近日,全國道路運輸標準化技術(shù)委員會發(fā)布《電動營運貨運車輛選型技術(shù)要求(征求意見稿)》,并公開征求意見。上期周報分析了載質(zhì)量利用系數(shù)的影響,詳見“研究周報 | 從意見稿的載質(zhì)量利用系數(shù)標準看電動物流車的優(yōu)化方向”。“意見稿”還同時對電動營運貨運車輛的經(jīng)濟性提出了新的要求,在補貼政策的基礎(chǔ)之上,對單位載質(zhì)量能量消耗量(Ekg)加嚴至0.45Wh/km·kg。
Ekg指標用以衡量純電物流車有效電能的利用效率,即搭載單位質(zhì)量的貨物所消耗的電量,重點在于突出新能源物流車的功能(載質(zhì)量)和性能(能量消耗率)比,而不是續(xù)駛里程。這項系數(shù)標準要求之下,到底有多少比例的純電動物流車能達標,對今后的產(chǎn)品優(yōu)化方向又有什么樣的影響?本文同樣以工信部發(fā)布的《2017第11批新能源汽車推廣應(yīng)用車型目錄》為例,做一個詳細的分類說明。
1. 淘汰率28%
對應(yīng)Ekg指標,該標準意見稿對營運電動貨運車輛的續(xù)駛里程提出了要求:N1 類車輛按照GB/T 18386 的工況法進行試驗,N2、N3 類車輛按照 GB/T 18386 的等速法進行試驗,續(xù)駛里程應(yīng)不低于 200km。(N1:最大總質(zhì)量
第11批公告目錄共有純電動物流車型39款,其中N1類5款,1款里程不達標;N2類26款,1款里程不達標;N3類1款,里程達標。Ekg指標不達標車型總計11款,淘汰率28%。其中電動冷藏車型7款,有4臺不達標,是淘汰率最高的車款。
序號 | 車型及公告號 | Ekg(Wh/km·kg) | 狀態(tài) |
1 | JX5043XXYTGC25BEV純電動廂式運輸車 | 0.437 | 是 |
2 | DNC5041XXYBEV01純電動廂式運輸車 | 0.49 | 否 |
3 | SX5040XXYBEV331N純電動廂式運輸車 | 0.419 | 是 |
4 | STQ5049XXYNBEV純電動廂式運輸車 | 0.469 | 否 |
5 | PLT5041XXYBEV01純電動廂式運輸車 | 0.45 | 是 |
6 | CTT5041XXYGC2BEV純電動廂式運輸車 | 0.413 | 是 |
7 | BYD5040XXYBEV純電動廂式運輸車 | 0.405 | 是 |
8 | BYD104014BBEV純電動貨車 | 0.379 | 是 |
9 | BJ5030XXYDMN5X1BEV純電動廂式運輸車 | 0.489 | 否 |
10 | DD5040XXYEV純電動廂式運輸車 | 0.486 | 否 |
11 | SY5040XXYD-EV5純電動廂式運輸車 | 0.353 | 是 |
12 | DFA5040XXYBEV純電動廂式運輸車 | 0.3 | 是 |
13 | HLT5040XXYEV純電動廂式運輸車江天牌 | 0.37 | 是 |
14 | ZQZ5041XXYBEV純電動廂式運輸車中汽牌 | 0.43 | 是 |
15 | DFA5040XXYKBEV2純電動廂式運輸車 | 0.35 | 是 |
16 | LCK5048XXYEVH7純電動廂式運輸車 | 0.491 | 否 |
17 | HX5022XXYBEV純電動廂式運輸車 | 0.41 | 是 |
18 | EQ1045TTBEV純電動載貨汽車 | 0.342 | 是 |
19 | HQG5042XXYEV11純電動廂式運輸車 | 0.399 | 是 |
20 | DFA5040XXYKBEV1純電動廂式運輸車 | 0.336 | 是 |
21 | HFC5030XXYEV1純電動廂式運輸車 | 0.475 | 否 |
22 | SCH5025XXYD1-BEV3純電動廂式貨 | 0.496 | 否 |
23 | SQJ5040XXYS2BEV純電動廂式運輸車 | 0.327 | 是 |
24 | JX5040XXYTH-M5BEV純電動廂式運輸車 | 0.365 | 是 |
25 | SY1040DEV5S純電動載貨 | 0.291 | 是 |
26 | YTK5040XXYEV5純電動廂式運輸車舒馳牌 | 0.246 | 是 |
27 | YTK5040XXYEV6純電動廂式運輸車通途牌 | 0.254 | 是 |
28 | ZKJ5040XXYEV3純電動廂式運輸車新日牌 | 0.26 | 是 |
29 | BJ5040XXYCJ07EV 純電動廂式運輸車 | 0.335 | 是 |
30 | JX5043XXYTGB25BEV純電動廂式運輸車 | 0.252 | 是 |
31 | XRF5031XXYBEV純電動廂式運輸車中汽牌 | 0.42 | 是 |
32 | NXG5081XXYBEV純電動廂式運輸車 | 0.2 | 是 |
33 | BJ5049XLCEV1純電動冷藏車 | 0.5 | 否 |
34 | EQ5041XLCACBEV1純電動冷藏車 | 0.483 | 否 |
35 | ZQZ5040XLCBEV純電動冷藏車中汽牌 | 0.44 | 是 |
36 | LCK5048XLCEVH7純電動冷藏車 | 0.5 | 否 |
37 | HFC5030XLCEV1純電動冷藏車 | 0.495 | 否 |
38 | EQ5060XLCPBEV純電動冷藏車 | 0.426 | 是 |
