隨著保有量不斷增長，電動汽車在高速、低溫等狀態(tài)下的續(xù)駛里程波動備受消費者關注。是什么原因導致里程焦慮？影響續(xù)駛里程的因素有哪些？產業(yè)各方應做出哪些改變？

續(xù)駛里程與預期里程的差異是焦慮的主因

1.傳統(tǒng)燃油車也存在續(xù)駛里程波動現(xiàn)象，但電動汽車車主里程焦慮更加明顯

電動汽車與燃油汽車面臨同樣的里程波動現(xiàn)象，但由于燃油車的續(xù)駛里程相對較長，一般能夠超過大部分消費者心理預期，目前對燃油車里程的焦慮不明顯，社會爭議較小。但由于電動汽車續(xù)駛里程與消費者預期尚存差距，且里程波動較大，在部分應用場景中達不到使用要求，從而導致消費者對電動汽車里程更為敏感。

燃油車與電動汽車續(xù)駛里程波動對比

2.電動汽車實際續(xù)駛里程與測試及公布里程的差異性加劇了消費者的心理落差

一是部分廠商將理想狀態(tài)下的等速續(xù)駛里程數(shù)據(jù)作為主要宣傳，與實際里程存在較大差距，目前業(yè)內已經明令禁止這種行為。

二是我國能耗和排放法規(guī)引用歐洲NEDC測試體系，與我國純電動汽車的實際行駛工況不相符，不能真實的反映出實際續(xù)駛里程。具體有以下幾點原因：一是市區(qū)市郊里程分配不合理，在現(xiàn)行標準中城市工況占比70%，市郊占比30%，這與我國實際情況有很大差別，同時怠速比例也相差很多。二是工況測試是在常溫不開空調的情況下進行的，而現(xiàn)實中車輛開啟空調的時間很多，而且電池性能、制動回收效果也會隨溫度降低而下降。三是工況中減速階段的較為緩慢，非常有利于電動汽車進行制動回收，實際使用中，汽車的減速往往更快速，制動回收不完全。

由于上述原因，與電動汽車出廠標稱里程相比，不同車型隨著季節(jié)變化、路況變化、車輛使用壽命變化里程均出現(xiàn)了不同程度的衰減，成為電動汽車產品的普遍現(xiàn)象。

冬季空調和行駛工況影響實際里程

1.電動汽車實際續(xù)駛里程受能量因素和能耗因素多重影響

電動汽車的續(xù)駛里程受多重因素影響，包括能量因素和能耗因素：一是車載剩余能量，電動汽車的車載剩余能量主要與電池當前狀態(tài)有關；二是能耗，包括驅動用能耗和車載附件用能耗等。綜合而言，電動汽車續(xù)駛里程除了與傳統(tǒng)燃油車一樣受到汽車重量、驅動系統(tǒng)效率、行駛工況、駕駛習慣、部分環(huán)境因素等多方面共性能耗因素影響外，由于動力電池自身化學特性，又對溫度因素更加敏感，同時還受到電池材料、電池工藝、電池循環(huán)壽命與保養(yǎng)現(xiàn)狀等多方面對動力電池本身能量因素影響。

綜合而言，與傳統(tǒng)燃油車相比，引起電動汽車續(xù)駛里程變化增加了以下兩個因素：一是冬季空調、電池加熱導致的附件能耗因素變量，二是電池儲能本身特性導致的能量因素。

2.與能量因素相比，能耗因素是影響電動汽車續(xù)駛里程的主要因素

無論是從目前的用戶體驗、第三方測試結果數(shù)據(jù)分析來看，低溫季節(jié)和高速路況兩大情景下電動汽車續(xù)駛里程變化最為明顯。

根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在其他情況相同而設置單一變量的對比分析中，100-120km/h行駛時續(xù)駛里程將普遍減少約1/4-1/3，使用空調時續(xù)駛里程普遍減少1/4-1/3，而-20℃極低氣溫無空調情景下時續(xù)駛里程僅僅減少10%。

