Con el desarrollo de la industria de los vehículos eléctricos, la “autonomía” siempre ha sido el mayor dolor de cabeza para muchos propietarios y posibles propietarios de vehículos eléctricos.
Cualquiera que sea propietario de un coche eléctrico o haya experimentado un coche eléctrico debe preocuparse especialmente por la duración restante de la batería (el número de kilómetros que se pueden recorrer) al conducir.
Cuando la potencia es inferior a la mitad o no queda mucha, algunos propietarios no podrán pisar el acelerador ni encender el aire acondicionado, este comportamiento es ansiedad por el kilometraje.
Hoy en día, no todas las empresas de coches eléctricos han resuelto por completo el problema de la ansiedad por el kilometraje, ni siquiera el mejor Tesla, pero tampoco pueden permitir que la gente se sienta cómoda corriendo largas distancias a voluntad.
Se estima que muchas personas que acaban de comprar un coche eléctrico o están a punto de adquirirlo también se sienten confundidas ante este tema. Por eso hoy te hablaremos de qué factores están restringiendo la autonomía de los coches eléctricos.
Todo fuera de las condiciones laborales de la gama es un pícaro.
¿El concepto de condiciones de trabajo integrales para el coche eléctrico varía de los factores que lo afectan? ¿Cuál es exactamente el impacto del actual cuello de botella en la gama de vehículos eléctricos?
Antes de entrar en la discusión concreta, en primer lugar debemos entender que la autonomía del vehículo eléctrico no es un valor absoluto. Si le interesan los vehículos eléctricos, notará que la mayoría de los fabricantes indicarán "autonomía bajo NEDC xxx km" y "velocidad de crucero xxx kilómetros" en su publicidad.
¿Por qué un coche tendría dos gamas diferentes? De hecho, esto se debe a las diferentes condiciones de prueba.
NEDC es la abreviatura de Nuevo Ciclo de Conducción Europeo, que incluye diferentes condiciones de arranque y parada, aceleración y desaceleración. La cifra probada bajo NEDC será definitivamente menor que la de 60 km en isocrucero, pero estará más cerca de las condiciones reales de la carretera en la conducción urbana.
EPA significa Agencia de Protección Ambiental y los vehículos eléctricos que lleguen al mercado en América del Norte adoptarán los estándares de la EPA. Las condiciones de trabajo de la EPA simulan la congestión de la ciudad, las carreteras y el clima frío, y son las que mejor reflejan el kilometraje del mundo real. Entonces, en general, las cifras de alcance según la EPA son menores que las del NEDC, es decir, EPA < NEDC < Equal Cruise.
Esto es como decir que el “alcance” de un campeón de maratón es de 42 kilómetros, pero si lo dejas correr mientras salta vallas, se estima que le resultará difícil terminar 5 kilómetros.
La certificación de autonomía de vehículos eléctricos de China se refiere principalmente a los estándares y ciclos de prueba NEDC de Europa, y la mayoría de las empresas automovilísticas chinas marcarán la autonomía según NEDC.
Por lo tanto, todas las condiciones de trabajo son deshonestas.
La elección de la gama es en realidad el resultado de un juego de equilibrio de varios factores.
Bajo la premisa de las mismas condiciones de trabajo, los factores que determinan la autonomía del propio coche también son intrincados y complejos, y estas complejas relaciones se pueden resumir en una palabra: equilibrio.
¿Cuánto alcance tiene una cabeza?
Desde los 145 km del GM EV1 en los años 90, hasta los 271 km del BMW i3, los 320 km del Rongwei ERX5 y los 500+ de Tesla, al final, ¿cuánta autonomía tiene una cabeza?
Creo que debemos volver al término "ansiedad por el kilometraje" para discutirlo. Una de las razones por las que los propietarios de vehículos eléctricos tienen ansiedad por el kilometraje es que necesitan dedicar tiempo y kilometraje para encontrar una estación de carga en caso de emergencia eléctrica, y necesitan dedicar más tiempo y costos a cargar el automóvil después de encontrar una estación de carga.
