陳磊,楊楊,賀子龍
(安徽江淮汽車集團股份有限公司,安徽 合肥 230601)
新能源汽車
我國純電動乘用車能耗限值法規淺析
陳磊,楊楊,賀子龍
(安徽江淮汽車集團股份有限公司,安徽 合肥 230601)
《電動汽車能量消耗率限值》征求意見稿的發布,表明國家對電動乘用車的關注重點由續駛里程轉向能耗。為了更好地應對純電動乘用車能耗法規要求,對法規進行了分析,包括法規的評價方法、國內電動汽車的達標情況、與乘用車IV階段限值的對比。基于第十一批免征車輛購置稅的純電動乘用車能耗現狀,部分車型不滿足I階段限值,所有車型均不滿足 II階段限值,各主機廠應主動識別電動汽車相關的節能技術,加快推動電動汽車的節能技術革新。
電動汽車;能耗;I階段限值;II階段限值;節能技術革新
近年來,我國資源、環境問題日趨嚴重,發展以電動汽車為代表的新能源汽車成為汽車工業發展的主流趨勢。隨著電動汽車產銷量和保有量的快速增長,其電能消耗對我國總體能源消耗影響也將越來越大。針對我國尚無電動汽車能耗相關的評價標準體系,為推動電動汽車節能降耗,實現我國新能源汽車產業健康發展,《電動汽車能量消耗率限值》(征求意見稿)[1]于2017年8月發布。該標準是在我國甚至是全世界首個提出的對純電動汽車能耗指標進行要求的技術標準。為了深入地理解最新法規的關注點,并提出合理的應對方法,對本標準的征求意見稿作詳細的介紹。
標準適用于最大設計總質量不大于3500kg的M1類純電動乘用車,純電動商用車不適用此標準。
本標準采用“整備質量”作為評價參數,與M1類傳統乘用車限值標準[2]相同,共劃分16個質量段,每個質量段設定對應的限值。隨著質量段的增加,電能消耗量的限值也相應的增加。采用電能消耗量限值的評價體系,分為第一、二階段限值。I階段限值為淘汰部分技術落后車型,可用于新車型準入或新能源汽車補貼政策,建議實施時間點為 2019年1月起;II階段限值為促進少量技術先進車型發展與應用,可用于鼓勵少數先進車型的新能源汽車激勵政策或未來更長時期的新車型準入,具體時間由主管部門根據第一階段限值實施情況另行確定[1]。
標準綜合考慮最高車速和座椅排數要求,以具有三排以下座椅且最高車速不小于120km/h的車型作為普通車型,I、II階段限值見表1。相比 I階段限值,II階段限值平均加嚴14.3%。

圖1 普通車型I、II階段電能消耗量限值

表1 普通車型I、II階段電能消耗量限值
對于最高車速小于120km/h的車型,由于其在按照GB/T 18386進行試驗時無法達到NEDC工況最高車速,電耗結果偏低,為防止通過故意調低最高車速以滿足限值要求的情況出現,需在普通車型限值的基礎上乘以相應的折算系數進行加嚴。對于具有三排及以上座椅的車型,由于迎風面積大等因素導致電耗偏大,但其在實際應用中運輸效率較高,在節能方面具有一定貢獻,因此這類車型的限值相應的放寬3%。不同車型對應的限值折算系數詳見表2。

表2 折算系數
其中,K 根據公式(1)計算確定,K<1。

按照最高車速100km/h計算時,K=0.9376。
如圖2所示,從油耗的角度分析,將電動汽車普通車型能耗限值折算成汽油油耗(以CO2排放折算法為例)[4]。電動汽車 I階段限值整體上接近且略低于乘用車 IV階段目標值,平均低17.2%;電動汽車II階段限值整體與乘用車V階段目標值[4]略微持平,800-1800kg整備質量段略低于乘用車V階段目標值。

圖2 電動汽車第I、II階段限值與乘用車第IV階段限值、目標值對比
注 1:電動汽車能耗折算方法(送審討論稿)標準中分為三種電耗折算方法,包括簡單折算法、燃料生命周期折算法、CO2排放折算法,折算油耗以電耗與其折算系數的乘積作為表征,三種方法折算系數依次遞增。因此,電動汽車限值折算成油耗時以CO2排放折算法進行計算最為寬松。
注2:基于2020、2025年乘用車新車平均油耗分別下降至5L/100km[2]、4L/100km[3]的國家目標,可在現階段實施的乘用車IV階段目標值的基礎上加嚴20%預測出V階段目標值。
基于2017年7月第十一批《免征車輛購置稅的新能源汽車車型目錄》[3],由電動汽車續駛里程、電池總能量及充電效率90%(經驗值)估算出我國電動汽車的能耗現狀。目前我國電動汽車續駛里程基本上已超過150km,部分甚至達到300km;能耗基本處于13-25kWh/100km范圍內。

圖3 我國電動汽車續駛里程及能耗分布
第十一批免征車輛購置稅的新能源汽車中約一半車型滿足I階段限值要求,能耗較大的車型將被淘汰。所有車型均不滿足II階段限值要求。

表3 電動汽車的達標情況
從電動汽車的能量流分布的角度研究電動汽車的節能措施,包括提高電池能量密度、提高電機功率密度、降低電子負載損耗、整車輕量化、降低阻力等,提高電動汽車的能耗利用率,以應對即將來臨的能耗限值法規要求。
《電動汽車能量消耗率限值》征求意見稿的發布,將促使我國新能源車企將電動汽車發展的注意力從“延長續駛里程”向“降低能耗”方向轉變。各個主機廠應當結合自身的產品特色,識別和應用新的節能技術,推動電動汽車的節能技術革新,從而改善電動汽車的經濟性。
[1] GB/T XXXXX-XXXX電動汽車能量消耗率限值(征求意見稿)[S].2017.08.
[2] GB 27999-2014 乘用車燃料消耗量評價方法及指標[S].2014.12.
[3] 免征車輛購置稅的新能源汽車車型目錄(第十一批).2017.12.
[4] 楊楊,范彥冬,賀子龍等.基于能耗折算方法標準的電動汽車節能分析[J].汽車實用技術.2017(7):32-33.
Analysis of Energy consumption limits for electric vehicles
Chen Lei, Yang Yang, He Zilong
(Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601)
The release of the draft about Energy consumption limits for electric vehicles indicate that Chinese government’s focus on electric vehicles is shifting from driving range to energy consumption. In order to meet the requirements of newly released energy consumption limits of electric passenger car, it was necessary to analyze the evaluation methods of the limits of regulation, the number of the electric vehicles meeting the limits and the difference comparing with the IV phase fuel consumption regulation of passenger car. On account of the energy consumption status about the eleventh batch of electric passenger cars exempted from vehicle purchase tax, some vehicles will not meet the I phase limits, all the vehicles will not meet the II phase limits, Each automobile factory should actively identify energy-saving technologies related to electric vehicles, speed up the technical innovation of electric vehicle energy saving.
Electric Vehicle; Energy Consumption; I phase limits; II phase limits; technical innovation of electric vehicle energy-saving
U472
A
1671-7988(2017)22-69-03
10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.22.024
陳磊(1984-),男,工學碩士,工程師,研究方向為混合動力汽車技術研究。
CLC NO.:U472
A
1671-7988(2017)22-69-03