從EV-TEST對某電動車型的實測數(shù)據(jù)來看，極低溫度下（-15℃）開空調和100km以上高速行駛是電動汽車能耗增加最多、續(xù)駛里程縮減百分比最大的應用場景，同時也可以看出，普通低溫下（-7℃）不開空調時整車續(xù)駛里程沒有顯著縮減。

綜合上述分析，與低溫等情況下導致的動力電池能量因素變化相比，由空調附件能耗和高速行駛能耗導致的能耗因素才是影響電動汽車續(xù)駛里程的主要因素。

不同工況及環(huán)境對續(xù)駛里程的影響

（1）高速狀態(tài)下風阻的非線性增加導致了高速續(xù)駛里程顯著下降

隨著汽車行駛速度的增加，滾阻呈線性增加，而風阻呈非線性增加，在電動汽車速度超過100km/h后，風阻的快速非線性增加是電動汽車行駛損耗顯著增加的主要原因，此外不同坡度下需要的牽引功率變化也將降低其續(xù)駛里程。

（2）電動汽車冬季空調比夏季能耗更高，從而對續(xù)駛里程影響更大

在夏季，電動汽車的空調耗能占驅動耗能的30%左右，具體與環(huán)境溫度與太陽照射強度有關，但燃油車同樣需要消耗發(fā)動機能量來制冷，兩者并無顯著差異。

在冬季，與傳統(tǒng)燃油車可依靠發(fā)動機排熱取暖不同，電動汽車冬季空調仍然是其主要的駕駛艙供暖方式。而與夏季空調使用工況相比，冬季零下低溫條件下空調需要更大能耗才能將艙內溫度維持在舒適溫度范圍內，因而成為降低電動汽車續(xù)駛里程的最主要因素。

（3）制動能量回收、電池溫度調節(jié)等因素也在一定程度上影響整車能耗

理論上制動能量能達到驅動能量的70%，正常溫度下回收能量可節(jié)能20%以上，具體節(jié)能效果與工況有關。因此能量回收技術的應用也將在一定程度上改善電動汽車續(xù)駛里程。

此外電動汽車電池需要溫度調節(jié)才能處在最佳的工作區(qū)域，在夏天時，傳統(tǒng)燃油車發(fā)動機同樣需要散熱耗能。在冬季，電動汽車通常需要消耗7%以上的功率來加熱保溫，這在一定程度上也導致續(xù)駛里程略微縮短，但并不構成主要因素。

整體而言，能耗方面，燃油車與電動汽車夏季均受工況和空調制冷、動力系統(tǒng)冷卻（發(fā)動機散熱和電池散熱）影響，冬季電動汽車增加了駕駛艙取暖項和電池保溫項。

3.能量因素雖然并非導致續(xù)駛里程波動的主要因素，但是其決定著電動汽車的里程極限

（1）由于電池的固有特性，電動汽車影響續(xù)駛里程的能量因素比燃油車更加復雜

電池累計可釋放能量的表達式如下：

其中Ut為端電壓=開路電壓-內阻*電流，開路電壓與電池本身材料有關，內阻與電池溫度和荷電狀態(tài)（SOC）有關，電流則與電動汽車工況有關。Qst則是電池的標稱容量。

而隨著行駛里程的增加，動力電池等關鍵部件性能均有不同程度的下降，比如動力電池容量隨使用次數(shù)衰減、一致性差異變大，也將影響電動汽車的續(xù)駛里程。因此，與傳統(tǒng)燃油車能量因素僅由油量決定相比，電動汽車能量因素要復雜得多。

