電動汽車需把降電耗提上日程
近日,科技部等九部門發布了《科技支撐碳達峰碳中和實施方案(2022-2030年)》(以下簡稱《實施方案》),其中提出的“2030年純電動乘用車新車平均電耗大幅下降”這一目標,值得新能源汽車企業關注。
盡管新能源汽車在行駛過程中不排放污染物,但如果電耗較高,顯然也不利于“雙碳”目標的實現。當前,很多車企在發布新能源汽車產品時,往往著眼于續駛里程、新配置、新技術等指標,卻很少提及平均電耗。事實上,降低電動汽車的電耗,除了減排,還意味著節能,即在總電量相同的情況下,新能源汽車會有更出色的續駛里程和更低的使用成本。
根據公安部的數據,截至今年上半年,我國新能源汽車保有量已經超過1001萬輛。隨著保有量的快速增長,新能源汽車電耗問題也開始被行業所關注。在2020年6月我國出臺的《關于修改〈乘用車企業平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法的決定〉》中,就提出要研發低電耗的新能源汽車。2020年11月印發的《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》明確提出,“2025年,純電動乘用車新車平均電耗降至12.0千瓦時/百公里”。再到此次的《實施方案》,政策導向越來越清晰。

眼下,盡管微型電動車普遍可以達到百公里12千瓦時的標準,但從整個行業來看,平均電耗距離目標差距依然較大。例如,五菱宏光MINIEV的百公里電耗在10千瓦時以下,但大量新能源車型,尤其是中高端車型的電耗相對較高。根據乘用車市場信息聯席會的數據,2021年熱銷的緊湊型純電動車百公里電耗基本為12~15千瓦時,不少中型及中大型純電動車百公里電耗超過了17千瓦時。這還是實驗室理想工況下的測試結果,與實際道路的電耗存在較大差距。據測算,電動汽車百公里電耗15千瓦時,與燃油車百公里油耗5升的碳排放水平相當。由此可見,油耗低的燃油車有可能比電耗高的電動汽車碳排放量還少。因此,新能源汽車不能光追求產品“高大上”,還需把降低電耗作為目標,這才能真正實現節能減排的初衷。

大多數電動汽車電耗較高的原因,就汽車本身而言,主要來自整車性能、駕駛工況、車身重量、外形設計等方面。因此,要從整車的設計水平、動力總成與傳動效率、標定策略等方面“對癥下藥”,減少車輛電耗。
首先,在整車設計方面,減少行駛阻力的作用不容小覷。電動汽車在行駛過程中受到的阻力越大,用于克服阻力而產生的電耗就越大。當前,電動汽車在高速行駛時電耗量明顯偏高,被不少消費者詬病。減少行駛阻力對提高電動汽車的動力性能及降低電耗均有重要作用。具體而言,其中既涉及車輛外形的風阻系數,也涉及低滾阻輪胎等方面的設計和配置,還涉及車身輕量化。例如,利用高強度鋼板、鋁合金、復合材料等制造的車身可以實現輕量化;通過對風阻、滾阻、怠速工況等項目的針對性開發等,都可以不同程度地降低電耗。
其次,動力總成既是影響電動汽車續駛里程的重要因素,也是影響電耗的關鍵因素。其中,包含電機、逆變器和減速器在內的整套驅動系統的效率,是整車加速特性、高速性能和電能轉化行駛里程的重要部分。在同等電壓等級條件下,各家車企正在努力提高電機效率、電控效率,近年來已有車企采用高能量密度方形電芯、刀片電池、CTC電池底盤一體化等技術,不僅減輕了車身及電池包重量,也提升了動力效率,有利于降低電耗。
再者,車輛能量回收的水平、駕駛模式的標定等都會在一定程度上影響整車的電耗。通過能量回收,可以在電動汽車減速時將車輛動能轉化為電能進行存儲或利用,一般情況下,常溫下其對提高整車續駛里程貢獻率約為15%~20%,相當于降低了電耗。
應該說,電動汽車要降低電耗,既與車企的設計、制造、工藝等諸多方面有關,也與行業整體技術進步不無關系。因此,在車企層面,不要盲目地為追求高續駛里程多加電池,而應從合理設計車輛續駛里程,采用新設計理念、新技術、新架構等多方面統籌考慮,有針對性地對車身及電池等新材料進行研發,不斷創新和優化汽車制造、電池制造等工藝;在行業層面,要將平均電耗作為考量車企技術水平的一項重要指標,以加速技術進步,逐步實現降低電動汽車平均電耗的目標。
總之,行業和企業要共同努力,不斷降低新能源汽車平均電耗,因為這不但關系到整車的能耗效率,反映企業和行業的綜合技術水平,而且對汽車產業實現“雙碳”目標有著重要意義。