Suponiendo que un día, el kilometraje del automóvil eléctrico se estancará en 500 km NEDC, pero en ese momento, hay más estaciones de carga que gasolineras, siempre que el estacionamiento tenga una pequeña estación de carga para cargar, en este momento , el uso de los coches eléctricos estará más cerca del teléfono móvil. Actualmente, la mayoría de los teléfonos móviles se cargan una vez al día, y la razón por la que los usuarios están menos ansiosos es que hay muchos recursos de carga: puedes cargar cuando conduces, puedes cargar cuando vas a la oficina y puedes cargar cuando estás al aire libre, por lo que tienes bolsas de carga para emergencias.
También hay una situación: la autonomía del coche eléctrico todavía está estancada en el NEDC 500 km, pero la velocidad de carga y ahora el repostaje es tan rápida, esta situación es muy similar a la sensación del coche eléctrico y de los coches de gasolina, con o sin potencia. El poder para conducir con fuerza, de todos modos, cargar rápido, después de cargar es un buen hombre, pero la probabilidad de tal situación es muy pequeña, porque estará en la carga y los requisitos de tecnología de la batería son muy altos.
Quizás existe la posibilidad de que la velocidad de carga se haya debido al estancamiento de la I+D; soporte de infraestructura y otras razones, no hay velocidad, pero el alcance ha alcanzado los 1000 km NEDC, tal vez esto también sea una solución al programa de ansiedad por kilometraje, si tomas este programa, incluso si solo corres 50 km por día, también es necesario llevar una batería grande para hacer mucho trabajo extra inútil es un desperdicio extremo.
Los resultados de la investigación de usuarios muestran que: la mala experiencia de carga, las malas instalaciones de soporte y el tiempo de carga son las tres montañas de presión sobre el consumidor.
El mayor problema es la falta de estaciones de carga en los hogares y las malas estaciones de carga públicas. Entonces, ¿cuáles son los requisitos de los consumidores para un vehículo eléctrico “calificado”?
El 85% de los consumidores quiere un coche eléctrico con una autonomía de 300 km o incluso 400 km o más. Entonces, bajo ciertas limitaciones técnicas, los consumidores tienen que elegir entre autonomía y eficiencia de carga, ¿qué elegirán?
La elección final está polarizada.
Destacan el largo alcance, largo tiempo de carga y el corto alcance, corto tiempo de carga.
Una parte de los consumidores está dispuesta a aceptar tiempos de carga más prolongados para obtener un mayor alcance y reducir la frecuencia de carga; mientras que otra parte de los consumidores cree que la carga rápida y una experiencia relativamente cercana a la gasolinera es más importante, en cuyo caso la autonomía puede verse comprometida.
El impacto de las “tres electricidad” en la autonomía
Para los vehículos eléctricos, el núcleo de la tecnología de los vehículos eléctricos son las tres tecnologías eléctricas.
Vehículo eléctrico “tres eléctricos” se refiere a: batería, motor, control electrónico, la tecnología “tres eléctricos” también es una nueva tecnología que diferencia a los vehículos eléctricos de los autos tradicionales.
Estas tres tecnologías tendrán un impacto directo en la autonomía de los vehículos eléctricos con una sola carga, en el coste de producción del coche, etc. A continuación, exploremos el impacto principal de las tres tecnologías de vehículos eléctricos en los vehículos eléctricos de nueva energía.
Las baterías de vehículos eléctricos se dividen en dos categorías, baterías de almacenamiento y pilas de combustible. El motor de vehículo eléctrico se refiere a la fuente de alimentación del vehículo como motor de potencia, según el tipo de potencia de trabajo se puede dividir en motor de CC y motor de CA. El sistema de control electrónico del vehículo eléctrico es el cerebro del vehículo eléctrico y consta de varios subsistemas, cada uno de los cuales generalmente está compuesto por sensores, circuitos de procesamiento de señales, unidades de control electrónico, estrategias de control, actuadores, circuitos de autodiagnóstico y luces indicadoras.
