电动车续驶里程波动原由分解及提议？

随着保有量不断上升，电动车在高速、低温等状态下的续驶里程波动备受消费者关注。有哪些原由导致里程焦虑？影响续驶里程的因素是什么？产业各方应做出哪些改变？

续驶里程与预期里程的差异是焦虑的主因

1.传统燃油车也存在续驶里程波动现象，但电动车车主里程焦虑更加分明

电动车与燃油汽车面对同样的里程波动现象，但由于燃油车的续驶里程相对较长，一般能够超过大部分消费者心理预期，目前对燃油车里程的焦虑不分明，社会争议较小。但由于电动车续驶里程与消费者预期尚存差距，且里程波动较大，在部分使用场景中达不到使用要求，从而导致消费者对电动车里程更为敏感。

燃油车与电动车续驶里程波动比较

2.电动车实际续驶里程与探测及公布里程的差异性加剧了消费者的心理落差

一是部分厂商将理想状态下的等速续驶里程数据作为紧要宣传，与实际里程存在较大差距，目前业内已经明令禁止这种行为。

二是我国能耗和排放法规引用欧洲NEDC探测体系，与我国纯电动车的实际行驶工况不相符，不能真切的反映出实际续驶里程。详尽有以下几点原由：一是市区市郊里程分配不合理，在现行标准中城市工况占比70%，市郊占比30%，这与我国实际情况有很大差别，同时怠速比例也相差很多。二是工况探测是在常温不开空调的情况下进行的，而实际中车辆开启空调的时间很多，而且电池性能、制动回收效果也会随温度降低而下降。三是工况中减速阶段的较为缓慢，非常有利于电动车进行制动回收，实际使用中，汽车的减速往往更快速，制动回收不完全。

由于上述原由，与电动车出厂标称里程相比，不同车型随着季节变化、路况变化、车辆使用寿命变化里程均出现了不同程度的衰减，成为电动车产品的普遍现象。

乘用车随时间和冬季（右图）续驶里程衰减情况

典型工况（左）与我国工况（右）差异性

制动回收和温度对电动车电耗的影响

冬季空调和行驶工况影响实际里程

1.电动车实际续驶里程受能量因素和能耗因素多重影响

电动车的续驶里程受多重因素影响，包括能量因素和能耗因素：一是车载剩余能量，电动车的车载剩余能量紧要与电池当前状态有关；二是能耗，包括驱动用能耗和车载附件用能耗等。综合而言，电动车续驶里程除了与传统燃油车一样受到汽车重量、驱动系统效率、行驶工况、驾驶习惯、部分环境因素等多方面共性能耗因素影响外，由于动力锂离子电池自身化学特性，又对温度因素更加敏感，同时还受到电池材料、电池工艺、电池循环寿命与保养现状等多方面对动力锂离子电池本身能量因素影响。

综合而言，与传统燃油车相比，引起电动车续驶里程变化新增了以下两个因素：一是冬季空调、电池加热导致的附件能耗因素变量，二是电池储能本身特性导致的能量因素。

电动车续驶里程影响因素

2.与能量因素相比，能耗因素是影响电动车续驶里程的紧要因素

无论是从目前的用户体验、第三方探测结果数据分解来看，低温季节和高速路况两大情景下电动车续驶里程变化最为分明。

依据统计数据，在其他情况相同而设置单一变量的比较分解中，100-120km/h行驶时续驶里程将普遍减少约1/4-1/3，使用空调时续驶里程普遍减少1/4-1/3，而-20℃极低气温无空调情景下时续驶里程仅仅减少10%。

从EV-TEST对某电动车型的实测数据来看，极低温度下（-15℃）开空调和100km以上高速行驶是电动车能耗新增最多、续驶里程缩减百分比最大的使用场景，同时也可以看出，一般低温下（-7℃）不开空调时整车续驶里程没有显著缩减。

综合上述分解，与低温等情况下导致的动力锂离子电池能量因素变化相比，由空调附件能耗和高速行驶能耗导致的能耗因素才是影响电动车续驶里程的紧要因素。

不同工况及环境对续驶里程的影响

（1）高速状态下风阻的非线性新增导致了高速续驶里程显著下降

随着汽车行驶速度的新增，滚阻呈线性新增，而风阻呈非线性新增，在电动车速度超过100km/h后，风阻的快速非线性新增是电动车行驶损耗显著新增的紧要原由，此外不同坡度下要的牵引功率变化也将降低其续驶里程。

