陳秀娟
隨著實際油耗與工況油耗差異的拉大,建立基于實時與實際數據的測量標準勢在必行。
在國內,道路交通正逐漸超越工業成為大中型城市主要空氣污染源,對車輛油耗與排放的研究則成為一個有意義的課題。據了解,超過80%的乘用車出行,及60%的貨運出行發生在城市的中心地區。由于與實際行駛工況脫節,傳統交通排放統計方法在結果上有較大的失真度,同時,機動車油耗與排放認證數據往往也存在質疑。以及今年來業內傳出的大眾“檢測門”事件及三菱“燃效門”事件使人們意識到車輛實際上路的油耗、排放與模擬工況之間存在巨大的差異。那么,車輛實際油耗與工況油耗究竟差多少?車輛實際油耗又與哪些因素有關?如何有效實現交通領域節能減排?在現階段又該建立怎樣的測量標準?
隨著大數據、云計算、車聯網、ICT(實時信息技術)等信息化技術的普及,數據和技術匱乏的局限逐漸消除,實時交通的可行性得到驗證,第三方智庫機構能源與交通創新中心(以下簡稱iCET)開始利用各種數據資源(如APPs、ICT等信息平臺)分析城市實際油耗發展情況,試圖找出其中的根源。
9月21日,iCET在北京舉辦了“2016 中國乘用車燃料經濟性與城市實際排放評估圓桌討論會”,會上iCET發布了《2016中國乘用車燃料消耗量發展年度報告》、《2016乘用車實際油耗與工況油耗發展年度報告》、《基于ICT的城市交通油耗與排放研究-成都案例》等成果性文件,透過這些報告的部分數據以及圖表或許能找到相關答案。
實際與工況油耗差異幾何?
iCET基于第三方油耗記錄軟件——小熊油耗APP近60萬有效車型樣本數據的研究結果表明:車輛實際油耗與綜合工況油耗的差異正在逐年增大,年份越新的車型,其實際油耗與工況油耗的差異越大。2015款車型實際油耗比綜合工況油耗要高出27%,這一數據針對2008款車型僅為12%,且自動擋車型平均油耗差異比手動擋車型高出約9%。見圖一、圖二。
對此,小熊油耗聯合創始人孫洪波告訴《汽車觀察》,以凱美瑞為例,選取2009年-2015年中國上市車型,根據優步實際油耗調研、小熊油耗數據及工信部發布工況油耗等數據對比分析得出,所有車型的官方油耗與實際油耗存在著一定的差異,差值平均可達20%。
此外,iCET通過研究對比三個典型工況油耗區間(5.9、6.9、7.9 L/100km)的車型發現,整車質量越大,車型實際油耗與工況油耗差異越大,且對應整車質量段內的車型實際油耗與綜合工況油耗比值波動范圍也相對較大。以6.9 L/100km油耗區間為例,該類別中約有85%的車型實際油耗不僅高于認證值6.9 L/100km,甚至達不到其整備質量對應的油耗限值水平。基于工況油耗數據,企業平均燃料消耗量在2006年-2015年間下降了14%,而基于實際油耗的這一數據只有1.5%,這也意味著從實際油耗的角度出發,機動車的排放水平要遠遠超出預期。見圖三、圖四、圖五。
差異是怎樣造成的?
造成這種實際油耗與工況油耗差異的原因究竟在哪里呢?
“造成實際油耗差異的因素是多方面的,以寶馬車系為例,近幾年寶馬系列車型普遍采用8AMT變速箱,工況測試中對超過5擋之后的換擋沒有規定,因此多擋變速箱的應用容易使車輛實際駕駛情況與工況試驗之間存在很大不同,進而導致實際油耗與工況油耗之間的差異。”iCET內部人士對《汽車觀察》表示。
該人士還表示:油耗差異較高的品牌多以中大型車和豪華型車為主,這些車型排量較大,某些車主在駕駛過程中也可能存在如劇烈加速等不良駕駛習慣,極易導致這類車型的實際油耗遠超出綜合工況油耗。相反,油耗差異較小的品牌,其產品結構主要以小微型車、緊湊型車和小型MPV為主(見圖六)。
事實上,小熊油耗47個車型品牌(樣本量均超過1000)的實際油耗數據顯示,截至2015年底,47個品牌的實際油耗與綜合工況油耗比值平均值為121.9%,其中自主品牌表現搶眼,油耗差異最小的前五品牌中自主品牌占80%,一汽的實際油耗差異平均值僅為106%;實際油耗差異最大的五個品牌分別為寶馬(139%)、納智捷(134%)、沃爾沃(133%)、奧迪(133%)和比亞迪(133%)(見圖七)。
具體到某一款車型上,以哈弗H6(1.5T手動版)車型為例,其各地實際油耗數據顯示:哈弗 H6 在全國31個省市平均油耗為 9.51L/100km,其工信部綜合工況油耗為 7.2L/100km,實際油耗高出綜合工況油耗約 32%。西藏、云南、寧夏、甘肅、四川、廣西、山西、海南、江蘇、浙江、山東、新疆、北京和陜西14個省市的實際油耗值均低于31省市實際油耗均值。有趣的是,吉林、黑龍江和遼寧三省的實際油耗值最高,分別為 10.51,10.47和 10.01L/100km,超出綜合工況油耗的比例達到或接近140%,其中吉林和黑龍江兩省實際油耗高于全國平均實際油耗10%左右。
另外,基于哈弗H6(1.5T手動版)車型各地實際油耗數據表明,西南部省份的車型油耗差異小于東部和北部省份,這也說明車輛冷啟動、車內空調使用等因素對車型實際油耗影響較大。此外,昆明全年的車型實際油耗波動范圍最小,實際油耗最大值與最小值僅差0.6L/100km,而這一數據針對哈爾濱則達到1.5L/100km(見圖八)。
據了解,目前的官方油耗即工信部燃料消耗量網站發布的數據,是車輛在官方指定的測試機構根據現有循環測試工況得出的結果。而車輛工況油耗測試要按照要求在特定的駕駛環境進行,即便如此,同一輛車在不同測試中也會出現不同的油耗結果。而現實生活中,駕駛情況受到各方面的影響,包括人為因素與外界環境因素,如司機駕駛習慣、車齡、環境溫度、擁堵情況等。
也就是說,車輛實際油耗與其行駛速度、車齡、機油性能、環境溫度、空調制冷以及駕駛員習慣等多個因素相關,因此實際油耗與工況油耗需要區別對待。
因此,在互聯網+技術環境下,利用大數據方法來衡量汽車在實際工況下的性能表現,通過全生命周期評價,完善產業鏈中各環節的節能減排,將利于促進整個汽車產業鏈條的可持續性發展。
如何節能減排?
