【第一電動網(wǎng)】（特約作者 朱玉龍）純電動汽車受人關(guān)注的一個參數(shù)就是續(xù)航里程，這篇文章圍繞續(xù)航里程來談?wù)劮椒矫婷?。對于純電動汽車而言，不管國家的鼓勵政策如何，能夠決定一類產(chǎn)品是否能發(fā)展起來的關(guān)鍵因素，始終是消費者是否能夠接受產(chǎn)品本身這一原則。

1)客戶所期望的續(xù)航里程

從客戶出發(fā)，我們可以將客戶的需求和期望做一些分類，對于續(xù)航里程的問題可以分為：

a)滿足消費者將純電動汽車作為家庭唯一一輛汽車使用

滿足消費者對家庭唯一車輛的期望是很難的，這不僅要滿足上班、家庭旅行，應急使用等，根據(jù)抽樣調(diào)研的結(jié)果，可以得到以下的基本數(shù)據(jù)：

80KM：可以滿足每日的基本需求的數(shù)值，這個數(shù)值是大多數(shù)日每日的行駛距離，只有很少部分人認為這個數(shù)值可以滿足他們的需求。主要的原因是，這個續(xù)航距離對于車輛的使用方法進行了嚴格的約束。

320KM：這個數(shù)據(jù)可以滿足多數(shù)人的使用習慣，已經(jīng)接近消費者對于燃油車的使用習慣。在這個數(shù)值上，續(xù)航里程對于消費者的使用約束變得寬松一些。

圖1 消費者對于電動汽車續(xù)航里程的期望比例

從現(xiàn)實的消費者期望上來看，純電動汽車只有達到一輛燃油車加滿油的續(xù)航里程(越600KM)的時候，才能讓消費者忘記這是輛電動汽車，忘記使用的約束限制。也就是可以滿足周末出行，小長假和七日長假等節(jié)假日出行。

如圖2所示，如果我們將消費者實際的車輛里程統(tǒng)計平均值與期望結(jié)合起來看，這些數(shù)據(jù)就是真實而客觀的了。

圖2 按時間分析對于中國消費者私人駕駛里程平均值排布

b)家庭第二臺車輛，主要是滿足主要成員單人上班使用

這種情況，是將上班需求作為主要考慮內(nèi)容。很有趣的是，在通用汽車做沃藍達提出EREV增程式這個區(qū)別于PHEV插電式混合動力的概念，主要的理由就是美國的日常上班通勤距離，本質(zhì)上這兩類車差異并不是那么大。如圖3所示，這個距離由于統(tǒng)計上的意義。實際的消費者調(diào)研中，普遍具有分布性有地域性和時間性，只能作為設(shè)計的參考。這是由于上班通勤有一定的不確定性，比如緊急事件、臨時使用等。

圖3 消費者每日通勤距離統(tǒng)計

所以綜合的來看，想要滿足普通消費者的使用習慣，續(xù)航里程是越高越好的。

2)續(xù)航里程、電池電能和能耗

續(xù)航里程的現(xiàn)實性的需求，使得車廠為了滿足這個需求需要配置與之對應容量的電池系統(tǒng)。與加大油箱不一樣的地方在于，加大電池會有以下的困難：

1. 車輛成本提高：在純電動汽車的BOM成本里面，電池是占了大頭的，而電芯或者說電池模組的成本，是占了比較高的比例；加大電池容量直接面臨的問題就是成本的提升。

2. 車重的提升：由于電池的重量與電池的容量的正比關(guān)系，加大容量也代表著車重也相應提高了。這不僅對電池的布置產(chǎn)生了較高的要求，對電池底蓋和對整車的操控性(除直線加速以外的性能)影響更大。

3. 車輛車型和布置：如果把Tesla的電池包布置在小型車Smart上面是否可行呢，現(xiàn)實的情況是很難實現(xiàn)這個要求。為了滿足ECER-100和相關(guān)碰撞要求，小型車存在一個最大布置容量；而且布置較大容量電池包的選擇也只存在在底盤上。

4. 能耗的提高：如表1所示，由于電池容量的提升，所直接面臨的問題就是每百公里的耗能是偏高的。

現(xiàn)實的問題還在于，消費者對于續(xù)航里程所引起的成本提升其實是沒有感知的，也就是除了Tesla以外的車輛，在EPA界定的續(xù)航里程100～150KM，消費者是不會給出溢價。

表1 車輛 電池包 續(xù)航里程和耗能情況

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3)續(xù)航里程與使用差異

我們細致的來解讀一下里程焦慮的含義，消費者在使用電動汽車的時候，會擔心突然車輛在路上沒有到達目的地之前就沒電而引起的精神痛苦或憂慮。如前面所分析的那樣，大部分的電動汽車的續(xù)航里程也就是在150KM以內(nèi)，續(xù)航里程只能滿足特定行駛要求而無法滿足人們?nèi)我怦{車旅行的距離要求的。而且很有趣的是電動汽車行駛里程取決于很多因素，對天氣、路面條件、駕駛習慣、乘坐人數(shù)的敏感度要比傳統(tǒng)汽車大得多。同樣儀表盤上所顯示的續(xù)航里程下，消費者實際可行駛里程數(shù)有很大的不確定性，在中國而言各種路況其實有很大的不確定性。

