純電動汽車續(xù)駛里程提升的研究

韓永飛

【摘 要】當前，純電動汽車的銷量逐年上升，正在被市場逐步接受，廣大用戶迫切需要續(xù)駛里程更高的車型；隨著新能源補貼和雙積分政策的實施，各大整車廠面臨補貼和積分的壓力，而續(xù)駛里程又是補貼和積分的重要限制條件之一，續(xù)駛里程提升成為各大整車廠研發(fā)人員面臨的重大課題。文章根據某一系列純電動車型的開發(fā)，結合具體案例，從整車角度提出了在NEDC工況條件下續(xù)駛里程提升的優(yōu)化方向，為新能源汽車設計者提供借鑒。

【關鍵詞】純電動汽車；續(xù)駛里程；優(yōu)化方向

【中圖分類號】U469 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2018）04-0187-02

隨著國家政策的調整，我國新能源汽車發(fā)展迅速，其中純電動汽車的銷量逐年上升，越來越多的人使用，而續(xù)駛里程短成為其發(fā)展的制約因素之一；隨著國家對新能源汽車補貼的調整及雙積分政策的實施，續(xù)駛里程提升成為各大整車廠研發(fā)人員面臨的重大課題。本文根據某款純電動汽車提升續(xù)駛里程的經驗，詳細分析了優(yōu)化措施和方法。

1 優(yōu)化車身外形，降低空氣阻力系數

基于CFD分析，車身外形主要從以下方面進行優(yōu)化（見表1）。

采取以上措施后，整車風阻系數從0.345降低到0.32左右（CFD分析效果如圖1所示），對提升續(xù)駛里程具有重要的意義。

2 采用低滾阻輪胎，降低滾動阻力系數

汽車行駛時所受阻力：

F=Ff+FW+Fi+Fj

其中，Ff為滾動阻力，FW為空氣阻力，Fi為爬坡阻力，Fj為加速阻力；滾動阻力Ff=W×f，其中W為載荷，f為滾動阻力系數。

滾動阻力系數降低1‰相當于車輛減輕100 kg。從阻力計算公式可以看出，采用低滾阻輪胎，可降低輪胎滾動阻力和行駛阻力，能夠減少車輛行駛過程中的能量損失，從而達到增加續(xù)航里程的目的。采用低滾阻輪胎后滾動阻力系數對比見表2。

3 降低整車重量

電動汽車在行駛過程中所消耗的功率，與電動汽車的重量基本呈正比關系。電動汽車的重量越大，消耗的功率和能量越高。因此，降低整車重量可提升電動汽車的續(xù)駛里程。結合車型開發(fā)經驗，可減重的措施見表3。

4 采用高效率電動機

電動機是純電動汽車驅動系統的核心部件，其性能的好壞直接影響純電動汽車的動力性能。電動機可以從3個方面進行優(yōu)化。

（1）在保證功率和扭矩滿足整車需求的條件下，采用尺寸更小、重量更低的電動機可提升續(xù)航里程。

（2）采用帶制動能量回收的電動機，可以在車輛減速時將部分動能轉化為電能儲存在電池系統內，延長續(xù)駛里程。在某款純電動汽車開發(fā)中，開啟制動能量回收系統后，可有效增加整車續(xù)航里程10%～15%。

（3）電動機及其控制系統一體化布置。電動機與電機控制器、減速器、高壓配合盒、充電機可以布置為一體或進行集成，可使布置簡單，節(jié)省空間，裝配方便，管路及線路短，減輕整車重量，繼而提升續(xù)駛里程。在某款純電動汽車開發(fā)中，關于電動機相關系統是否集成進行了多輪評審，綜合考慮后采用一體化布置方案（見表4）。

5 采用高性能電池

電池是純電動汽車動力的來源，其性能高低直接影響續(xù)駛里程。電池性能主要從2個方面進行提升。

（1）采用高能量密度電芯。出于零部件通用化及減少模具費用的考慮，在電池包殼體保持不變的情況下，采用高能量密度的電芯，可顯著提升續(xù)駛里程。以某車型為例，采用高能量密度電芯后，電池包容量由38 kW·h提升到50 kW·h，續(xù)駛里程從255 km提升到300 km，提升了17.6%。

（2）采用更大殼體（涉及殼體模具的開發(fā)）、可裝載更多數量的電芯，提升電池包整體容量，從而可顯著提升續(xù)駛里程。以某車型為例，采用大殼體裝載更多電芯后，電池包容量從38 kW·h提升到57 kW·h，整車續(xù)駛里程從255 km提升到400 km，提升了56.39%。

6 結語

本文歸納總結了純電動汽車續(xù)駛里程提升的5個方向，并結合具體案例，為純電動汽車續(xù)駛里程的研究和提升提供必要的依據和基礎。隨著電池、電機及電控等新能源領域技術的不斷革新，電動汽車的續(xù)駛里程將會越來越長。

參 考 文 獻

[1]趙立軍.電動汽車測試與評價[M].北京：北京大學出版社，2012.

[2]2017令44號，乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法[S].

[3]GB/T 19596—2017，電動汽車術語[S].

[4]GB/T 18386—2017，電動汽車能量消耗率和續(xù)駛里程試驗方法[S].

[責任編輯：陳澤琦]