2024年3月19日发(作者:福田皮卡车柴油版大全价格图片)

AutomotiveDigest

电动乘用车的能量密度及续驶里程

董学锋

(北京长城华冠汽车研发有限公司,北京101300)

【引用】

董学锋.电动乘用车的能量密度及续驶里程[J].汽车文摘,2020(3):1-4.

【Citation】

yEnergyDensityandDrivingRangeForElectricVehicle[J].AutomotiveDigest(Chinese),2020(3):1-4.

【摘要】

总结《免征车辆购置税的新能源汽车车型目录》(第一批到二十九批)中的电动乘用车相关数据,重点分析近6

年电动乘用车的电池能量密度、整车能量密度及续驶里程的变化,通过梳理分析,总结其规律及变化趋势。

主题词:电动乘用车

中图分类号:U471.23

能量密度续驶里程

DOI:10.19822/.1671-6329.20200010文献标识码:A

BatteryEnergyDensityandDrivingRangeForElectricVehicle

(CH-AutoR&DCorporation,Beijing101300)

【Abstract】Thispapersummarizestherelevantdataofelectricpassengervehiclesin\"newenergyvehiclesexempted

fromvehiclepurchasetax\"(the1stbatchtothe29thbatch),andfocusesontheanalysisofthechangesintheenergy

years,andsummarizesthetrendsofthechangesthroughsortingandanalysis.

densityofelectricpassengervehicles\'batteries,theenergydensityofthewholevehicleandthedrivingrangeinthepast6

DongXuefeng

Keywords:EV,Energydensity,Drivingrange

1前言

从2014年8月到2019年12月工信部先后发布了

29批《免征车辆购置税的新能源汽车车型目录》(以下

简称《目录》),基于纯电动乘用车的相关数据,对动力

电池系统的能量密度、整车的能量密度及用户最为关

心的电动车续驶里程等近两年的发展变化再做一次

梳理和小结,作者以往文献

[1]

对1~15批(即2014~

2017的产品)进行过分析,本文重点分析2019年的产

品,并从趋势变化方面对(2014~2019)产品进行整体

的系统分析梳理。同时结合电动汽车测评的部分结

[2]

,对冬季的实际续驶里程作了简要总结。

度。从《目录》中的产品看,2019年是近6年产品最多

的一年,考虑到当前的市场形势及国家的政策调整,

预计未来产品车型的申报会有所下降。图1是用

2019年《目录》参数计算的电池系统能量密度,图1中

的左侧是电池的能量密度,是以电池的系统质量为横

坐标展开的,右侧是电池能量密度的车型分布情况,

统计计数的组距为5W·h/kg,图中,动力电池能量密度

为135W·h/kg对应的柱状图是104,其含义是密度为

135(±2.5)W·h/kg的车型总数是104个,有一个车型

进入了180(±2.5)W·h/kg的域内。

2动力电池系统能量密度

2.12019年产品动力电池的能量密度

对于电动汽车,动力电池的能量密度是最重要指

标,与传统汽车相比,续驶里程是用户最关心的性能,

而续驶里程的最大影响因素是动力电池的能量密

图1动力电池能量密度及车型分布

汽车文摘

1

汽车文摘

2.2近6年电池能量密度的提升

选择2014~2019年《目录》的全部样本,作同样的

分组计数(车型数)统计,用表1的形式描述近6年电

池能量密度的不断提升,表1中的最后一行与图1右

侧柱状图的标签数值相同,只是表达的方式不一样,

在表1中,2014年的样本量是59个车型,2019年的样

本量是448个车型,总体的态势是高电池能量密度的

车型逐年增加,表征动力电池能量的不断提升。

表1近6年电池能量密度统计

2.3电池能量密度的年度趋势

用《目录》数据计算出电池能量密度,再按年度计

算平均值,得到的结果是2014年90.61W·h/kg,2019

年是145.87W·h/kg,将6年的结果绘于图2中。每一

年只用一个平均数来表达一年的水平,再用趋势线来

表达变化的情况。6年的平均年增量为11.6W·h/kg,

如果用此变化速率预测未来,则2022年电池能量密

度平均值将达到180W·h/kg,那时电动汽车性能将会

更好。

1

-

)

g

k

(

h

·

W

/

图2动力电池能量密度的年度变化

3整车能量密度

3.12019年度产品的整车能量密度

动力电池的能量密度反映的是电池的水平,但影

响电动汽车续驶里程的主要因素是汽车的总质量、动

力蓄电池组总能量及各种行驶阻力和系统效率等。其

中关键的是电动汽车的总能量和汽车的总质量,把动

力电池的总能量与整备质量之比定义为整车的能量密

度,则2019年《目录》产品的整车能量密度见图3,该图

是以续驶里程(NEDC)为横坐标展开的散点图,整车

所需的能量密度与续驶里程大致呈对数关系。图3的

2

2020年第3期

右侧是不同整车能量密度所占的车型数。整车能量

密度在30±2W·h/kg之间的有92个车型,有3个车型

整车能量密度达到44±2W·h/kg的范围。

1

-

)

g

k

(

h

·

W

/

图3整车能量密度与续驶里程

3.2近6年产品整车能量密度的提升

回顾2014年到2019年的产品,如表2所示,“列”

