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
果
[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
/
度
密
量
能
池
电
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
/
度
密
量
能
车
整
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
/
度
密
量
能
车
整
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,
为
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。
《汽车文摘》征稿启事
自1963年《汽车文摘》创刊以来,她一直为读者提供单一的文献检索。在知识和信息大爆炸的新时代,她将华丽转型,《汽车文
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撑,据此也希望为我国汽车工业做大做强贡献一份力量。
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之道”的使命,我们要深入研究国际上汽车强国的技术创新成果与动向,我们坚信他山之石,可以攻玉。我们将在低碳化、智能化、
信息化和智能制造四个方向和十大领域,联合广大作者,为读者提供国际汽车强国的创新成果纵览、创新动向与趋势,特别是要关
注具有颠覆性的技术创新,如智能网联汽车技术等。
我们期盼大学学生、学者和广大工程技术人员,充分发挥在专业领域的优势,聚焦近1-2年内国际上低碳化、智能化、信息化和
智能制造方面的创新动向与趋势,形成某个技术领域的综述,广引国际上高影响力学术期刊,一般要求在20篇以上,一半以上为外
文参考文献,综述篇幅在4-8页左右。
关键词:国际知名文献,最新创新技术,小综述
2020年选题计划:
●新能源汽车(后补贴时代发展,电池、电机、电控,能量管理、电池热管理)
●汽车安全与舒适技术(功能安全,预期功能安全、NVH)
●信息化技术HMI,V2X
●燃料电池汽车技术
●超级节能汽车技术
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2020年第3期
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