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为什么电动汽车跑高速反而更耗电呢?

为啥电动车跑高速反而更费电?说的好像燃油车跑高速就不费油似的。车辆的极速与加速度都由输出功率决定,高速行驶=高功率输出=高功耗。所以无论油车、电车跑高速时的功耗都比低速行驶更高,既然能耗都很高那么比什么?答:比能量储备。

道理很简单,速度与功率输出是呈正比例关系的。也就是说车速越高、需要的功率输出越高,而输出功率越高、耗能越大。这与效率高低没啥本质的关系,即便一台机器100%的效率,时速100km的功耗依然比时速30km的功耗更高。所以无论是电车还是油车,跑高速时功耗都更大,简单理解就是跑高速油车更费油、电车更费电。

没有变速箱是电车高速续航差的根本原因么

显然不是,有没有变速箱与电车高速续航差几乎没啥关系。对于燃油车而言变速箱具备两个作用,其一改善内燃机低转速扭矩差的问题、让起步变得更容易。其二通过对转速以及扭矩的控制来维持发动机的效率,内燃机的效率有多低?平均35%左右,没了变速箱直接跌落到10%-15%。而落差接近20%左右。

而电机呢?由于电能品级就比化石能源更高这导致驱动电机的效率普遍在90%以上,且几乎全域在90%以上。当然一些先进电机的效率能达到95%甚至更高,可即便如此效率落差也不过5%左右,100%不现实、那成了永动机。而对于扭矩特性强大的电机而言不需要变速箱放大扭矩即可完成车辆起步,其次效率恒高也用不着变速箱调节。

所以变速箱对纯电汽车而言几乎无用,当然不能说一点用没有,只是不大。如上图所示采埃孚打造的2AT电车变速箱,这台变速箱能提高续航里程只有5%。当然变速器的加入提升最明显的是极限速度,极速方面的收益是最大的。否则保时捷taycan拼极速真的比不上特斯拉的model s,所以采埃孚的这台变速箱开发目的主要是提高极速,至于5%的续航提升只是附带品。

电车高速续航差的真实原因

纯电汽车上的很多问题其实在燃油车上也存在,比如燃油车的高速续航也差或者说高速续航里程没有中低速续航长。比如一台2.5L的车子保持60-80km匀速跑高架桥,油耗在6升出头。而当其保持120km匀速行驶时,油耗能达到8-10个,燃油车是不是高速行驶也会更费油?答案是显而易见的,油车跑高速也是更费油的。

既然油车、电车跑高速功耗都高,那么决定成败的关键是什么?答:能量储备。谁的能量储备更高,谁的续航能力就更强。那么只要对比下1L油与一度电的能量大小即可,这并不复杂。1度电完全转换为能量大约可提供约3.6兆焦耳,1L汽油完全转换为能量可提供约35兆焦耳热量。所以1L汽油蕴含的能量约=10度电。当然这里面涉及到能量转换的问题。

内燃机效率先天低下,按照平均35%的效率计算,1L汽油所能提供用于车辆行驶的动能约=3.5度电,当然这是按照电机100%效率计算的。也就是说一箱油(50L)等价150-170度电的动力电池包。也就是说一台电车想做到与搭载50升油箱的卡罗拉等量的高速续航里程,需要搭载150-175度的电池包。关键是重量差异还不能太大,搭载150度电池包的电车重量预估在2.5-3.0吨之间。这几乎是个目前不能解决的问题。

如今电车配备的电池包大都是50度、75度以及100度的。等价于14升、21升、28升的油箱,但市场中燃油车油箱最小的也在40升以上。也就是说就目前电车所搭载的各种容量的电瓶均不能与同级别的燃油车叫板高速续航里程。当然电车由于带大梁的底盘+电池包导致重量往往远高于同级别燃油车,这进一步限制了纯电汽车高速续航能力。

所以电车高速续航高的原因是啥?本质就是能量储备不够、耗不起。燃油车高速续航功耗更高,但因为能量储备足、充能速度非常快所以消耗得起。为电车增加变速箱几乎没啥实际意义,5%的续航提升用几万元钱去换实在不划算。这就是如今绝大多数纯电汽车品牌的产品不配变速箱的原因,不是不能配备、市场中有成熟的产品,只是这么做有点费力不讨好,消费者愿不愿意为5%的续航提升而用几万元买单是个大问题。

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