影响电动汽车续航里程的因素包括电池健康状况、温度、驾驶习惯、负载和充电模式等,这些因素会影响电动汽车单次充电后的行驶距离。了解这些因素如何影响车队的性能和效率。
- 电动汽车续航里程因素是指决定电动汽车单次充电后可行驶距离的条件和变量。
- 影响电动汽车续航里程的主要因素包括电池健康状况、气温、驾驶习惯、车辆负载、地形和充电方式。
- 这些因素会影响车队中的每辆车,包括 续航里程、可靠性 和调度。
- 了解和管理电动汽车续航里程因素可以提高车队整体性能,提高 效率并降低 运营成本。
随着各公司探索 车队电气化的好处,他们需要考虑重要的电动汽车续航里程因素,以及如何应对其独特的运营条件,包括季节性变化。
Geotab 通过对 4,200 辆联网电池电动汽车 (BEV) 和 520 万次行程的电动汽车数据进行深入分析,研究了温度如何影响不同车队运营中的电动汽车续航里程。
研究结果揭示了最佳工作温度,季节性因素(如严冬或盛夏)如何影响续航里程,以及您可以采取哪些措施来延长电动汽车的每日续航里程的关键要点。
什么是电动汽车续航里程?
续航里程是指电动汽车单次充电后可以行驶的距离。车辆的官方续航里程是基于在测试机构的测功机上进行的标准化测试得出的。然而,正如电动汽车车主所知,官方公布的续航里程最好仅作为参考。
与汽油或柴油汽车一样,电动汽车在实际行驶条件下的性能也会因地形、乘客载重、驾驶员行为、 速度和室外温度等因素而有所不同。所有这些因素都会影响车辆的燃油经济性(车辆在一定燃料量下能够行驶的距离——对于电动汽车而言,单位为千瓦时),从而影响其续航里程。
车辆电池组储存的能量越多,续航里程就越长,但车辆的燃油效率受车辆设计(重量、形状、尺寸等)的影响。例如,如果一辆公交车要达到60千瓦时轿车的续航里程,就需要容量更大的电池。
外部条件会对车辆在每次行程中的燃油经济性产生正面或负面的影响。 里程焦虑是驾驶员普遍关心的问题,但这并非电动汽车独有。无论使用何种燃料,在红绿灯之间猛踩油门或在寒冷天气下行驶都会导致燃油效率下降。
电动汽车续航里程关键因素
对于驾驶员和车队管理人员来说,监控电动汽车续航里程因素至关重要。这些因素会影响车辆单次充电后的行驶距离,并直接影响效率、可靠性和运营规划。
电动汽车在实际路况下的性能与标称续航里程存在差异。 电池质量、 驾驶习惯、 车辆设计、 环境条件和充电习惯等因素都会影响实际续航里程。
通过了解和管理关键的续航里程因素,车队可以优化性能、减少停机时间,并在将车辆分配到特定路线时做出更明智的决策。
电池质量
电池质量是决定电动汽车续航里程的最重要因素之一。这包括电池的整体容量、充电状态和长期健康状况。
维护良好的高容量电池可以延长每次充电后的行驶里程,而老化或性能下降的电池则会降低效率。对于车队管理者而言, 长期跟踪电动汽车电池的健康状况可以确保车辆持续满足运营需求。
驾驶员行为
频繁的急加速、急刹车和高速行驶都会消耗更多能量,降低效率。平稳适度的驾驶方式可以节省电池电量,让电动汽车行驶更远。
通过驾驶员行为监控鼓励驾驶员养成节能习惯, 可以帮助车队延长电动汽车的续航里程并降低运营成本。
车辆重量和设计
车辆的重量、尺寸和空气动力学性能都会影响效率。较重的车辆需要更多能量才能行驶,而空气动力学性能较差的设计会产生更大的阻力。车辆的载重,包括乘客和货物,也会影响续航里程。
例如,一辆满载重物的半挂卡车在丘陵路段行驶比在平坦路段行驶消耗更多能量。尽可能选择平坦路段有助于节省电池电量并延长续航里程。在 规划路线时考虑车辆规格和载重情况,也有助于优化驾驶员和车队的运营效率。
环境条件
温度、天气、地形和路况都会影响电动汽车的续航里程。过冷或过热的温度会降低效率,丘陵地形需要更多能量,而湿滑或积雪路面会增加能耗。
车厢供暖或制冷等辅助系统也会消耗电池电量。了解这些因素有助于驾驶员和车队管理人员预测续航里程的变化并做出相应的规划。
充电习惯
电动汽车的充电方式对电池健康和续航里程的最大化都至关重要。充电频率、放电深度以及快充与慢充的使用都会影响电池的长期效率。
对于车队而言,建立一致、优化的 电动汽车充电规范,可确保车辆随时准备投入日常运营,并有助于延长电池寿命。
电动汽车续航里程因素如何影响驾驶员和车队
对于个人驾驶者来说,里程焦虑可能是一个问题,尤其是在路线较长、天气极端或充电基础设施有限的情况下。
驾驶员需要考虑地形、温度和辅助负载如何影响行程的顺利完成。这通常意味着在规划路线时要考虑到充电站的位置,调整驾驶习惯并 监控实时电池状态。
对于车队所有者和运营商而言,关键的续航里程因素会影响调度、车辆分配、运营效率和总拥有成本。了解这些变量如何影响实际运营表现,有助于管理者制定更优的路线规划,减少停机时间,并确保车辆满足日常运营需求。
案例研究:温度如何影响电动汽车续航里程?
