电动车续航怎么算?对比NEDC、WLTP、EPA、CLTC四种续航测试标准

王朔杨 | 04-23

【有车以后 有车科普】上周公众号后台有朋友询问,福特Mustang Mach-E发布会上公布的CLTC续航究竟是什么意思,它和现行的NEDC、WLTP等续航标准又有什么区别?究竟哪种测算方式更加符合现实情况呢?

这一问可把我问住了,大家都知道NEDC水分大,WLTP更准确,但是究竟为什么会产生这种差异呢?新国标CLTC相比源于欧洲的WLTP又有哪些区别呢?就让我们通过此篇文章一起学习一下,争取一次把这些问题解释清楚。

  垂垂老矣的NEDC

全称为“New European Driving Cycle”(新标欧洲循环测试)的NEDC实际上是一项1980年首次推出、最近一次修订于1997年的测试规程,从上次修订至今已有24年历史。了解了这些,再看名称中的“New”,俨然多了几分反讽的意味。

(通用EV1——97年的电动车还是这幅模样呢)

NEDC测试包含两个部分,共五段测试循环。第一部分由四个重复的市区循环工况测试组成。每个循环中,测试车在台架上依照规定时间和加速度模拟由静止加速至10km/h、30km/h、50km/h,匀速行驶一段时间后减速或刹停等一系列工况,单个循环时间195s,平均车速18.8km/h。将该循环重复进行四次后,测算出城市工况功耗。第二部分则是郊区和高速工况循环,车子模拟一段从静止加速至60km/h,此后均匀加减速,分别由50km/h、60km/h、100km/h和120km/h匀速行驶一段时间的工况,共计400s,平均车速62.6km/h,一次循环后即计算市郊/高速能耗情况。

(图源:WLTC 和 CLTC 循环测试工况对比分析,王永广等,2020)

NEDC是本次对比的四种测算标准中最不符合现实驾驶工况的,其主要原因在于这套测试的测试条件太过理想,车辆绝大部分时间都处于能耗最低、最轻松的匀速/匀加速度稳态,这和我们日常开车时遇到的频繁起步停车、大脚油门超车等工况完全不匹配。

(如图所示,NEDC循环中车辆加速度分布极为规律,图源:WLTC 和 CLTC 循环测试工况对比分析,王永广等,2020)

NEDC测试数据也因此成为此次对比四种测试中水分最大的。用我们新能源车“光电测试”举个例子,2019款Model 3标准续航后驱升级版标称的NEDC续航数据为508km,但在我们的测试中只能跑到400km出头的水平。

由于其测试方式已经过时,NEDC标准现已被各国淘汰,取而代之的是因地制宜,地缘针对性更强的WLTP、EPA和CLTC工况测试。

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  欧陆风情的WLTP

WLTP全称为“World Light Vehicle Test Procedure”(世界轻型汽车测试规程),其中包含的WLTC测试循环已经取代NEDC,在欧陆地区投入使用。

相比于旧的NEDC测试,WLTC的测试工况明显更加复杂。首先WLTC根据不同车辆的功率重量比制定了Class 1、2、3三套测试曲线。我们能够买到的电动乘用车是按照功率重量比最大的Class 3标准测试的。

其次,新规将车辆的滚动阻力、挡位、车重(货物、乘客)等都纳入考虑,这一系列调整使得新规更加接近现实情况了。

相比于NEDC城市/市郊两种工况,WLTC低速、中速、高速与超高速四阶段测试多出来两种工况。每种循环不仅行驶里程更远,测试时间更长,测试过程中的加减速过程也更加随机。四种工况下的车速在0-131km/h不等,均速在18.9km/h到92km/h之间,测试总时间1800s,这些都比NEDC复杂不少。

(图源:WLTC 和 CLTC 循环测试工况对比分析,王永广等,2020)

对比下方的WLTC和NEDC全流程图,可以发现WLTC循环(红线)中车速和加速度频繁变化,车速/时间关系呈一段随机跳动的折线,一会儿大脚加速,一会儿又大脚制动,完全没有匀速行驶过程,每一段规定车速也都有零有整,规律让人难以捉摸,和四平八稳横平竖直的NEDC折线(蓝线)形成了鲜明对比,但这才是更加贴近日常驾驶习惯的行驶方式。

