纯电动汽车续驶里程提升的研究

韩永飞

【摘 要】当前，纯电动汽车的销量逐年上升，正在被市场逐步接受，广大用户迫切需要续驶里程更高的车型；随着新能源补贴和双积分政策的实施，各大整车厂面临补贴和积分的压力，而续驶里程又是补贴和积分的重要限制条件之一，续驶里程提升成为各大整车厂研发人员面临的重大课题。文章根据某一系列纯电动车型的开发，结合具体案例，从整车角度提出了在NEDC工况条件下续驶里程提升的优化方向，为新能源汽车设计者提供借鉴。

【關键词】纯电动汽车；续驶里程；优化方向

【中图分类号】U469 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2018）04-0187-02

随着国家政策的调整，我国新能源汽车发展迅速，其中纯电动汽车的销量逐年上升，越来越多的人使用，而续驶里程短成为其发展的制约因素之一；随着国家对新能源汽车补贴的调整及双积分政策的实施，续驶里程提升成为各大整车厂研发人员面临的重大课题。本文根据某款纯电动汽车提升续驶里程的经验，详细分析了优化措施和方法。

1 优化车身外形，降低空气阻力系数

基于CFD分析，车身外形主要从以下方面进行优化（见表1）。

采取以上措施后，整车风阻系数从0.345降低到0.32左右（CFD分析效果如图1所示），对提升续驶里程具有重要的意义。

2 采用低滚阻轮胎，降低滚动阻力系数

汽车行驶时所受阻力：

F=Ff+FW+Fi+Fj

其中，Ff为滚动阻力，FW为空气阻力，Fi为爬坡阻力，Fj为加速阻力；滚动阻力Ff=W×f，其中W为载荷，f为滚动阻力系数。

滚动阻力系数降低1‰相当于车辆减轻100 kg。从阻力计算公式可以看出，采用低滚阻轮胎，可降低轮胎滚动阻力和行驶阻力，能够减少车辆行驶过程中的能量损失，从而达到增加续航里程的目的。采用低滚阻轮胎后滚动阻力系数对比见表2。

3 降低整车重量

电动汽车在行驶过程中所消耗的功率，与电动汽车的重量基本呈正比关系。电动汽车的重量越大，消耗的功率和能量越高。因此，降低整车重量可提升电动汽车的续驶里程。结合车型开发经验，可减重的措施见表3。

4 采用高效率电动机

电动机是纯电动汽车驱动系统的核心部件，其性能的好坏直接影响纯电动汽车的动力性能。电动机可以从3个方面进行优化。

（1）在保证功率和扭矩满足整车需求的条件下，采用尺寸更小、重量更低的电动机可提升续航里程。

（2）采用带制动能量回收的电动机，可以在车辆减速时将部分动能转化为电能储存在电池系统内，延长续驶里程。在某款纯电动汽车开发中，开启制动能量回收系统后，可有效增加整车续航里程10%～15%。

（3）电动机及其控制系统一体化布置。电动机与电机控制器、减速器、高压配合盒、充电机可以布置为一体或进行集成，可使布置简单，节省空间，装配方便，管路及线路短，减轻整车重量，继而提升续驶里程。在某款纯电动汽车开发中，关于电动机相关系统是否集成进行了多轮评审，综合考虑后采用一体化布置方案（见表4）。

5 采用高性能电池

电池是纯电动汽车动力的来源，其性能高低直接影响续驶里程。电池性能主要从2个方面进行提升。

（1）采用高能量密度电芯。出于零部件通用化及减少模具费用的考虑，在电池包壳体保持不变的情况下，采用高能量密度的电芯，可显著提升续驶里程。以某车型为例，采用高能量密度电芯后，电池包容量由38 kW·h提升到50 kW·h，续驶里程从255 km提升到300 km，提升了17.6%。

（2）采用更大壳体（涉及壳体模具的开发）、可装载更多数量的电芯，提升电池包整体容量，从而可显著提升续驶里程。以某车型为例，采用大壳体装载更多电芯后，电池包容量从38 kW·h提升到57 kW·h，整车续驶里程从255 km提升到400 km，提升了56.39%。

6 结语

本文归纳总结了纯电动汽车续驶里程提升的5个方向，并结合具体案例，为纯电动汽车续驶里程的研究和提升提供必要的依据和基础。随着电池、电机及电控等新能源领域技术的不断革新，电动汽车的续驶里程将会越来越长。

参 考 文 献

[1]赵立军.电动汽车测试与评价[M].北京：北京大学出版社，2012.

[2]2017令44号，乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法[S].

[3]GB/T 19596—2017，电动汽车术语[S].

[4]GB/T 18386—2017，电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法[S].

[责任编辑：陈泽琦]