全面了解温度对续航里程的影响,以及所有电动汽车车型是否受到同等程度的影响。为此,Geotab 分析了 4200 辆电动汽车(涵盖 102 种不同的品牌/型号/年份组合)的 520 万次行程的匿名数据,并按温度分析了车辆的平均行程效率。
分析表明:
- 大多数电动汽车的温度范围曲线都相似,与品牌或型号无关。
- 虽然寒冷和炎热的温度都会影响鸟类的活动范围,但寒冷的气候影响更大。
- 70°F (21.5°C) 是车辆行驶效率的最佳温度。
- 平均而言,电动汽车在 50°F 至 88°F(10°C 至 31°C)的温度下运行时,可达到其额定续航里程的 100% 或更多。
图 1:温度范围曲线
数据显示,大多数电动汽车的能效曲线随温度变化基本一致,与品牌、型号或年份无关。上图所示的电动汽车续航里程图表显示了电动汽车在任何给定温度下的平均续航里程与其额定续航里程的对比情况。
在最佳温度下,电动汽车的实际续航里程优于其额定里程,在 70°F(21.5°C)时可达额定里程的 115%。因此,大多数电动汽车车主在最佳温度条件下都能超过车辆的额定续航里程。
然而,随着温度升高或降低,续航里程的损失就显而易见了。在零下15摄氏度(5华氏度)时,电动汽车的续航里程会降至额定续航里程的54%,这意味着一辆额定续航里程为250英里(402公里)的汽车,平均只能行驶135英里(217公里)。
寒冷常被妖魔化,但事实证明,高温也难辞其咎。仔细观察你会发现,随着温度升高,体感范围下降得更快(斜率更陡)。然而,这种影响在高温下并不明显,因为地球气候很少出现超过 50°C (122°F) 的高温,所以不必关心超过这个温度后体感范围会发生什么变化。
提升电动汽车续航里程以获得最佳性能的技巧
极端温度、重载、高速行驶和频繁刹车都会缩短续航里程。在炎热或寒冷的天气下,最大的罪魁祸首是辅助负载,也就是用于供暖或制冷的能源消耗。
通过平稳驾驶、控制车重、规划高效路线以及减少空调使用,您可以节省更多动力用于驾驶,并最大限度地利用每次充电。运用这些技巧,最大限度地提升车辆性能,并确保您的 电动汽车车队高效运行。
利用内置功能为自己而非舱室供暖或制冷。
务必使用座椅加热和方向盘加热功能。加热车厢空气需要消耗 3000-5000 瓦的功率,效率远低于加热座椅和方向盘(约 75 瓦),后者通过传导将热量传递到您的身体。
使用这些日益普及的功能,无需开启车厢暖气即可保持舒适。然而,在极寒天气下,即使尽量减少车厢暖气的使用,也只能起到有限的作用,电池热管理系统仍然会消耗能量。
车辆预处理
就像运动前热身一样,长途旅行前也要做好热身!如果天气热,就先降温。在车辆仍插着电源的情况下打开暖气,可以在出发前预热(或冷却)车辆,从而最大限度地减少辅助电源的负荷。
充分利用电动汽车带来的无负担预热优势。如果条件允许,您可以将车停在恒温车库中,也能达到类似的效果。
在极冷或极热的天气里,请保持车辆插电。
除了出行前进行预热的好处外,汽车制造商还建议在车辆未使用且天气非常炎热或寒冷时,将车辆连接到电源进行预热。(注意:这与主动充电不同,在极端条件下,尤其是在高温下,最好避免主动充电。)
将车辆连接到电源后,内部系统可以维持电池温度控制,从长远来看可以延长电池寿命。
谨慎驾驶
无论天气如何,影响车辆续航里程的一个关键因素始终是您的驾驶方式。频繁加速、刹车和高速行驶都会消耗能源,无论是电力还是汽油。这不仅有利于延长续航里程,还能保障您和乘客的安全,尤其是在冬季道路上。
通过预判刹车需求并避免急刹车,您可以让电动汽车的再生制动系统发挥作用,回收能量并将其存储回电池中。
但是请记住,在极寒天气下,再生制动系统的效果会降低,因为低温电池无法像高温电池那样吸收那么多能量。
