答疑解惑:燃油车越快越省油、电动车越快越费电,什么原因?

随着电动车保有量的节节攀升,关于电车日常使用上的麻烦和困惑也在与日俱增。每当和开电车的朋友交流驾驶体验时,他最强烈的感受就是省钱!

没错,在国家持续的补贴之下,电动车的日常使用成本相比油车的确低了不少,只是一到逢年过节,高速上的续航焦虑依然持续困扰着电动车主,长期以来,也让大家形成了一个燃油车高速更省油、电动车高速更费电的固有印象。

但事实真的如此吗?


对于一些电动车主尤其是刚刚从燃油车换到电动车的朋友来说,电动车跑高速、开空调仿佛都要比油车消耗量大,很多人甚至把这样的特点当成了电动车的缺陷。

但是如果静下来想一想,无论是燃油车还是电动车,要想跑得快,就克服更大的阻力,马力足才能速度快,这也就对动力提出了更高的要求。

另外从热效率上来看,就算全球范围内最顶尖的内燃机,热效率也只能做到 40%出头,而汽油燃烧产生的大部分能量都被转化成热能白白浪费掉了。

但是电动车恰恰相反,由于电机的功率输出特性,整体能源利用率已经能够达到75%~95%,再加上动力回收装置,电能基本都被用来驱动车辆行驶了。

燃油车跑高速真的省油吗?

如此来看,实际上电动车能耗比燃油更低。为什么会产生电动车高速更费电的印象,本质上来说是电动机与汽油机优势工作区间不同。


内燃机是个很有意思的东西,负荷越低、效率越差;到了中断负荷的时候,是它最健康也是能耗最低的区间,也被称为经济运行区间(1500-2500转);随着车速不断增高,发动机的转速开始增高、喷油量增加,但此时发动机的效率却开始下降。

而电动机的和内燃机的驱动效果完全不同,因为电驱系统大多没有变速箱,只需要依靠的电机的转速升降来调速,同时也没有怠速工况,不会将燃料白白浪费。

所以起步加速时就是低转速,只有车速越高、转速越高,耗电量才会开始变大。这也就给大家造成了市区开电车更省电、燃油车高速更省油的错觉。


如果忽略怠速油耗且不用起起停停,在前进挡不变的前提下,80km/h的耗油量一定低于120km/h的耗油量——所以燃油车也从来不存在“车速越高油耗越低”的说法。

同时,特斯拉也曾做过一组专项数据统计,测试结果表明60km/h是特斯拉能实现最长续航的时速值,平均时速越高,车辆实际续航同样会阶梯型递减。

能跑多远,还要看带了多少“燃料”

目前主流车型的油箱容量大多在45L-75L之间,这些不过一个成年人重量的燃油,基本可以带我们跑上超过600公里;

但是电动车上配备动辄一两吨的电池,目前来看也仅仅能够装下100度的电量,而这些电量基本也只能维持车辆行驶500公里左右。


按照宁德时代早期的规划,其中能量密度最高的三元锂电池,2021年至2023年能量密度将介于240-300Wh/kg,2025年能量密度可达到400Wh/kg,到2030年能量密度突破500Wh/kg。这些听起来复杂的数据却依然比不上汽油​。

那么汽油的能量密度是多少?4.6x10的7次方焦耳/kg!换算下来是12778Wh/kg。

就是说,汽油的能量密度,约是目前新能源车电池的60倍,到了2025年是30倍,到了9年后仍然还有25倍。举个不恰当的例子,同样跑五公里,有人之前吃了十个馒头才坚持下来,但有人只吃了一块牛肉就够了。这也是很多厂家依然不愿意放弃燃油车的重要原因。

另外,燃油车虽然经过粗暴燃烧能量损失较大,但由于其能量密度更高,即使在高速行驶时也能保证动力持续输出。


但电动车在高速行驶时,电池需要提供足够大的电流提供给电动机,而电池的化学反应显然不如汽油燃烧做功来得迅猛,这就形成了电动汽车在高速行驶时电池以超常功率输出而不能像燃油车那样快速补油。

此外电池的电流输出还受环境等诸多因素的影响,所以电动汽车高速行驶时电池电能消耗也会更快。

车闻说:

综上,无论汽油车还是电动车,高速工况下的能耗同样很高,但如何利用好电动车高速的节油特性以及电动车的低速高扭的特点,将是大家在选车时各取所需的事情。


长期来看,电动车的普及已经是大势所趋,如何提升电动车的驱动效率,目前来看业内主要采用增加变速箱和提升能量密度两种方案。

而从实际应用中,像保时捷Taycan,自主品牌广汽AION LX PLUS,已经开始为纯电车研发和加入“双挡变速器”;​而丰田、宁德时代等相关企业,也已经开始着手研发能量密度更高的固态电池、钠离子电池。

相信随着技术的持续进步,电动车的好日子,就快来了。


本内容来自汽车之家创作者,不代表汽车之家的观点和立场。
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