基于2023 EB-PAC的新能源公交車性能評價與結果解析

趙永剛, 尚志誠, 張 超, 司電成

(招商局檢測車輛技術研究院有限公司, 重慶 401329)

由交通運輸部科學研究院、中國公路學會客車分會、中國道路運輸協(xié)會城市客運分會、西部科學城重慶高新區(qū)管理委員會、招商局檢測車輛技術研究院有限公司等單位聯(lián)合主辦的2023全國新能源公交車性能評價賽(EB-PAC)圓滿落幕。該比賽自2018年首次舉辦以來,已成功舉辦四屆,累積共有來自全國的50家企業(yè)、80款車型參賽。通過比賽測評,反映了近年來我國新能源公交車技術進步和質量提升情況[1]。本文結合2023年EB-PAC測試結果,分析比較新能源公交車在節(jié)能、續(xù)航、舒適性、動力性、EMC等方面的平均水平和差異情況,并為新能源公交車的技術研發(fā)提供建議。

1 評價項目演變歷程

經多年發(fā)展,結合公交車的應用場景,依據(jù)現(xiàn)行國家標準,逐步確定了節(jié)能、動力、續(xù)航、安全、舒適、EMC等評價項目,完善了相關測試方法和測試設備,形成了EB-PAC評價體系[2-3],相關評價項目演變過程見表1。前三屆相關評價項目主要變化詳見參考文獻[3],2023年的主要變化為:

表1 EB-PAC評價項目演變過程

1) 節(jié)能行駛工況方面。按GB/T 38146.2—2019[4]中國城市客車行駛工況(CHTC-B)行駛32.9 km(6個循環(huán))。

2) 舒適性方面。增加30 km/h脈沖輸入平順性項目。

3) 電磁兼容性方面。2020年為附加摸底項,不進行評分[3];2023年進行駕駛員處和后排座椅處的低頻磁場發(fā)射強度最小裕量測試,并納入評分體系。

2 賽事概況

賽前對所有參賽車輛型號、車長、整備質量、輪胎氣壓、動力電池、生產企業(yè)、總儲電量、驅動電機及整車絕緣報警信息等參數(shù)進行核查。按規(guī)定進行配載,5～7 m車型裝載1.5 t;8～10 m車型裝載2 t;10 m以上車型按3 t裝載。

比賽所用測試設備及儀器均在檢定/校準有效期內,測試設備主要包括車輛綜合性能測試儀、汽車噪聲測試系統(tǒng)、功率分析儀、溫度計、振動分析儀和EMC測試系統(tǒng)等。

2023年7月16日,來自全國各地的11家主流客車生產企業(yè)攜17款各型新能源公交車參加了評價賽。賽前抽簽確定參賽車輛出發(fā)順序和測試小組。進行車內噪聲、平順性、加速性能、爬坡性能、涉水安全、EMC性能、節(jié)能和續(xù)駛里程相關項目的比賽測試。

3 綜合性能評分規(guī)則

根據(jù)節(jié)能、續(xù)駛、動力、舒適和EMC性能評價項目相關指標測試結果,對各單項性能進行評分。然后按表2的權重系數(shù),進一步對車輛性能進行綜合評分。

表2 評分權重分配表

4 測試結果分析

沿用上一屆分析方法[3],即通過對比各米組內車型測試結果的平均值、測試結果最大值與最小值的比值(簡稱“最大值/最小值”),來分析相關技術的基本情況和車型間差異性,以及歷年的變化情況。

4.1 節(jié)能性分析

賽事在7月高溫酷暑下開展,全程試驗開啟空調調整車內前、中、后溫度至26 ℃±2 ℃,各米組車型百公里耗電量較往屆增加明顯,反映了車輛的季節(jié)適應性[5]。8～10 m組、10～11 m組、11～12 m組百公里電耗平均值見表3,較往屆最高值分別高出16.1%、22.9%、0.2%。百公里電耗最大值/最小值見表3,組內車輛耗電量差距變大,10～11 m組為3.84,表明節(jié)能技術差距在擴大。

表3 百公里電耗平均值(kW·h)與最大值/最小值

4.2 續(xù)駛里程分析

各米組動力電池儲電量平均值較往屆最高值變化不明顯(在±2%以內),因百公里電耗增加,8～10 m組、10～11 m組、11～12 m組CHTC-B工況推算續(xù)駛里程分別較上一屆下降了9.2%、29.0%、22.1%,具體數(shù)據(jù)見表4。推算續(xù)駛里程最大值/最小值見表4,10～11 m組差距變大。

表4 推算續(xù)駛里程平均值(km)與最大值/最小值

4.3 動力性分析

爬坡時間平均值見表5,各米組爬坡時間整體上略有增加。爬坡時間最大值/最小值見表5,8～10 m組差距較大。

表5 爬坡時間平均值(s)與最大值/最小值

加速時間平均值見表6,整體上各米組加速時間呈降低趨勢。10～11 m組加速性能近年來持續(xù)提升,加速時間整體降低了24.1%。加速時間最大值/最小值見表6。