基于上面的研究結果,孫洪波建議,車主改善車輛狀態和駕駛習慣,可有效降低實際油耗。他指出,通過減少怠速停車時間、良好控制低轉速換擋、保持70~90kn/h勻速行駛、保持正常胎壓等良好習慣將有助于節省20%~30%的油耗。
另外,iCET在美國國家地理學會空氣與水保護基金的支持下,通過公私領域合作,與優步成都、西南交通大學共同開展工作,在成都進行了一期試點項目研究,通過整合實時城市交通數據,動態地分析城市交通脈絡及實時排放。iCET在成都初步研究發現,應用實時數據計算一次出行的碳排放要比傳統的推算結果高出44%(普通路況下)和78%(高峰時段下)。宏觀來看,成都每天的交通出行碳排放大約為17500噸,比傳統方法(測試工況下)估算的結果(11000噸)高出59%。
研究同時發現,80%的交通出行具有較高的重合度(起點和終點相同),即這些出行具有拼車的條件。通過進行數據模型的仿真模擬得出,如果通過拼車使車輛運載利用率提高20%,那么成都市整體的交通碳排放可以降低28%;如果利用率可以提高至60%,那么成都的堵車情況將會明顯緩解,同時約70%的城市交通碳排放可以被避免。
也就是說,拼車也可協助實現交通領域節能減排。
怎樣的測量標準可行?
從此次報告研究出的結果可以看出,測試工況與實際工況下的排放存在很大差異,這表明傳統的計算方法不再適用。
據記者了解,多年來,無論是機動車油耗檢測還是排放檢測,我國都一直沿用歐盟的NEDC工況體系。“這種工況體系對我國汽車工業初期的發展起到了推動作用,促進了我國汽車節能減排和油耗技術的提升。”中國新能源汽車產品檢測工況研究與開發(簡稱“中國工況”)項目組組長、中國汽車技術研究中心(簡稱“中汽中心”)副主任吳志新表示,早期,我國汽車工業基礎還很薄弱,不具備自主制定工況體系的能力,引用當時較成熟又和我國實際道路情況相近的歐洲工況體系是最好的選擇。
在吳志新看來,無論是繼承歐盟NEDC工況體系的WLTC(全球輕型車測試循環)工況體系,還是美國加州的工況體系,都不能代表中國的實際情況, 當務之急是盡快推出中國工況,用最貼近我國車輛實際運行的工況體系檢測機動車油耗和排放。“隨著我國汽車工業的發展和機動車油耗、排放的現實需求,制定中國工況成為一件很迫切的事情。因為,一直以來,機動車油耗、排放測試標準以及國家和地方標準爭論的焦點都在工況上。”吳志新說。
據了解,幾年前,中汽中心就曾針對我國城市公交車的運行工況進行過研究。“城市公交車的工況研究為我國混合動力公交車節能減排性能的提升起到了積極的促進作用。有了這樣的經驗,相信中國工況的推出一定會對促進我國汽車工業的發展發揮更好的推動作用。”吳志新說。
iCET內部人士也表示,若要有效地建立城市交通排放治理機制和實現達峰的愿景,需根據實際工況建立科學、客觀的移動源排放測量標準,來進行每一次交通出行的排放測量,為每個人精準地提供每次出行所產生的排放影響。
針對城市交通,公私間需要建立數據共享機制,在保障各方數據安全和數據隱私的前提下,實現各方數據系統間的互聯互通,并借助“云計算”、“大數據”等新一代的信息化技術來實現公共性數據的跨平臺互用,加強整體數據可視度和作業協同性。
吳志新表示,中國工況的數據采集兼具普遍性和典型性,在城市的選擇上會綜合考慮常住人口、汽車保有量、GDP等多項指標以及我國各典型城市、地區地理、氣候特點,力求讓數據涵蓋我國所有典型路況。“為了讓工況更符合實際運行狀態,我們會考慮在中國工況的體系內,針對不同城市不同道路情況提出有針對性的工況體系。或許會針對不同典型城市出臺不同工況體系,供各城市參考使用。”吳志新說。
“中國工況制定過程中,數據采集量巨大,初步估計可能會有20T的容量,為此,我們專門建立了數據采集和監控平臺。吳志新介紹,在數據采集過程中,中國工況項目組創新了數據采集方式,利用了先進的信息傳輸手段,采用了GPS數據和GIS大數據形式,并自主開發了采集模型,為今后我國相關數據的采集積累了經驗。