金屬瘋子:純電車跑高速,續航為何“雪崩”?_風聞
熊猫儿-1小时前
電量顯示明明還有200公里,上了高速卻連一半都跑不到?

高速,對絕大部分電車來説(苟一下:不是所有)。也許、可能、大概:真的有那麼🤏億點點費電。但,問題也不大
一起聊聊這個話題,結構大概如下
①:電車比油車,為什麼高速比較脆弱
②:變速箱這個神奇的調節器
③:對電車,變速箱是剛需嗎?
高速為什麼費電這其中,風阻是最大的變量。
汽車網站上查到的測試數據:當車速從60 km/h升至120 km/h時,以60 kWh電池為例,此時60 km/h時理論續航約450 km,而120 km/h續航僅約200 km。
高速時,看不見的風,變成實質上最大的阻力
再拿SUV和轎車做對比就比較明顯。一般來説SUV會比轎車的風阻大出不少。·中大型純電動SUV在120 km/h等速行駛時電耗可能在30 kWh/百公里左右(感謝多位讀者提供實測數據,實際情況下應該 20kwh 以下)·而小型純電動車由於風阻更小,高速時百公里耗電可能只有16 kWh百公里左右;大概差了一倍了

關於風阻,可以去看這一篇:《內燃機時代省一升油,電動車時代省一陣風?》拋開其他變量,簡單説下與車速的關係。
空氣阻力與車速的平方成正比

而克服風阻所需功率與車速的立方成正比

換句話説,當車速增加時,風阻功率呈立方級快速增大。
例如,同一輛車在50 mph(≈80 km/h)時需要約7.5 kW推力,但在100 mph(≈160 km/h)時需要約60 kW(約高出8倍)——速度每倍增,阻力功率約增8倍。
PS:這個8倍並不嚴謹,高速時滾阻、機械損失等並不是呈立方級增大的,但在高速狀態下風阻幾乎主導了總阻力。


但、但、但,重點來了。這個風阻,電車和油車都要承受啊,為什麼單單電車呈現一邊倒的趨勢。因為:油車在高速的時候,結合變速箱這個調節器,剛好讓發動機工作在甜蜜區域。
而這個甜蜜區域的甜度,蓋過了風阻的苦澀。
但當車速繼續升高的話,油車也會變成油老虎的。
變速箱,這個神奇的調節器
內燃機的熱效率峯值只在特定轉速和負載範圍內才能實現。如:某2.0L發動機僅在約100–130 N·m、轉速約1400–3000 rpm下才能達到最佳熱效率;在低速低負荷(扭矩<50 N·m)狀態下效率極低、怠速時更是能源浪費嚴重。勻速20 km/h和勻速80 km/h時單位時間燃油噴射量相近,但後者行駛里程是前者的4倍,即高速跑一段距離實際耗油更少。
因此燃油車在城市擁堵時非常耗油,而在高速巡航時,雖然阻力增大但發動機負荷接近其高效區間,燃油車每百公里的油耗反而降低。
這其中的關鍵就是變速箱:只要條件允許,就可以把發動機調節到甜蜜區。

對於電機,具有寬廣的高效區間,通常在轉速數千轉到上萬轉時效率都很高(多在90%以上)。它能夠從零轉速即產生最大扭矩,無需怠速,因此在低速走走停停時幾乎不浪費能量。當車速升高時,負荷提高時,效率雖然會有下降,但依然能夠有不錯的效率。這個時候,上變速箱這個調節器不是沒用,理論上多擋可以讓電機在更合適的轉速區間工作。

如:ZF推出的2擋變速箱宣稱能提高續航約5%;DriveSystemDesign公司聲稱3擋方案可提升續航15%
但實際上車,作用有待考量。量產的兩檔變速箱的Taycan,其實是為了放大扭矩,去衝加速的。後電機採用兩擋變速箱,結果只是將0–100 mph加速時間縮短0.3秒,100–150 mph加速縮短1.4秒,但續航里程僅提升0.3%。
不過,能夠跑得更快,雖然對續航只有一點點的實際貢獻,那也是好的呀。為什麼大部分的電車不用?
對電車,多檔變速箱是剛需嗎?
可能有兩個原因:良品率、成本。
良品率:電機扭矩太大了,大到超出了現在油車變速箱分負荷,這使得造一台可靠耐用的多擋箱其實是一件**“從零到一”**的事情。據説啊,是據説啊:特斯拉早期Roadster曾自主研發兩擋箱,但因為電機扭矩超高,無現成箱體可以承受,自己造的樣機可靠性一直過不了關,最後只好放棄。

成本:光研發就需要大量的人力物力,研發出來的。這生生就是一個物理成本,要不要體現售價上,這是個關乎車型命運的靈魂提問。於普通量產車企來説,除非銷量極大,否則開發和使用多擋箱的成本難以攤平。
對消費者,續航上直接體感也沒那麼強現在電車的續航基本能夠支撐高速小几百的續航了,足夠單次出行了而且,電費不是那麼貴?對電耗的關注其實沒有油耗那麼高?很少有人對比百公里電耗的樣子?
凡事講個值不值當。對於車企來説,加幾個擋位,物理上結構就多了,成本就高。不漲價,利潤減少。漲價,可能份額就被別家搶走了。關於:**“兩擋箱 ≈ +50 kg、+3000 元成本 ↔ 高速省 8 % 電≈每 100 km 省 4 元”**這件事
先保持價格競爭力,這是車企用腳投票的事實?。