为整车能量密度、“行”为年度对应能量密度的车型

数,车型密集的区域是:2014年(15~19)W·h/kg,

2016

车能量密度呈逐年上升的态势。

年(17~25)W·h/kg,2018年(23~35)W·h/kg,整

表2不同整车能量密度年度统计

3.3整车能量密度的年度趋势

同样还是每一年度用一个整车能量密度的平均值

来评价其发展变化趋势,用图4表示,6年来,整车能量

密度平均每年的增速是2.72W·h/kg。各年的数值分

别是:2014年18.61W·h/kg、2015年20.52W·h/kg、

2016

30.19W·h/kg

年22.47W·h/kg、2017年24.44W·h/kg、2018年

此推算2022年的平均值可望达到

,而到了2019年达到

39.6

31.46

W·h/kg

W·h/kg

。如

1

-

)

g

k

(

h

·

W

/

图4整车能量密度的年度变化

4电动乘用车续驶里程

4.12019年度产品的续驶里程

电动车的续驶里程与整车能量密度成正比,也就

是说,整车能量密度越大,续驶里程就越长,当然,也

AutomotiveDigest

与系统匹配、空气阻力和滚动阻力等相关,图5反映

了整车的续驶里程与整车能量密度的关系,用线性的

趋势线表示,2019年是S

S

e

=16.12E

g

-142.07,2014年是

e

性能水平差异,

=9.03E

g

-1.06

也反映出不同年度产品技术水平的提

。这两个式子表达了各年度产品的

升。同一年度产品,在趋势线之上的产品性能优于趋

势线下的。

图5续驶里程与整车能量密度

4.2近4年续驶里程的提升

对电动汽车,用户关注用电安全、续驶里程(续

航)、充电时间、充电配套设施、电池寿命、电池能量衰

减等等,对于电动车的续航,将2016年到2019年的4

年《目录》样本进行分析比较,按年度产品分块,选每

组续驶里程的区间为±25km,统计不同续驶里程区间

的产品数量成条状图,如图6所示,从图可以看到:续

航250km的产品,2016年为21个车型,到2017年为

53

个,

个车型;

而到了2019

2018

年续航

年续航

400

300

km

km

的车型有

的车型(最多)

168个,

并有

145

4

地提升。

个车型达到了650km。可见产品续驶里程逐年不断

图6续驶里程年度统计

4.3近6年续驶里程的发展趋势

说到年度趋势,还是选用年度平均值的变化来表

达更为适合,用年度样本的续驶里程平均值及其变化

来表达年度趋势,如图7所示,2014年度产品的平均

续驶里程仅为146.93km,2019年达到364.99km。电

动乘用车续驶里程的平均年度增量为44.88km,假如

按年度变化率不变,则2022年电动乘用车的续驶里程

平均值将达到483.2km。从4.1节可知,按2019年的

产品技术水平推算,整车能量密度每增加1W·h/kg,

续驶里程将增加16km。

图7续驶里程的年度变化

4.4冬季的实际续驶里程

电动汽车的续驶里程是在特定试验条件下测出

的,和汽车的燃油消耗量一样,目前都是用“NEDC工

况”,这种续航对同类车型(都是电动车或都是燃油

车)的相互比较更有意义。由于用户的使用条件与

特定汽车试验条件不可能相同,因此,对于燃油车,

实际使用油耗要比“NEDC工况”高;对于电动车也一

样,用户实际使用的续驶里程要比“NEDC工况”短,

尤其是在冬夏使用车内空调时尤为明显;另外充电

时间长、充电设施不够,更增加了用户抱怨。电池

受温度影响,冬季储能下降,续航能力变差。部分车

型的冬季测试表明,冬季高速行驶时续驶里程衰减

大约为50%;冬季城市行驶也会衰减到70%左右,如

表3所示。

表3冬季测试结果统计

[2]

5结束语

对近6年的《目录》产品,按年度计算其性能平均

值,包括电池系统的能量密度、整车能量密度及整车

续驶里程统一列于表4,作为本文的小结供参考。

表4年度汽车能量密度和续驶里程平均值统计

参考文献

[1]董学锋

术,2018(6):1-4.

.电动乘用车主性能统计与分析评价[J].汽车技

汽车文摘

3

汽车文摘

[2]新出行.冬季实验室(上)在-20℃的崇礼7款纯电动车续

航大起.[EB/OL].(2019-02-13)./

?mod=view&aid=48942.

作者简介:

董学锋,硕士研究生毕业,北京长城华冠汽车研发有限公司

副总经理,总工程师,整车管理中心总监,研究方向为乘用

车整车设计开发,汽车轻量化。曾任一汽技术中心副总工

程师、研发总院首席设计师,中国汽车工程学会悬架技术分

会副主任委员,从事汽车设计与开发36年。现任《汽车文

摘》编委会成员,中国汽车工程学会产品分会副主任委员,

中国汽车工程学会第八届、九届理事会理事,全国汽车标准

化技术委员会整车分技术委员会副主任委员。

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2020年第3期

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