如下圖4所示為三種不同的EPA工況，對于消費者而言，通常燃油車是高速更省油，而電動汽車是高速更費電。光是路況的實際影響，就使得儀表盤顯示的續(xù)航里程存在偏差。

圖4 EPA評價的集中工況

對電動汽車另一個影響就是氣候，主要是夏天和冬天的影響。夏天的時候需要開冷空調(diào)，冬天的時候開冷空調(diào)，而且在寒冷氣候的條件下，電池本身的放電的能力就會有一定的衰減，而為了讓電池工作在比較適宜的溫度，本身也需要一定的電能來維持電池的工作溫度。

圖5 空調(diào)的開啟對應的里程衰減和電池能量消耗

所以綜合來看，開不開空調(diào)不一樣，不同的駕駛模式和工況也不一樣，使得儀表盤上的續(xù)航里程數(shù)字對于用戶而言顯得沒有用處。正常而言消費者能夠接受的偏差+/-10%左右，而實際的數(shù)據(jù)往往可以到30%。這個誤差使得消費者不得不對于續(xù)航里程存在焦慮情緒。

4)續(xù)航里程的顯示誤差

儀表盤上的續(xù)航里程是怎么來的，是根據(jù)車輛測試數(shù)據(jù)、電池狀態(tài)(容量和SOC)綜合得來的。而準確推測車載電池的可用能量是包含電池容量和充電狀態(tài)(SOC)兩部分，這個任務(wù)其實很困難,為什么會出現(xiàn)這么大的誤差？這主要是因為，我們計算容量的的時候，是用間接的參量溫度、電壓、電流和時間，通過求解等效電路模型推測電池內(nèi)部狀態(tài)。本身建立的電池與模型之間存在差異，一般還需要結(jié)合模型和實際參數(shù)建立的數(shù)據(jù)進行綜合推斷。參數(shù)測量，特別電流測量，由于量程范圍寬變化速度快，導致參數(shù)測量就有一定的誤差。

一般而言，誤差因素包括：

1. 電池容量誤差：在100個循環(huán)以后，電池容量的衰減區(qū)域穩(wěn)定，很多國外車輛并不是用BOL初期容量做參數(shù)，而是用穩(wěn)定的容量來標定實際容量，但在壽命末期的EOL的容量衰減分布差異較大(考慮多車多單體差異)

2. SOC計算無法：由于V、I、T、t四個參量采集的差異，和計算算法與實際電池的差異

3. 溫度差異：電池在不同的溫度下，差異較大

純電動汽車的出路

我個人對于純電動汽車的判斷，是需要革命性的電池推動還有充電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的支持的。車用的動力電池，對安全、壽命、性能和成本這些方面都有比較苛刻的要求，單一方面的突破只能維持純電動汽車邊緣化角色，并不能將純電動汽車變成替代傳統(tǒng)汽車，甚至僅僅是攪局的角色。當然從另外一個因素，如果電池的性能提升和成本的下降，如每輛電動汽車可以標配80度電，提供400公里以上的續(xù)航里程，純電動汽車還是會占據(jù)一席之地。不過理性的來看，現(xiàn)在的電池發(fā)展速度，排除政府的期望和政策因素，想要發(fā)展到與燃油車，甚至是與插電式車輛的高度，還是存在很大的困難的。所以我個人認為，目前純電動汽車，確實只能用分時租賃這種商業(yè)模式來支持，想要在私人購買的領(lǐng)域內(nèi)大舉推廣，讓各個整車廠都扎堆開發(fā)高里程大電池包的方案，資源上有些浪費。

從某種程度來看，交通化電動化需要整個基礎(chǔ)設(shè)施的支持。充電網(wǎng)絡(luò)包括個人住宅(必須)、公共直流充電網(wǎng)絡(luò)還有半公共區(qū)域如辦公室的充電，只有充電網(wǎng)絡(luò)提升，整個對電動汽車支持的基礎(chǔ)設(shè)施全方面提升，才會讓消費者慢慢擺脫對續(xù)航里程的需求，變大電池為小電池。如下圖6所示，其實對每個消費者而言，只要辦公場所能充電，對其使用的信心就會提振一些。

黑線是辦公室停車場無法充電。

藍線是美國Level 1充電，110V單相12A 為1.2KW充電

紅線是美國Level 2充電，240V兩相16A 約3.3KW充電

圖6 美國某實證下辦公室充電對續(xù)航里程的影響

參考文件

1) 德勤 蓄勢待發(fā)：消費者會否助力電動車浪潮？中國調(diào)查結(jié)果

2) 百人會 PPT

3) Evaluation of Air

Conditioning Impact on the Electric Vehicle Range and Li-Ion Battery Life

4) Clean Transportation Program

Workplace Charging & Workplace Charging

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