（2）电动车冬季空调比夏季能耗更高，从而对续驶里程影响更大

在夏季，电动车的空调耗能占驱动耗能的30%左右，详尽与环境温度与太阳照射强度有关，但燃油车同样要消耗发动机能量来制冷，两者并无显著差异。

在冬季，与传统燃油车可依赖发动机排热取暖不同，电动车冬季空调依然是其紧要的驾驶舱供暖方式。而与夏季空调使用工况相比，冬季零下低温条件下空调要更大能耗才能将舱内温度维持在舒适温度范围内，因而成为降低电动车续驶里程的最紧要因素。

路况及行驶状态对续驶里程的影响

（3）制动能量回收、电池温度调节等因素也在一定程度上影响整车能耗

理论上制动能量能达到驱动能量的70%，正常温度下回收能量可节能20%以上，详尽节能效果与工况有关。因此能量回收技术的使用也将在一定程度上改善电动车续驶里程。

此外电动车电池要温度调节才能处在最佳的工作区域，在夏天时，传统燃油车发动机同样要散热耗能。在冬季，电动车通常要消耗7%以上的功率来加热保温，这在一定程度上也导致续驶里程稍微缩短，但并不构成紧要因素。

整体而言，能耗方面，燃油车与电动车夏季均受工况和空调制冷、动力系统冷却（发动机散热和电池散热）影响，冬季电动车新增了驾驶舱取暖项和电池保温项。

3.能量因素虽然并非导致续驶里程波动的紧要因素，但是其决定着电动车的里程极限

（1）由于电池的固有特性，电动车影响续驶里程的能量因素比燃油车更加复杂

电池累计可释放能量的表达式如下：

其中Ut为端电压=开路电压-内阻*电流，开路电压与电池本身材料有关，内阻与电池温度和荷电状态（SOC）有关，电流则与电动车工况有关。Qst则是电池的标称容量。

而随着行驶里程的新增，动力锂离子电池等关键部件性能均有不同程度的下降，比如动力锂离子电池容量随使用次数衰减、一致性差异变大，也将影响电动车的续驶里程。因此，与传统燃油车能量因素仅由油量决定相比，电动车能量因素要复杂得多。

电池状态对续驶里程的影响(左图)电池内阻典型特性曲线（右图）

（2）将来电池材料技术的进步是提升电动车里程极限的紧要因素之一

从上述表达式及对应关系可以看出，倘若不考虑电动车工况，仅仅考虑电池本身特性，能量因素紧要与电池的两方面特性曲线密切相关：一是开路电压特性曲线，二是内阻变化曲线。目前电池内阻受到温度的显著影响随着电池保温技术的不断进步正在逐步改善，而开路电压特性改善、电池使用寿命延长等方面则紧要依赖将来电池材料技术的进步，这也是将来决定电动车里程极限的紧要因素之一。

电动车性能不断提升将来可期

1.电动车续驶里程不断提升并能满足大部分出行需求

(1）动力锂离子电池能量密度及续驶里程逐步提升

动力锂离子电池系统能量密度已经冲破140Wh/kg。动力锂离子电池能量密度是影响续驶里程的一个紧要因素，我国动力锂离子电池技术水平继续提升，2018年系统能量密度相对2015年提升约54%。

电动车里程极限逐步逼近燃油车。随着动力锂离子电池系统能量密度提升以及车辆技术的进步，我国电动乘用车的均匀续驶里程已经冲破300公里，部分产品能够超过400公里，且随着技术进步，满足市场出行里程需求的产品将会成为普遍现象。

我国动力锂离子电池系统能量密度提升情况

2017-2018年各级别纯电动乘用车的工况续驶里程情况

(2）电动车的续驶里程基本能够满足消费者出行需求

在城市出行中，大部分居民紧要以上班及日常通行为主，日行驶里程较短，依据北京交通发展研究院研究数据显示，典型城市日均行驶里程在50公里以内。而从北京出行特点来看，在一般工作日，日行驶里程低于200公里的占比为99.97%，在法定节假日，90.1%的车辆行驶在150公里以下。按照电动车续驶里程300公里为基准，考虑夏季与冬季的温度变化，假设里程波动为30%，综合续航能力约为210公里，仍可以满足绝大部分出行需求。

不同城市和时间段出行里程

2.部分区域和工况仍存短板，但将来可期

虽然电动车续驶里程能够满足大部分出行需求，但在在部分使用场景，比如极寒、城际长距离以及日行驶里程较长的运营车辆，在当前充电基础设施建设不完善、充电时间较长情况下，相关于传统燃油车仍存在短板。

然而电动车相对燃油车在节能环保、使用成本、动力和舒适性方面具有一定的优点，且以电动车为载体的自动驾驶技术更容易实现。随着产品性能提升、整车成本下降以及充电基础设施的完善，将来将适合更多场景的使用。

