「車車迷」電動車跑高速為什么續航里程會縮短?

其實燃油車跑高速油耗也會增加的 , 但是比市區油耗要低很多 。 比60km/h等速行駛時油耗也要高一些 。

燃油車高速油耗比比市區低是因為市區工況時發動機利用率低 , 大部分功率被浪費掉 。 而跑高速的時候發動機利用率高一些 , 因此油耗就會低一些 。 以60-80km/h的速度行駛時的油耗要反而比跑高速要低一些 , 其中一個主要的原因就是風阻 。 風阻與速度成正比 , 速度越高風阻越大 , 車子阻力也越大 。 而車子阻力增加則油耗自然增加 。 因此燃油車高速行駛時油耗也要比最佳工況高一些的 。

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電動汽車與燃油車還不一樣

電動汽車市區內電耗明顯要比燃油車低很多 , 而高速行駛時電耗會明顯增加 , 續航里程自然會縮短 。 這點與燃油車幾乎是相反的 。

電動汽車市區內行駛時電耗低的主要原因就是能源利用率 。 電動汽車原地等候時電動機不需要運轉 , 也就不會耗電 。 而電動汽車低速行駛時所需功率并不大 , 電控系統最大的優點就是可以按需分配電流、電機需要多大功率電池輸出相應的電流即可 , 沒有額外浪費 , 因此能源利用率得以提升 。 而燃油汽車 , 無論是低速行駛還是怠速等候 , 發動機需要維持運轉 。 發動機運轉是要消耗一定燃油的 , 因為無法像電機那也可以按照實際需要輸出功率:干活時候吃飯、不干活時候不吃飯、干多少活吃多少飯 。 燃油車:只要車輛啟動 , 發動機就需要消耗燃油 , 因此燃油汽車低速行駛油耗高 , 而電動汽車低速行駛時電耗并不會太高 。

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電動汽車「車車迷」電動車跑高速為什么續航里程會縮短?

電動汽車高速行駛時油耗增加 , 一個原因與燃油汽車是一樣的 , 那就是克服風阻需要消耗能量 , 車速越高風阻越大 。 另外一個原因就是電動機/電池特性導致的 。 電動機與發動機物理特性有著明顯的不同 。 電動機到達額定轉速之前處于恒轉矩模式 , 轉矩是恒定的 , 不因為轉速改變而改變 。 而轉速上升到額定轉速時 , 電動機則進入恒功率狀態 。 這個時候轉速上升電動機的扭矩就會下降 。

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上圖是某電機輸出特性圖 。 藍色線代表電機扭矩、綠色線代表電機功率 。 可以看出來電機輸出特性與內燃機完全不一樣 , 在到達額定轉速3000rpm之前 , 電動機的扭矩都是保持不變的 , 扭矩不因為轉速改變而改變 。

轉速從1轉/分開始時電機就可以輸出最大扭矩 。 因此電動汽車前半段加速明顯強于燃油汽車 , 因為扭矩來的非常早 。 燃油汽車扭矩則與轉速息息相關 , 發動機轉速起碼要拉高到1500轉/分以上 , 渦輪增壓發動機才會爆發最大扭矩 。 而電動機轉速超過額定轉速時 , 則會進入恒功率模式 , 轉速升高則扭矩不變 。 因此大多數電動汽車并不會配備變速箱 , 電動機低速高扭矩、高轉速時恒功率 。 而電機轉速范圍寬 , 最高轉速上萬轉 , 車速有保障 。

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功率=轉速×扭矩

因此電動汽車中低速行駛時發電機并沒有全功率運轉 。 在電動機到達標準轉速之前 , 電動機功率與轉速成正比 。 轉速低功率低、耗電量低 。 轉速高功率高 , 耗電量高 。 而電動機超過額定轉速時 , 電動機則會進入恒功率模式 。 也是就最大功率模式下 , 大功率工況自然會消耗更多的電流 , 因此電動汽車高速行駛時續航里程會縮短 , 畢竟電動汽車的標準里程是在60km/h測定而來的 , 高速行駛時風阻增加、電機功率增加 , 續航里程自然也就縮水了!