表6 加速時間平均值(s)與最大值/最小值

4.4 舒適性分析

4.4.1 勻速行駛噪聲

1) 勻速行駛駕駛員耳旁噪聲平均值見表7,10～11 m組較上一屆降低了1.9%,最大值/最小值見表7。

表7 勻速行駛駕駛員耳旁噪聲平均值(dB(A))與最大值/最小值

2) 勻速行駛后橋上方噪聲平均值見表8,10～11 m、11～12 m組后橋上方勻速噪聲降低趨勢明顯,較首屆分別降低了5.0%、8.9%。后橋上方噪聲最大值/最小值見表8。

表8 勻速行駛后橋上方噪聲平均值(dB(A))與最大值/最小值

4.4.2 加速行駛噪聲

1) 加速行駛駕駛員耳旁噪聲平均值見表9,10～11 m組駕駛員耳旁加速噪聲降低了3.6%。駕駛員耳旁噪聲最大值/最小值見表9。

表9 加速行駛駕駛員耳旁噪聲平均值(dB(A))與最大值/最小值

2) 加速行駛后橋上方噪聲平均值見表10,8～10 m組降低了4.8%。后橋上方噪聲最大值/最小值見表10。

表10 加速行駛后橋上方噪聲平均值(dB(A))與最大值/最小值

4.4.3 平順性

1) 隨機輸入平順性平均值見表11,各米組隨機輸入平順性改善趨勢明顯,較上一屆提升了22.2%～37.9%。隨機輸入平順性最大值/最小值見表11,2023年8～10 m、10～11 m組內部差距減小。

表11 隨機輸入平順性平均值(m/s2)與最大值/最小值

2) 30 km/h脈沖輸入平順性為2023年新增測評項目。5～7 m、8～10 m、10～11 m、11～12 m組脈沖輸入平順性平均值分別為9.77 m/s2、9.26 m/s2、10.13 m/s2、10.54 m/s2,組內最大值/最小值分別為2.03、2.17、4.94、2.6。脈沖輸入平順性8～10 m組表現(xiàn)較好。

4.5 EMC分析

勻速和加速行駛低頻磁場發(fā)射強度最小裕量(簡稱“裕量”)為2023年新增測評項目。

4.5.1 勻速行駛裕量

1) 5～7 m、8～10 m、10～11 m、11～12 m組駕駛員處勻速行駛裕量平均值分別為38.94 dB、38.38 dB、47.02 dB、42.82 dB,組內最大值/最小值分別為1.16、1.83、1.08、1.43。

2) 5～7 m、8～10 m、10～11 m、11～12 m組后排座椅處勻速行駛裕量平均值分別為35.93 dB、34.85 dB、34.70 dB、38.59 dB,組內最大值/最小值分別為2.04、2.33、1.96、1.57。

可見,駕駛員處表現(xiàn)優(yōu)于后排座椅處,駕駛員處8～10 m組較好,而后排座椅處11～12 m組較好,8～10 m組內差距較大。

4.5.2 加速行駛裕量

1) 5～7 m、8～10 m、10～11 m、11～12 m組駕駛員處加速行駛裕量平均值分別為35.11 dB、38.43 dB、46.14 dB、39.87 dB,組內最大值/最小值分別為1.41、1.84、1.1、1.28。

2) 5～7 m、8～10 m、10～11 m、11～12 m組后排座椅處加速行駛裕量平均值分別為16.48 dB、26.28 dB、27.81 dB、28.03 dB,組內最大值/最小值分別為15.17、3.47、4.48、3.51。

可見,駕駛員處加速行駛裕量優(yōu)于后排座椅處,5～7 m組后排座椅處最大值/最小值為15.17,表明組內車型車尾部的電磁防護技術水平差距較大。

4.6 相關建議

1) 提高能量管理的季節(jié)適應性水平。根據(jù)使用需求,對不同溫度、環(huán)境、使用工況等開展研究,包括降低行駛阻力、制動能量回饋、提高動力系統(tǒng)效率、降低附件的能耗、提升整車能量管理智能化控制水平等。

2) 結合電動汽車特點,除了關注整車相關性能外,還需進一步關注與乘客體驗密切相關的車內附件、座椅、空調等在各工況下的品質表現(xiàn),縮小電磁兼容技術差距,提升車輛的綜合性能和乘客體驗。

5 結束語

發(fā)展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路。自2018年首屆EB-PAC舉辦以來,我國新能源汽車由弱到強,進入加速發(fā)展的新階段。通過分析各屆EB-PAC的能耗水平、續(xù)駛里程、動力性、舒適性和EMC等測試結果,可從新能源公交車的角度反映出我國新能源汽車技術的發(fā)展。后續(xù)EB-PAC將根據(jù)新能源汽車技術的發(fā)展情況和趨勢,動態(tài)優(yōu)化相關評價規(guī)則和項目,引領我國新能源公交車高質量發(fā)展。