新能源汽车在高速行驶时续航里程锐减,主要因为多数电动车缺少变速箱,导致电机转速随车速增加而升高,功耗随之增大。例如,保时捷Taycan配备变速箱,而大多数电动车则采用单速变速箱,更适合城市驾驶,高速行驶时耗电量显著增加。虽然双速变速箱能改善高速续航,但成本和普及率限制了其应用。高速行驶时,电机转速的提高导致耗电量增加,续航里程相应减少。此外,风阻增加也会导致额外能耗。目前,采用双电机方案,低速前驱动和高速后驱动,是提升高速续航的有效方法。
新能源跑高速续航为何锐减?主要是因为现在的新能源汽车大多没有变速箱,也就是说转速越高,电机转速越高。高速运行时,电机转速一般在10000转以上,其功耗可想而知。当然,并不是所有的电动车都没有变速箱,比如保时捷Taycan就有变速箱。
从节能的角度来看,如果不考虑任何阻力,那么汽车就是匀速行驶,需要零能量。这就是我们在中学时学到的,牛顿第一运动定律。但实际上,我们在开车的时候,需要不断的消耗燃料或者电力。
而这部分能量,除了浪费之外,主要是用来对抗车辆的阻力。高速疾驰,连续油门耗电非常快,续航里程急剧下降是正常的。如果服务区休息并停电里程,里程将恢复。车标的续航里程是等速里程!
就电动汽车本身的驱动结构而言,大多采用单速变速箱,将电能从电池传递到电机驱动车辆。为了保证城市驾驶的加速和续航表现,单速变速箱的传动比设置更倾向于城市驾驶,这注定了高速驾驶的耗电更高。当然,这也不是不可能解决的。
比如换成双速变速箱,可以兼顾低速和高速行驶状态,但由于成本高,普及率有限。或许,这种两档变速箱未来会在纯电动车上得到广泛应用。由于采用了单速变速箱,无法改变电机的工作特性,而且转速越高,功耗越大的问题,被单速变速箱放大。
比如在高速行驶时,纯电动汽车时速达到120公里时,电机的转速可能会飙升到每分钟7000转以上,耗电量的增加在所难免。最直接的结果就是,虽然实际续航里程只有100公里,但实际续航里程会减少120-150公里,甚至更多。
而且这种情况会随着速度的增加而下降得越来越快。也就是说,单速变速箱电动车的设计特点决定了这种车型更适合城市出行,高速行驶也没用。此外,也有增加变速箱的技术方案,但前景黯淡,缺陷明显,成本增加,故障率增加,占用空间。
收益非常有限。这也是为什么大多数纯电动汽车仍然不使用变速箱的原因。其实对于燃油车来说,无非就是把油耗从8改到10,百公里多花14块钱的问题。但是对于纯电动汽车来说,相当于百公里耗电16度变成了20度。
风阻增加带来的额外能耗相当于16度变成了24度。比如你的汽车电瓶总共有72kWh,正常续航是450Km,但是没有100公里高速跑的能耗就变成了24℃,所以只能跑300Km。还有一种采用前置永磁同步电机和后置交流异步电机的双电机方案。
低速前驱动,高速后驱动,可同时使用不同齿轮比的减速器。这是目前最可行的方案,对高速续航的提升效果非常明显。以上就是对为什么新能源跑高速续航能力掉的那么快的原因分析,大家对此有何看法?欢迎留言讨论,感谢观看。
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