使用节能模式
每辆电动汽车的节能模式功能略有不同,但总的来说,它们都是通过减少对驱动电机和高能耗功能(如车厢加热器)的能量供应来降低能耗并增加续航里程。
冬季,节能模式实际上可以提高驾驶安全性。通过降低电机功率,车辆加速更慢,从而减少在冰雪路面上车轮打滑的可能性。
检查轮胎气压
随着环境温度下降,轮胎气压也会下降,导致滚动阻力增大,续航里程缩短。建议每月检查一次轮胎气压,尤其是在季节变化导致外部温度显著变化的情况下,例如 冬季行车期间。
了解快速充电桩的位置
低温下电池的充电阻力更大,这意味着电动汽车在低温环境下充电速度更慢。请确保您备有 240V 二级充电器,以便在夜间或上班时进行主要充电。如果您计划驾驶电动汽车进行冬季长途旅行,那么事先规划好快速充电站的位置将大有裨益。
随着新型电动汽车电池容量的增加,续航里程损失已不再是主要问题。更大的电池容量对大多数日常出行需求影响甚微,而充电基础设施的不断完善也为偶尔的长途旅行提供了便利。
季节性和环境因素
自电动汽车问世以来,人们经常诟病它们在冬季性能不佳。虽然许多加拿大和北欧的电动汽车车主 对此持不同意见,但温度确实是影响续航里程的一大因素。
日常续航里程主要受温度影响,因为辅助加热和冷却系统会消耗热量。电池的能量不仅为车辆提供动力,还为辅助系统供电,其中最重要的是调节车厢和电池的温度。
人们通常认为低温导致续航里程缩短是由于电池性能下降造成的。虽然锂离子电池在极端温度下性能会降低(低温会影响其储能和释能能力),但这对续航里程的影响远小于辅助负载的影响。
此外,汽车制造商设计了电池热管理系统,使电池保持在最佳温度范围内,进一步减少电池性能损失(但会增加辅助负载)。
舒适的代价
并非巧合的是,总体而言,最高效的出行都发生在平均室外温度为 70-71°F (21-22°C) 的日子里。有趣的是:这恰好也是人类喜欢保持的室内温度。
如果车外温度低于 20°C (68°F),你很可能会打开暖气;高于 22°C (71°F),你则很可能会打开空调。将车内温度维持在舒适的室内环境会消耗电池电量,而这些电量原本可以用来驱动车辆。
尽管如此,电动汽车通常在 50°F 至 88°F(10°C 至 31°C)的温度范围内运行,或在其额定续航里程内运行。
和人类一样,电池也喜欢舒适的环境,在适中的温度下工作效果最佳(尽管它们对低温的耐受性更强,能够承受更宽的温度范围)。
电动汽车的车载热管理系统旨在根据需要消耗能量来加热或冷却车辆电池。这确保电池在理想温度下运行,并有助于防止 电池性能衰减。因此,无论在寒冷还是炎热的环境下,车辆都需要加热/冷却车内乘员和电池。
表现最佳和表现最差的球员
下图所示的续航里程曲线是基于数据库中所有在特定温度下进行的行程的平均效率计算得出的。由于这些行程是在真实世界中进行的,因此会受到各种可能影响车辆效率的外部因素的影响,例如地形、速度、驾驶员习惯、行程长度和出发条件(例如,行程是否从恒温车库开始)。
图 2:第 10 和第 90 百分位数的范围曲线显示了在任何给定温度下可能预期的行程效率分布。
本分析并未试图单独分析各因素对续航里程的相对影响。可以合理假设,在任何给定温度下,最高效的行程(或表现最佳的行程)都是多种影响车辆效率的外部因素共同作用的结果。
总体而言,表现最佳的车辆(排名前 10% 的车辆)续航里程比平均水平高出 32%,是表现最差的车辆(排名后 10% 的车辆)的两倍。这表明,单次充电的续航里程存在一定的浮动空间,而这部分可能部分取决于您的操作。
虽然大多数车型都遵循这种温度范围曲线,但电动汽车采用不同的电池管理系统。例如,一些新型电动汽车配备了热泵,这是一种非常高效的空调控制方式。预计它们的温度范围曲线会比没有热泵的车型更平缓。