電池狀態(tài)對續(xù)駛里程的影響(左圖)電池內阻典型特性曲線（右圖）

（2）未來電池材料技術的進步是提升電動汽車里程極限的主要因素之一

從上述表達式及對應關系可以看出，如果不考慮電動汽車工況，僅僅考慮電池本身特性，能量因素主要與電池的兩方面特性曲線密切相關：一是開路電壓特性曲線，二是內阻變化曲線。目前電池內阻受到溫度的顯著影響隨著電池保溫技術的不斷進步正在逐步改善，而開路電壓特性改善、電池使用壽命延長等方面則主要依靠未來電池材料技術的進步，這也是未來決定電動汽車里程極限的主要因素之一。

電動汽車性能不斷提升 未來可期

1.電動汽車續(xù)駛里程不斷提升并能滿足大部分出行需求

(1）動力電池能量密度及續(xù)駛里程逐步提升

動力電池系統(tǒng)能量密度已經突破140Wh/kg。動力電池能量密度是影響續(xù)駛里程的一個重要因素，我國動力電池技術水平持續(xù)提升，2018年系統(tǒng)能量密度相對2015年提升約54%。

電動汽車里程極限逐步逼近燃油車。隨著動力電池系統(tǒng)能量密度提升以及車輛技術的進步，我國電動乘用車的平均續(xù)駛里程已經突破300公里，部分產品能夠超過400公里，且隨著技術進步，滿足市場出行里程需求的產品將會成為普遍現(xiàn)象。

我國動力電池系統(tǒng)能量密度提升情況

2017-2018年各級別純電動乘用車的工況續(xù)駛里程情況

 (2）電動汽車的續(xù)駛里程基本能夠滿足消費者出行需求

在城市出行中，大部分居民主要以上班及日常通行為主，日行駛里程較短，根據(jù)北京交通發(fā)展研究院研究數(shù)據(jù)顯示，典型城市日均行駛里程在50公里以內。而從北京出行特點來看，在普通工作日，日行駛里程低于200公里的占比為99.97%，在法定節(jié)假日，90.1%的車輛行駛在150公里以下。按照電動汽車續(xù)駛里程300公里為基準，考慮夏季與冬季的溫度變化，假設里程波動為30%，綜合續(xù)航能力約為210公里，仍可以滿足絕大部分出行需求。

不同城市和時間段出行里程

2.部分區(qū)域和工況仍存短板，但未來可期

雖然電動汽車續(xù)駛里程能夠滿足大部分出行需求，但在在部分應用場景，比如極寒、城際長距離以及日行駛里程較長的運營車輛，在當前充電基礎設施建設不完善、充電時間較長情況下，相對于傳統(tǒng)燃油車仍存在短板。

然而電動汽車相對燃油車在節(jié)能環(huán)保、使用成本、動力和舒適性方面具有一定的優(yōu)勢，且以電動汽車為載體的自動駕駛技術更容易實現(xiàn)。隨著產品性能提升、整車成本下降以及充電基礎設施的完善，未來將適合更多場景的應用。

典型車型不同工況下的續(xù)駛里程衰減情況

首先需要明確的是，對于新能源汽車動力電池的使用壽命，一般不是用時間來衡量，而是循環(huán)使用次數(shù)。既然是一個循環(huán)，肯定是有不同的起充點和終止充電時的電量點。如果是深度充放，即0-100%的循環(huán)，此時就會得到一個實驗數(shù)據(jù)。一般來說磷酸鐵鋰電池可以循環(huán)2000次左右，而當下的三元鋰電池一般可以循環(huán)1400次左右。

當然，電池循環(huán)使用壽命還和電池工作的溫度有直接的關系，以下左圖代表了特斯拉電池在不同溫度下的電池放電容量變化。右圖則表示了不同溫度下深度放電循環(huán)電池壽命的變化，圖中可以非常明顯的看到，電池工作在35度時的循環(huán)使用次數(shù)要明顯高于55度條件的循環(huán)次數(shù)。

同時，不同循環(huán)充電時，不同的放電深度對于電池的循環(huán)使用壽命也是有非常大的影響。下圖，是特斯拉電池系統(tǒng)不同放電深度對電池壽命的影響曲線。我們可以發(fā)現(xiàn)，0%-50%循環(huán)模式下，電池壽命可以做到3000次以上，而深度循環(huán)下，只有不到900次之后，就衰減到50%以下。

