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    小鹏G9能耗低的原因探究

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    电车博士Dr.EV2023-12-28

    上次测试小鹏G9(图片|配置|询价)的上海城区智驾,结束时也看了一下能耗数据:

    出发时CLTC表显428公里,结束时330公里,表显续航消耗98公里,实际行驶90.4公里。那么CLTC续航达成率就是92.24%,折算成WLTC续航达成率就是115.31%。

    全程95%以上的路程都是XNGP自己开的,这就排除了刻意压低车速降低能耗的可能性。表显能耗百公里14.9度电,与APP后台的数据相符。

    这个数字并不是驱动电耗,而是行车能耗,也就是车速大于0期间的综合能耗,包括电驱系统、空调、各类用电器在内的所有能耗。这辆是小鹏G9四驱版本,作为一个中大型纯电SUV来说,这个能耗水平真的是非常给力了!

    作为开电车常年六七折的选手,我在2022年9月第一次试驾小鹏G9的时候,就被800V+SiC超高的续航达成率给震惊了!无论是日常驾驶还是激烈驾驶,G9的续航达成率都比之前的400V电车高15%左右。

    这让我们非常震惊,当时甚至怀疑小鹏给的试驾车是特意改装的工程车 —— 不然解释不通啊!

    提车之后,渐渐习惯了800V+SiC的扎实续航。例如8月的一次市区出行,23度空调6档、全时四驱模式,也实现了92%的续航达成率:微博正文

    7月一次去嘉兴的雨中全程高速,也实现了81%的续航达成率:微博正文

    NAF挪威汽车联盟的2023年续航测试上,小鹏G9的续航达成率高居榜首:微博正文

    多人多地多次的续航测试,证明800V+SiC的小鹏G9续航确实扎实,这应该也是它最近两个月销量能再次崛起的主要原因之一。

    那么问题来了,小鹏G9的续航为什么这么扎实? 800V与SiC起了多大作用?接下来和大家分享一下,我对这个问题认知的四个阶段。

    第1阶段

    最早的时候,我认为800V技术的主要功能是充电快,至于能耗与续航,则与消费者关系不大。

    为什么这么说,咱们看下面这张图:把硅基IGBT换成SiC MOSFET之后,整车成本上升300美元,这不是一个小数字; 但没关系,由于能耗降低、续航上升。一篇报告指出:实现同等的CLTC续航,可以省下来2000美元的电池钱!

    从厂家的角度来讲,一来二去的,升级成SiC不一定亏钱; 反过来,从消费者的角度来讲,只要给我的是相同的700公里CLTC续航,至于是用硅基IGBT+大电池实现的,还是SiC MOSFET+较小电池实现的呢,这重要吗?

    【第2阶段】

    后来第一次试了G9之后,进入了第2阶段认知:800V+SiC的最大价值,并不是帮车企省几千块钱的电池成本,而是让同样CLTC续航,在真实使用的时候更扎实!

    扎实的原因是什么呢?

    众所周知,CLTC测试工况的平均车速极低、平均加速度也较低,对应的就是电机电流比较小。


    根据Q=I^2 Rt的焦耳定律,CLTC工况低估了电流,也就大大低估了电驱动损耗。

    800V系统呢,在其它条件不变的情况下,电压U翻倍,电流I减半,电驱动损耗降低为原来的四分之一。由于电驱动损耗的总盘子变小了,那么CLTC工况的低估程度也就变小了,真实续航与CLTC续航更为接近,也就是我们常说的续航更扎实了!

    如果这个假说正确,那么电压越高、电机损耗就越小,续航就会越扎实。但是有位电驱动专家告诉我,这个假说有两个bug,一是电机损耗占比没有这么大; 二是“其它条件不变”并不成立,并不能这么简单计算。

    【第3阶段】

    如果800V不是主因,那么我们把目光放在SiC MOSFET上? 于是来到了第三阶段的认知:从一篇文献查到,SIC 高速、大转矩的高负载情况下,Si基IGBT的效率急剧降低,而CLTC工况刚好避开了Si基IGBT的弱点,所以CLTC续航就会显得很虚。

    与Si基IGBT相比,SiC MOSFET就显得宠辱不惊,任何工况下的效率都很高,所以就会显得真实续航与CLTC续航差距不大。当然,这仍然停留在假说状态,没有得到最终的验证。

    【第4阶段】

    后来又发现了好几个假说,但都不太成熟。最近,我终于找到了最接近终点的答案了!

    众所周知,CLTC工况是车企能耗优化的指挥棒。一些车企也会有CLTC之外的测试工况,据我所知A车企就拿120km/h等速能耗也作为参考工况,B车企则拿本市的交通工况作为参考工况。

    请注意,这都是“参考工况”,其地位与CLTC工况完全不均等:针对参考工况的优化,如果不新增成本、不影响CLTC工况的能耗成绩,那么就可以实施; 否则一律否决!

    这就像咱们中学,虽然讲的是素质教育,可以踢足球、可以弹钢琴,可一旦影响学习成绩了,一切还是要以高考的指挥棒为准 !

    小鹏则不一样,据我所知从G9项目开始实现了电驱动系统的全栈自研,从设计开发到测试验证,都同时依据CLTC与100km/h等速两个工况进行开发。

    100km/h等速工况不再是一个“参考工况”,而是转正了,升级成为列入考核的正式工况,从而弥补了CLTC高速工况占比过小的问题!不仅用来考核电驱动系统的开发,还考核整车开发。

    在CLTC工况不能代表真实使用的情况下,加入100km/h等速工况的考核就全面多了,所以最后开发出来的扶摇架构车型,在实际使用的时候就会觉得续航特别扎实!

    【总结】

    聊到这里,想想也有道理!每家头部车企的工程师都是佼佼者,技术水平上肯定不存在代际差距。影响最终结果的主要因素并不是技术水平的差距,而是考核研发部门的指挥棒是否合理!

    回顾整个分析过程,我们可以发现国家标准的CLTC测试工况,切切实实地对整个行业产生了深远影响。听说CLTC工况即将实施高低温测试,在此我也正式提出一个建议:除高低温测试之外,还应该加入一个高速工况,这对我们国家新能源行业的健康发展,意义重大!

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