39 | ZQZ5070XLCBEV純電動冷藏車三角行牌 | 0.26 | 是 |
2. 典型案例分析
單位載質(zhì)量能量消耗量(Ekg),計算公式如下:
Ekg =E/M(單位:Wh/km·kg)
E:表示電能消耗率,試驗檢測項。按照電動汽車GB/T 18386《電動汽車能量消耗率和續(xù)駛里程試驗方法》試驗中消耗的電能除以行駛里程所得的值,單位Wh/km。
M:表示附加質(zhì)量,車輛基本參數(shù)。GB/T 18386檢測試驗中的所需附加質(zhì)量規(guī)定如下:
最大允許裝載質(zhì)量小于或等于180kg,附加質(zhì)量=最大允許裝載質(zhì)量;
最大允許裝載質(zhì)量大于180kg,但小于360kg,附加質(zhì)量=180kg;
最大允許裝載質(zhì)量大于或等于360kg,附加質(zhì)量=1/2最大允許裝載質(zhì)量。
注:按GB/T 3730.2《道路車輛質(zhì)量詞匯和代碼》中定義:最大允許裝載質(zhì)量=最大允許總質(zhì)量-整車整備質(zhì)量。
以其中代表性的一款車型,作為計算實例說明,該車型公告參數(shù)如下:
DNC5041XXYBEV01純電動廂式運輸車 | |
車輛基本信息 | 配置ID: NC253798 |
外廓尺寸長(mm): | 5995 |
外廓尺寸寬(mm): | 2100 |
外廓尺寸高(mm): | 3050 |
總質(zhì)量(kg): | 4495 |
整備質(zhì)量(kg): | 3450 |
最高車速(km/h): | 80 |
續(xù)駛里程(km,等速法): | 325 |
Ekg單位載質(zhì)量能量消耗量(Wh/km·kg): | 0.49 |
電池系統(tǒng)能量密度(Wh/kg): | 144.3 |
儲能裝置種類: | 三元鋰離子動力蓄電池 |
驅(qū)動電機類型: | 永磁同步電機 |
驅(qū)動電機峰值功率/轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩(kW /r/min/N.m): | 100/4500/850 |
儲能裝置總儲電量(kWh): | 84 |
(1)E(電能消耗率):
續(xù)駛里程D(km):取最高325Km(等速法);
充電電量E:84KWh;
E(電能消耗率)=84KWh/325Km=258.46Wh/Km;
(2)M(附加質(zhì)量)
最大總質(zhì)量(kg):4495;整備質(zhì)量(kg):3450;
額定載質(zhì)量(kg):1045>360kg
M=1/2最大允許裝載質(zhì)量=1045/2=522.5(Kg);
(3)Ekg(單位載質(zhì)量能量消耗量)
Ekg(單位載質(zhì)量能量消耗量)=E(電能消耗率)/M(附加質(zhì)量)= 258.46/522.5=0.49>0.45
(4)如何提高:
增加載質(zhì)量
額定載質(zhì)量(kg)增加到:1148kg;即整備質(zhì)量減重104kg;
1/2最大允許裝載質(zhì)量:1148/2=574(Kg);
Ekg(單位載質(zhì)量能量消耗量)=E(電能消耗率)/M(附加質(zhì)量)= 258.46/574=0.45
減少電能消耗量
續(xù)駛里程D(km):提高到358Km;增加33公里;
E(電能消耗率C)=84KWh/358Km=234.6Wh/Km;
Ekg(單位載質(zhì)量能量消耗量)=E(電能消耗率)/M(附加質(zhì)量)= 234.6/522.5=0.45
3. 優(yōu)化方向
可以看出,若使Ekg指標更小,應(yīng)當通過優(yōu)化設(shè)計和匹配,優(yōu)化E、M兩項指標。
M最大化,對應(yīng)的是整車輕量化,大容量:通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化和大批量采用輕量化材料,如鋁合金、FRP等來有效減輕自身重量,提高最大有效載荷。通過車身的重新布局,采用集成化結(jié)構(gòu),盡量減小設(shè)備占用空間,使得載貨空間和有效載荷最大化。
車輛參數(shù)對續(xù)行里程的影響如下圖所示:
從圖中可以看出電池組容量對續(xù)駛里程的影響最為明顯,其次是傳動系傳動比、整車質(zhì)量、滾動阻力系數(shù)、空氣阻力系數(shù)。這主要是因為續(xù)駛里程與電池組容量有直接的關(guān)系,電池組容量越大,電池組所貯存的電能越多,續(xù)駛里程相應(yīng)延長,但電池組的重量增加,整車的整備質(zhì)量增加,導致行駛阻力也增加,反過來又影響續(xù)駛里程。
降低電能消耗,使E最小化的途徑如下:
1)當電池總量一定時,提高系統(tǒng)能量密度,可以減輕自重,提高E值;
2)提高整體傳動效率;
3)選用綜合效率η更高的電機驅(qū)動;
4)選用低阻力輪胎,降低輪胎的滾動阻力系數(shù);
5)對車身進行流線型優(yōu)化設(shè)計和改進,以減小迎風面積、降低迎風阻力系數(shù)。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:冰封之城
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