這里需要說明的是，國家法律規(guī)定，當電池容量衰減到80%以下時，就要強制回收，需要進行梯次再利用。

當然，深度充放電的情況下，所跑的續(xù)航里程也會更長一些，只是對于電池的衰減會更快一些。同時，平時的用車習慣對于動力電池的使用壽命也有很大的影響。

1. 不要總是進行快充，要快慢充相結合；

2. 不要經常讓動力電池大電流放電：避免經常急加速和急剎車等；

3. 長時間不用時，也需要定期進行充電，避免深度饋電；

4. 避免在極寒天氣下進行充放電；

5. 定期做動力電池體檢，基本1年可以做一次，到正規(guī)4S店進行保養(yǎng)維護。

電池技術的瓶頸一直是制約新能源汽車發(fā)展的重要原因之一。如何在電池技術上取得突破，從而提高電動汽車的續(xù)航里程是汽車制造商面臨的重大挑戰(zhàn)。

據(jù)外媒報道，德國的蒂森克虜伯和戴姆勒等正在研發(fā)基于鋰離子技術的電動汽車雙極電池，此類優(yōu)化的電池可使電動汽車的最高續(xù)航里程達1000公里，有效地解決當前的鋰電池續(xù)航能力不足問題。

這項技術的參與企業(yè)是蒂森克虜伯旗下的蒂森克虜伯汽車系統(tǒng)工程公司、戴姆勒公司德國IAV公司和弗勞恩霍夫陶瓷技術和系統(tǒng)研究所共同發(fā)起，該電池項目名為EMBATT－goes－FAB，旨在研發(fā)直接集成在車輛底盤中的大型平面型鋰離子電池，即電動汽車雙極電池（bipolar batteries）。

通過研究規(guī)?；圃旒夹g，推進雙極電池的產業(yè)化，提高電動汽車的續(xù)航里程，項目可為電動汽車的發(fā)展提供更堅實的基礎。

這一項目同時也得到了德國聯(lián)邦經濟和能源部（the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy）的贊助和支持。與燃料電池類似，雙極電池由串聯(lián)連接的堆疊電極組成。但雙極電池與傳統(tǒng)的鋰離子電池的區(qū)別在于，其電極為雙極，即電池的陰極和陽極的活性材料應用于一個公共的電極載體上。

此外，雙極電池芯的包裝也與傳統(tǒng)的鋰離子電池不盡相同，其單個鋰離子電池不再單獨被包裝在鋁殼中，而是在一個大區(qū)域內彼此堆疊。其獨特的堆疊結構省去了殼體部件和連接元件，釋放的空間可用來填充更多的活性材料，幫助電池存儲更多能量，延長電動汽車續(xù)航里程的同時，也節(jié)省了電動汽車的成本。

作為新一代的電池系統(tǒng)，該雙極電池可提供長達1000公里的電動巡航里程。

在這一項目中，合作的企業(yè)將結合各自的專業(yè)領域，應對技術挑戰(zhàn)：蒂森克虜伯汽車系統(tǒng)工程公司負責擴展組裝技術，弗勞恩霍夫陶瓷技術和系統(tǒng)研究所負責以鋰－鎳－錳－鈷氧化物和石墨作為存儲材料的改進雙極電極的生產，IAV公司負責電池監(jiān)控系統(tǒng)，戴姆勒公司負責安全模擬雙極電池。

據(jù)悉，項目將在第一階段完成后，開始雙極電池的量化生產。而項目所使用的雙極電池應用前景光明，不僅適用于電動汽車，同時也可用作光伏系統(tǒng)中的分散式儲能系統(tǒng)。

小 結

避免深度充放電，平時注意動力電池的保養(yǎng)，最好是隨用隨充，就可以最大限度的提升動力電池壽命。