回到现实中,再次对比Model 3的数据,会发现448km的WLTC标称续航和403km的实测成绩只差了10%上下,显然比NEDC续航准确许多。

  大力出奇迹的EPA

首先需要纠正一下,EPA其实并非测试标准名称的缩写,它代表的是“U.S. Environmental Protection Agency”(美国国家环保局),至于测试规范的正式名称Federal Test Procedure 75 (75号联邦测试规程,FTP-75) 则在日常报道中极少被提及。这倒不是什么大事儿,我也就顺嘴一提,下次看到这两类不同的名称能对上号就ok。

EPA应该是今天我们介绍的四类测试中最“严苛”的了。所谓“严苛”,在测试流程和测试工况上都有体现:首先,EPA测试是要把车子电量彻底跑干的,这也和我们的“光电测试”异曲同工。测试前将车辆充满电,之后静置一夜,第二天测试重复市区工况、高速工况等不同循环,直至车子电量不足以支撑其完成整个循环为止。结束后再次将车子充满电,测得实际续航里程和电耗值。

(FTP-75城市工况循环曲线)

此外,EPA测试工况明显更加倾向于高速行驶。不仅城市工况平均车速高达34km/h,高速工况还被细分为匀速和加速两类不同工况,尽管高速工况77km/h的平均时速不算高,但是测试总时间更长,加速也更猛。这些测试项显然与北美驾驶者日常用车习惯高度相似,毕竟他们日常用车以通畅高速路况为主,对动力储备的要求也更高,但这种使用方式对于车速越快电耗越高的新能源电动车非常不利。

于是我们看到,EPA给出的续航里程数据是上述三种测试方式中最低的。Model 3标准续航后驱升级版的EPA续航为378km,介于实测郊区工况403km和实测高速工况318km之间。

  更接地气的CLTC

看到这里,我们发现无论是WLTP还是EPA,其实都是北美和欧洲地区充分调研当地用车习惯后得出的测试方法。由于我国用车习惯与欧洲地区更加接近,此前国标一直使用源于欧洲的WLTP标准进行测试。

但国外的标准终究不能和国内用车习惯完美契合,在此背景下,更接地气的CLTC标准横空出世了。

CLTC全称为CLTC-P, “China Light-Duty Vehicle Test Cycle-Passenger”(中国轻型车测试循环-乘用车版)。是新国标汽车行驶工况法CATC(China Automotive Test Cycle)中的一种。此项标准背后融汇了超过70个课题组、1000余名科研人员的心血。它们基于约5500辆车采集的4400万公里车辆运动特征、结合20亿条GIS交通低频动态大数据,最终定义出这套更加贴近中国驾驶者用车习惯的标准测试工况。

CLTC包含城市、郊区和高速三种工况,删除了WLTP循环中的超高速工况,不过循环总时间仍与WLTP保持一致,为1800s。

对比WLTP循环,CLTC城市、郊区、高速三种工况的平均车速均有不同程度降低,测试过程中加速和减速过程也更加柔和,但是峰值减速度比WLTC更高,减速时间也更长。

(图源:WLTC 和 CLTC 循环测试工况对比分析,王永广等,2020)

种种细微调整都与目前的法规要求和交通GIS大数据相匹配:相比欧洲,国内交通更加拥堵,道路状况也更加复杂,走走停停的路况更加常见。因此,CLTC工况理论上更加接近国内实际路况,对消费者也更有参考价值。

目前已经使用CLTC循环进行宣传的新车就有前些日子刚刚发布的福特Mustang Mach-E。以长续航后驱版车型为例,Mach-E 600km+的CLTC续航介于490km的EPA续航和610km的WLTP续航之间。新国标测算数据是否准确呢?等着看我们拿到试驾车后发布的“光电”测试吧。

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  总结

希望这篇文字能够解答您心中对于续航数据的疑虑。静下来仔细想想,其实CLTC国标的意义可不仅仅是测试方式更加接地气这么简单,它意味着我国从标准追随者变成了标准制定者,自此以后,续航测试标准中、欧、美三足鼎立,其实也是一件非常值得骄傲的事啊~