典型车型不同工况下的续驶里程衰减情况

多层面提升用户体验

1.客观认识电动车里程问题

电动车处于发展初期，不能因为里程问题否定产业的发展。电动车实际续驶里程差异问题是法规、技术、消费者使用习惯及环境、公司宣传等多种因素综合导致的。虽然与传统燃油车都面对这种诟病，但由于充电基础设施带来的不便利性，以及电池等核心技术冲破带来的里程新增尚与燃油车里程存在差距，随着推广数量的新增，电动车里程问题越来越突出。然而从新兴产业发展的一般规律来看，在发展初期，产品容易出现一些问题，但问题不能无限放大。应该对初创产品持包容的态度，给予一定的空间和时间来完善管理和技术，不能因为出现问题就限制和否定其发展。

重视电动车里程问题，完善管理并提升技术水平。续驶里程是消费者选择电动车的一个关键指标，倘若实际续驶里程达不到或与宣传里程差异过大，且使用过程中里程衰减过于严重，消费者里程焦虑问题将进一步加大。这不仅会使电动车使用成本优点丧失，也会新增消费者对电动车性能的质疑，从而降低电动车的社会认可度，这对电动车的大规模推广极其不利。电动车的续驶里程问题应当引起各层面的重视，并通过完善政策法规和提升技术水平等多种手段尽快处理，提升消费者信心。

2.增强事后监管，完善工况法规

一是增强汽车产业事后监管制度。进一步增强电动车事后监管，通过大数据监控平台及年检等手段对车辆与电池等核心部件进行测试，对与通告车辆差距较大或造假等公司进行惩罚，比如负面清单或经济惩罚，保护消费者权益。

二是加快我国汽车工况的导入工作。加快我国汽车工况验证及导入工作，并完善探测环境及附件能耗等探测标准及规程。从而能够准确评估电动车能耗水平，为双积分及其他财税补贴政策供应准确根据，另外可以让消费者更真切的知道不同汽车产品的真切能耗水平，从而准确评估电动车可达里程和使用过程中的费用。

三是增强仪表等相关标准探测及探测办法的研究，保证续驶里程的真切性与可靠性，减少由于显示问题导致的抛锚及安全问题。

3.完善标识管理，正确引导消费者

一是完善标识管理，给与消费者更多参考信息。在综合工况续驶里程基础上，结合权威机构多种使用场景的探测，在产品标识中新增高温空调制冷、低温空调制暖、高速等典型场景的续驶里程，保障消费者能够依据自身的驾驶环境及条件合理选择产品，避免使用条件差异性导致的里程过大问题。

二是公司在宣传时应正确引导消费者。公司及第三方平台在产品宣传时，要正确和积极的引导消费者，绝不能把60公里等速探测作为宣传误导消费者。

4.提升电动车储能及节能核心技术

一是提高动力锂离子电池能量密度。提高磷酸铁锂、三元电池等当前规模化使用的动力锂离子电池能量密度，同时对固态电池、锂硫电池等新型电池、材料和工艺进行研发和验证，在不新增电池载重基础上，提升电动车续驶里程。

二是提升电动车及关键部件的节能技术。提升整车造型、关键部件轻量化及高效率驱动和制动回馈系统等技术水平，减少电动车行驶能耗；加快低温电池、热泵空调及关键耗能附件技术及使用，提升电动车能耗利用率。提升动力锂离子电池循环寿命、加工一致性及系统管理水平（包括热管理），降低电池容量衰减速度。

5.创新运营模式，建立维保体系

一是构建符合消费者工况的里程服务。基于大数据及消费者使用习惯、行驶目的，准确分解电动车实际续驶里程，为消费者行驶及充电供应个性化服务。

二是因地制宜选择推广方案。依据运营和使用要选择合理的电动车技术方案，比如通过快充与在线充电处理电动公交续驶里程需求，通过换电方式处理电动出租车对续驶里程的需求。

三是建立维保体系。在电动车年检制度还未完善的前提下，公司应当建立电动车维保方案，引导消费者对动力锂离子电池等关键部件进行定期的检查和维修保养，更换不达标部件，避免由于关键部件性能下降导致的里程问题。

6.完善充电基础设施布局

一是合理推进基础设施建设。加快充电基础设施建设，合理规划和优化充电基础设施布局，推进充电基础设施互联互通，利用财税和非财税政策调动充电基础设施建设和运营商的积极性，为消费者供应便捷的充电服务，减少消费者里程焦虑。

二是提升充电技术。加快快充技术、关键部件及配套设施的研发、改造和使用，以及充电标准的执行，提升消费者充电便利性，提高消费者出行效率。

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