电动汽车最佳续航里程

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电动汽车最佳续航里程

周惠琴 张树培

（212013 江苏大学汽车与交通工程学院 江苏　镇江）

摘　要：针对目前市民普遍认为电动汽车续航里程不能满足日常需求，但是不同用途的电动汽车所需续航里程并非越远越好，盲目增加电动汽车电池组数量，反而造成更多不安全因素，而目前并没有确定的最佳续航里程。首先分析了市民的日常乘车需求，建立电动汽车续航里程影响因素模型，其次研究了电动汽车续航里程不同工况的计算方法，最终确定不同工况下不同用途的电动汽车最佳续航里程。

关键词：电动汽车；续航里程；动力性电动汽车的能耗大约只有传统汽车的1/4。与传统汽车比较，电动汽车的续航里程相对较短，对最佳续航里程没有具体的优化，使消费者产生里程焦虑，成为电动汽车的普及的瓶颈。在电动汽车的电池能量密度没有技术突破的背景下，对消费者日常最大乘车需求、电动汽车的动力性能、经济性能、车载电池的动力性等因素进行匹配，得出电动汽车的最优续航里程，可调整消费者对电动汽车续航里程的错误观念，对推动电动汽车发展有重要意义。

一、消费者实际所需最大续航里程

随着城市的发展扩大与房价的不断上涨，远距离上班的人

越来越多，而这些上班族是电动汽车最大的消费者。2015年百度发布的全国城市上班距离排行榜显示，北京市为全国办公区与生活区交界最明显的地区，平均上班距离为19.2km。全国上班族平均上班时间为28分钟，距离为9.18公里。

即使如此，续航里程为160km 的电动车也能够作为家用上下班轿车。可见，人们日常的乘车需求在100km 之内，对续航的期望却远远高于其实际需求。对于主要用于上下班的家用轿车，每天的行驶里程更短。对高续航的依赖只是一种浪费。可以对消费者进行指导，调整其错误观念。

二、电动汽车续航里程影响因素

与传统汽车一样，车辆外部行驶条件、滚动阻力系数、空气阻力系数、机械传动效率和整车质量等因素对电动汽车续航里程与传统汽车相同。其它影响因素还有：动力电池性能、辅助系统的能量损耗、能量回馈系统、环境温度以及电池损耗等。

1．动力电池性能

动力电池性能指额定容量、能量密度等。如采用锂离子电池，电池质量可以减少2/3，续航里程可增加15%以上。电流与放电

时间的关系采用Peukert 方程：n

b t k I −=•：I b 为电池放电电流，

A ；t 为放电时间，h。

2．辅助系统的能量损耗电机、照明、冷暖空调等低压电器系统应选择耗能少的部件，其中空调的功耗占绝大部分，试验表明空调的全程开启会使续航大约下降1/4。

3．能量回馈系统

电动汽车的能量回馈系统将制动时的部分能量转化为电能储存到蓄电池内，减少能量损失。可回收15%-20%的能量，实际回收的能量与制动中损失能量总和的比值，即电动汽车的逆向回收率为：re η=

re

back

P P ：P re 为回收能量，J；P back 为制动能量，J。4．环境温度

不同温度电池组放出的能量不同。实验发现锂离子电池冬

季可放出能量为夏季的2/3，并且温度对车辆各部分的工作效率都有影响。因此，电动汽车的续航里程受环境温度影响很大。电动汽车在不同温度下的续航等效计算模型为

()batt V V batt c c L T

a e

V C 1SOC D v 1000P λλλλ+−+−••••••−=••：λV

+为放电平台电压变化系数；

λV -为充电平台电压变化系数；λC +为放电电容变化系数；λC -为电

容充电系数。

5．电池损耗

实验证明，行驶里程达到1万英里时电池损耗约为6%；4万英里时损耗为22%。电池使用五年后的容量，80%取决于车主使用的情况，若做好对电池的养护，续航在五年内仅下降20%。在电动汽车最佳续航里程的设计时，也要充分考虑到电池的损耗。

三、纯电动汽车续航里程计算

1．等速行驶

续航里程为：v T

W t=S V P η•=•S 续驶里程；W v 电池总能量；P 消耗功率。

2．多工况行驶

多工况行驶比等速行驶多加速和减速状态，只需加上加速 行驶时的功率消耗，所以，多工况行驶里程为每个状态行驶距离总和：k

i=1=i S S ∑：Si 为每个状态的行驶距离，km；K 为车辆能

够完成的状态总数。

欧洲出台的电动汽车技术路线中，按续航里程数对人们的出行方式给出了建议：4公里以内步行或自行车，4公里至200公里为纯电动汽车，200公里至400公里为混合动力汽车，400公里以上为内燃机汽车，这个分类比较科学的体现了各种技术的适应范围。

四、总结

以上讨论表明通过对纯电动汽车消费实际乘车需求的调查，

以及根据蓄电池的特性和纯电动汽车行驶环境而确定的电动汽车最佳续航里程，可以倡导人们科学使用纯电动汽车，使汽车生产商有标准可依，有规范的限制，避免汽车生产商为提高销量一味增加电池数量，导致能源浪费。此项研究的成果将会使纯电动汽车更加节能，更加环保，并加速纯电动汽车进入市场。参考文献：

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