一趟高速跑下來(lái)，油表緩緩下降，電表飛速旋轉(zhuǎn)，這背后竟是兩種動(dòng)力系統(tǒng)根本特性的對(duì)決。
新能源電動(dòng)客車廠家分享
新能源汽車之油車與電車在高速行駛時(shí)的能耗表現(xiàn)差異，源于它們完全不同的工作原理。 傳統(tǒng)油車在高速路上以穩(wěn)定速度巡航時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)處于熱效率區(qū)間，這時(shí)燃油燃燒充分，能量轉(zhuǎn)換效率高。
電動(dòng)車在高速行駛時(shí)，則需要克服呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的空氣阻力，并面臨電機(jī)效率下降、能量回收系統(tǒng)失效等問(wèn)題，導(dǎo)致電量消耗加快。
油車跑高速省油的關(guān)鍵在于發(fā)動(dòng)機(jī)找到了“舒適區(qū)”。 在高速巡航時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相對(duì)穩(wěn)定，通常保持在2000-3000轉(zhuǎn)之間，這正好是大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率區(qū)間。
這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒充分，能量轉(zhuǎn)換效率高。 相比市區(qū)行駛時(shí)的頻繁啟停、怠速和加速，高速穩(wěn)定行駛減少了不必要的燃油消耗。
油車配備的多檔位變速箱在高速時(shí)能掛入高 檔位，進(jìn)一步降低了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，減少了燃油消耗。 同時(shí)，平穩(wěn)的駕駛狀態(tài)減少了急加速和急剎車，這對(duì)油耗來(lái)說(shuō)是良好狀態(tài)。
有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，一輛普通2。 0排量的油車在市區(qū)油耗可達(dá)9L/100km，上高速后能降至6L多，油耗降低了近三分之一。
電動(dòng)車在高速上面臨的首要敵人是空氣阻力。 風(fēng)阻與車速的平方成正比，車速增加到原來(lái)的2倍，風(fēng)阻會(huì)增加到原來(lái)的4倍。
這意味著以120km/h行駛時(shí)，電動(dòng)車需要消耗大量電能來(lái)克服空氣阻力。 數(shù)據(jù)顯示，車速120km/h時(shí)，風(fēng)阻占能耗比例高達(dá)80%。
電機(jī)的效率特性也與發(fā)動(dòng)機(jī)相反。 電機(jī)在低速時(shí)效率較高，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其效率相對(duì)較低，需要更多的電能來(lái)驅(qū)動(dòng)車輛。
能量回收系統(tǒng)在高速上基本失效，市區(qū)走走停停時(shí)能回收能量的系統(tǒng)，在勻速行駛的高速路上幾乎無(wú)法發(fā)揮作用。 據(jù)了解，市區(qū)頻繁剎車能回收約15%電量，在高速勻速行駛時(shí)，能量回收系統(tǒng)基本“躺平”。
高速行駛對(duì)電動(dòng)車電池來(lái)說(shuō)是嚴(yán)苛考驗(yàn)。 持續(xù)的大電流輸出會(huì)導(dǎo)致電池實(shí)際容量減小，放電效率降低。
這就像用鋰電鉆干活，慢慢鉆能鉆10個(gè)眼，持續(xù)猛鉆只能鉆五六個(gè)就沒電了。
高速行駛產(chǎn)生的大量熱量對(duì)電池組和電機(jī)是巨大負(fù)擔(dān)。 熱管理系統(tǒng)為防止電池溫度過(guò)高，可能會(huì)限制功率輸出，這就導(dǎo)致了電車上高速“加速無(wú)力”的現(xiàn)象。
同時(shí)，高溫環(huán)境會(huì)影響電池性能，導(dǎo)致續(xù)航里程進(jìn)一步縮短。 電池在高速行駛時(shí)，需要高的放電效率，這會(huì)導(dǎo)致電池本身的溫度升高。 電池內(nèi)阻會(huì)隨溫度升高而增加，降低其輸出效率，并增加能量損耗。
無(wú)論是油車還是電車，都存在“經(jīng)濟(jì)時(shí)速”，即能源效率高的車速區(qū)間。 對(duì)大多數(shù)油車來(lái)說(shuō)，這個(gè)區(qū)間一般在60-90公里/小時(shí)。
研究表明，低于或高于經(jīng)濟(jì)時(shí)速都會(huì)增加油耗。 車速過(guò)慢時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷小，燃燒不充分；車速過(guò)快時(shí)，風(fēng)阻顯著增加。
電車雖然高速能耗增加，其經(jīng)濟(jì)時(shí)速通常也低于高速巡航速度。 這意味著電車在高速上的能源效率并非處于狀態(tài)。
從能量轉(zhuǎn)換效率來(lái)看，電車總體上仍比油車有效。 電動(dòng)車的能效可以達(dá)到80%到95%之間；燃油車在同一速度下的能效只有約5%到35%，通常低，再加上變速箱的損耗，整體效率還會(huì)打個(gè)八折。
為什么電車高速續(xù)航表現(xiàn)反而差呢？ 這是因?yàn)橛蛙嚤旧碓诘退贂r(shí)效率太低，電車效率一直較高，所以真實(shí)地反映了高速需要更多能量這個(gè)現(xiàn)實(shí)。
舉個(gè)例子，50升汽油所含的能量大約相當(dāng)于450度電。 如果只看能量?jī)?chǔ)備，汽油車的能量是電動(dòng)車的將近10倍。
這意味著即使油車能量轉(zhuǎn)換效率低，其初始能量?jī)?chǔ)備遠(yuǎn)超電車，這也是為什么油車高速續(xù)航表現(xiàn)優(yōu)的原因之一。
開電車跑高速，表顯續(xù)航嘩嘩往下掉；換油車踩油門，油耗反而越跑越低，這種反差讓無(wú)數(shù)車主感到困惑。
有經(jīng)驗(yàn)的車主發(fā)現(xiàn)，電車市區(qū)能跑400公里，上了高速就只剩300公里，續(xù)航打七折成常態(tài)。
油車能長(zhǎng)期跑120公里/小時(shí)以上，電車就費(fèi)勁了。 這還得歸功于變速箱。 油車靠變速箱調(diào)節(jié)動(dòng)力輸出，雖然高 檔位扭矩小了點(diǎn)，但整體還能保持不錯(cuò)的輸出。
電車沒變速箱，完全靠改變電信號(hào)來(lái)控制速度。 起步扭矩是大的，扭矩一直保持不變，后期加速全靠提高電機(jī)轉(zhuǎn)速，這就跟使蠻力一樣，特別耗電。