Influencia de la batería en el alcance
Ya sea un automóvil eléctrico o un vehículo con tracción en las cuatro ruedas, siempre que sea impulsado por electricidad hasta el transportista, todo sigue una razón: las demás condiciones permanecen sin cambios, cuanto mayor sea la capacidad de la batería, mayor será la autonomía única, naturalmente. . Las baterías para vehículos eléctricos son como el depósito de combustible de un coche de gasolina tradicional. Cuanto más grande es el tanque, más combustible contiene y más lejos llega naturalmente.
Entonces algunos amigos pueden sentirse extraños, dado que la batería es "cuanto más, mejor", ¿por qué no enchufar el doble de baterías? De esta forma, la autonomía del vehículo también se duplicará, ¿verdad? Teóricamente, esta idea es factible, pero en realidad hay un “valor razonable” para todo, y lo mismo ocurre con las baterías.
La forma más fácil y violenta de aumentar el alcance es colocar más baterías. El primer automóvil familiar de Tesla, el Modelo S, tiene una distancia entre ejes de 2960 mm y un ancho de 1964 mm (el tamaño de un automóvil del segmento D), parte de la razón por la cual puede entenderse simplemente como "rellenar" más baterías.
Tomemos como ejemplo Zhidou D2, JAC iev7 y Tesla Model S, sus longitudes son 2809 mm, 4320 mm y 4970 mm respectivamente.
Si por el momento se ignoran el grosor y el ancho, la longitud del automóvil representa la capacidad de carga de su batería. Entonces, en términos generales, el Zhidou D2 tiene un alcance de solo 155 kilómetros, el JAC iev7 tiene un alcance de 280 kilómetros, mientras que el Tesla Model S (75D) tiene un alcance de 469 kilómetros, lo que también se correlaciona positivamente con la longitud y las dimensiones del el coche mencionado anteriormente.
Si las dimensiones hubieran sido mayores, más allá del segmento D, el público objetivo habría sido drásticamente menor, y más allá de la estética tradicional del coche.
El primer automóvil de NIO es un SUV de 7 asientos, la distancia entre ejes es de más de 3 metros, de hecho, para satisfacer las necesidades de las familias con 7 asientos al mismo tiempo, creo que “llenó” más baterías para obtener una autonomía bastante buena. también debería ser uno de los factores a considerar.
Desde el punto de vista del espacio, las ventas actuales de vehículos eléctricos en el mercado se han realizado básicamente en sus respectivos tamaños de vehículo para instalar la batería tanto como sea posible para garantizar que la autonomía y el tamaño del vehículo estén en un rango equilibrado.
Además del volumen, el peso también es un motivo importante para las limitaciones de capacidad de la batería. Esta es la razón por la que los fabricantes de baterías eléctricas están intensificando su investigación sobre baterías con índices de densidad de energía más altos.
Cuando las empresas de automóviles dejan suficiente “espacio” en la batería, pueden comenzar desde la propia batería para la iteración tecnológica. En el caso del tamaño de la batería se mantiene sin cambios, mejorando la densidad de energía de la batería para aumentar la autonomía. Pero en este momento es necesario introducir una dimensión de “costo”.
Cuantas más baterías, mayor será la densidad de energía de la batería, lo que también representa un mayor costo. Y lo vergonzoso es que, incluso si se utilizan baterías de mayor densidad de energía, la autonomía del coche eléctrico no sólo no puede ser comparable a la de los coches de gasolina, sino que también hará que el coste de fabricación del coche eléctrico sea tan alto que los consumidores no puedan No puedo permitirme el nivel. Por lo tanto, es un acto de equilibrio entre la ubicación del tamaño, el avance de rango adicional y el costo.
