要参考的是欧洲的典型道路环境,包括了4个市区工况循环和一个郊区工况循环,总用时为19min20s。
市区工况循环测试的时候最高车速为50km/h,平均车速为18.77km/h,每个循环时间为195s,行驶1.013 km,最大加速度1.042 m/s2,平均加速度0.599 m/s2;而郊区工况占用380s,测试时最高车速为120km/h,平均车速为62.6km/h,有效行驶时间400s,共行驶6.955km路程;最大加速度0.833 m/s2,平均加速度0.354 m/s2这些测试都是在实验室里进行的。
NEDC测试循环
至于NEDC虚不虚这个问题相信大家看了上面的数据,心里已经有了答案,那肯定是虚的。至于为什么虚,我觉得有以下几点:
首先,NEDC测试并不是让汽车在实际道路上跑,而是在实验室的架台上,用滚筒模拟道路阻力,用鼓风机模拟气流。
其二,NEDC测试的时间短并且里程少,全程不到20min,总里程约11km,在这么短的过程当中怎么能详细的测试出不同条件下的特征参数。
其三,NEDC测试基本不考虑环境温度对车辆运行的影响。众所周知,环境温度对大多数新能源汽车运行时的影响还是比较大的,不同温度下百公里能耗差异非常明显。
其四,NEDC测试不能真实反应插电混动车型真实的能耗水平。上面提到了NEDC测试的总里程约为11km,这么短的测试里程完全可以用纯电行驶,和实际行驶情况偏差不小。
这下你知道为啥你总开不出车企宣传的长续航或低油耗了吧?
WLTC又是什么?它比NEDC准么?
说到WLTC咱们就得提到WLTP。WLTP,全称为Worldwide Light-duty Test Procedure,翻译过来是全球轻型汽车测试规程。而WLTC(World Light Vehicle Test Cycle)则是其中的燃料耗量测试循环,由欧盟、日本、美国联合制定,欧盟已于2017年9月1日开始使用。
WLTC循环标准,首先按照车辆功率和质量的比值分为三个等级,分别为≤22、22~34和≥34。
在每一个级别的驾驶测试中,WLTC测试循环分为低速、中速、高速与超高速四部分,模拟了城市、环路、乡村和高速路段4种不同工况,更贴近消费者的日常用车情况。对应最高车速分别为56.5km/h、76.6km/h、97.4km/h以及131.3km/h,持续时间分别为589s、433s、455s以及323s,并且设置了停车、刹车、急加速等不同操作。加速、减速、匀速、怠速的占比约为30%、27%、28%、12%。加减速次数达到了50余次,频繁的加减速也增加了车辆取得优异成绩的难度。它的循环测试时间约为30min,循环测试里程23.25km。
WLTC测试循环
数据上来看,相比于上世纪70年代NEDC测试工况,WLTC测试工况要更加严苛。其最高车速、平均速度、最大加减速度以及加减速幅度、测试行驶时间都比NEDC有了较大提升,难度明显增加,且没有周期性的加速、减速,可以更好地体现在不同拥堵程度的路面车速时快时慢的实际驾驶情况,更加贴合消费者日常用车场景。
测试过程中还增加了RDE(Real Driving Emissions,真实路况驾驶排放)循环作为WLTC的补充,这个循环是在实际道路上进行,车辆会行驶90-120分钟,包括市区、市郊、高速三种工况,最高车速会达到145km/h,行驶过程中会采用便携式排放测量系统(PEMS)作为采集工具。
RDE测试中必须覆盖90%的路况,像温度、海拔、负载、坡度、风向等诸多环境因素都有详细规定。同时测试行程中也应包含34%城市、33%乡村和33%高速公路驾驶循环,相当接近于现实工况。对于电耗的测试,车辆电池在台架试验上开始测试时必须充满电。测试结束后,工程师立即将车辆重新连接到充电器上。连接电缆装有电流表,可以检测到电池在充电过程中的能量损耗。
那么,WLTC真的比NEDC要准吗?实话实说,WLTC相比于NEDC暴露的问题确实做出了优化,测试工况更加严苛,但是和实际的驾驶情况还有一定的差距,还是会出现一些偏差。
例如,低速工况负荷较低且变化不够剧烈、低速工况占比仍然偏少、没有考虑环境温度变化等都是其不够合理的地方;测试中加速后再减速,并在一些减速的工况中掺杂再加速的情况,虽然看起来与消费者用车情况十分接近,但加速过程时长过久(如静止将车速提升到45km/h需用25s),依旧无法准确模拟消费者日常用车的真实场景。说白了就是没有根据中国的专门优化,想要让测试标准真正做到切合中国国情,必须采集中国本地数据作为工况的研究基础。
不过话说回来,WLTC相对于中国现有对新能源车的评测标准已经有了很大进步,比NEDC要科学的多。想要有更完善的评测标准,那就要等到2025年后中国汽车测试循环CATC(China Automotive Testing Cycle)的实施了。至于这个CATC这个体系是什么,咱们后续再聊。
WLTC实施的意义是什么?
在我看来,WLTC标准取代沿用多年的NEDC标准与2019年12月31日,国家标准化管理委员会发布了GB 27999-2019《乘用车燃料消耗量评价方法及指标》标准中,我国乘用车平均燃料消耗量在2025年下降至4L/100km(NEDC工况),对应二氧化碳排放约为95g/km(NEDC工况),是一套组合拳。
实际上无论是WLTP工况还是NEDC工况,4L/100km平均燃料消耗量依靠纯燃油车都是很难实现的,车企想要达标,就必须进行车型布局上的“大洗牌,”在混动和电动领域做出改变。对于部分技术薄弱的车企来说,门槛相对较低的电动车会是平衡油耗的一大选择。
在中国的定义中,非插电式混合动力车型均为节能汽车,目前主要有48V、轻混、HEV等技术路线。
48V轻混有着成本低的优势,同时各大供应商能够提供成套的解决方案,这将成为部分车企在过渡时期的最佳方案,如今我们可以看到包括通用、沃尔沃、奔驰在内的多家车企已经开始在部分产品上全系搭载48V轻混。
但是从长远来看,基于高效内燃机打造的HEV车型将会是低油耗限值的最优解。过去数年真正实现低油耗的高效HEV混合动力系统多掌握在日系车企手中,诸如本田的i-MMD、丰田的THS以及日产的e-POWER。
其实自2020年以来,多家中国车企开始入局高效混合动力系统,比亚迪发布DM-i超级混动系统,长城发布了DHT混合动力系统,吉利在和沃尔沃的合作中也将重点布局重度混合动力系统。尽管技术细节有所不同,但这些技术的核心理念都是以高效内燃机为基础,电机进行辅助,让发动机长久保持在高效工作区间,实现低油耗表现。这也就意味着,目前头部的中国品牌已经针对严苛的测试标准和油耗限值做出了准备。
比亚迪DM-i超级混动系统
长城DHT混合动力系统
编辑总结:我觉得不管是哪种测试标准,其实都有它的局限性,也许只有符合当地国情和用车习惯才能够更加真实地反映一辆车在真实路况的实际能力。对于消费者来说,这个政策给大家带来的影响也很大,只能被迫开始接受电动车了,因为在全新测量标准和油耗限制之下,电动化才是完成指标的最佳方法,市场上的纯燃油车型只会越来越少。只希望各个车企在新的政策下造出续航和油耗更真实的新能源车,摆脱“虚”的“顽疾”。