La batería es como el volumen del tanque de combustible de un automóvil de combustible, el rango relativo del tanque de combustible de alta capacidad debe ser mayor, por lo que la capacidad de la batería de energía es para determinar el alcance de los vehículos de nueva energía es uno de los aspectos más importantes de la nueva energía. Vehículo, actualmente comercializado en vehículos de nueva energía, Tesla se considera líder en los modelos P100D con una capacidad de batería de 100 kWh, el alcance nominal NEDC es de 613 km, alcance real El alcance real puede reducirse un poco sobre esta base.
La autonomía real puede reducirse un poco sobre esta base, porque el aumento de la densidad de energía también significa que la capacidad de la batería ha aumentado, siempre que el volumen y el peso permanezcan sin cambios.
Sin embargo, cuanto mayor sea la densidad de energía, también significa mayor el coste de la batería. Entonces, bajo las limitaciones de estas tres condiciones, los ingenieros de vehículos eléctricos solo pueden encontrar un equilibrio entre las tres en función de la posición del vehículo en la medida de lo posible. Sólo así la autonomía, el tamaño de la carrocería y el precio de venta del vehículo podrán estar dentro del rango de aceptación de los consumidores.
Impacto del BMS en la autonomía de los vehículos eléctricos
Además del rendimiento y la calidad de la propia batería, el BMS también es un factor importante que afecta a la autonomía de los vehículos eléctricos.
BMS es el Sistema de Gestión de Batería, que se encarga del monitoreo de seguridad y la gestión efectiva de la batería de energía de un vehículo eléctrico, para que la batería de energía pueda funcionar en las mejores condiciones, mejorar la eficiencia y confiabilidad de la batería de energía y extender su servicio. vida. La eficiencia del BMS también afectará en gran medida el alcance.
El sistema de gestión de baterías (es decir, el sistema de control electrónico de los tres sistemas eléctricos más importantes en vehículos de nueva energía) es el principal responsable del monitoreo en tiempo real de los parámetros físicos de la batería; estimación del estado de la batería; diagnóstico en línea y alerta temprana; control de carga, descarga y precarga; Gestión de ecualización y gestión térmica.
Este sistema es algo similar al control OBD y ECU del motor del vehículo, el control de la inyección de combustible del motor y la operación del sistema electrónico del vehículo. El módulo más central de Tesla es también el sistema de gestión de la batería que está adelantado a su tiempo, capaz de identificar claramente la capacidad/carga de la batería y gestión de descarga, por lo que la credibilidad aparente del curso de alcance de Tesla sigue siendo alta, lo que es un fabricante de automóviles de nueva energía es un fabricante de vehículos de nueva energía que avanzará en el campo. Ésta es un área en la que muchos fabricantes de vehículos de nueva energía deben avanzar.
En pocas palabras, el trabajo de BMS incluye: evitar que los vehículos eléctricos se sobrecarguen y descarguen en exceso, controlar la temperatura del paquete de baterías, controlar el equilibrio de carga del paquete de baterías, monitorear las anomalías del paquete de baterías y evaluar la energía restante del paquete de baterías de energía. El principal factor que afecta a la autonomía de los vehículos eléctricos es la “temperatura de la batería”.
La eficiencia de descarga de la batería de un vehículo eléctrico se ve afectada por la temperatura ambiente. Una temperatura demasiado baja o demasiado alta hará que la batería se descargue de forma incompleta, lo que afectará directamente el alcance.
Por lo tanto, un BMS excelente no solo puede detectar la temperatura de funcionamiento actual de la batería en cualquier momento, sino también ajustar la temperatura de la batería según la necesidad, de modo que el paquete de batería haya estado en una temperatura de funcionamiento más adecuada, hasta el momento. posible para lograr la eficiencia de descarga óptima.
Por ejemplo, el mismo motor único de 200 kw puede alcanzar una aceleración de 100 km en 7 segundos, también puede lograr una aceleración de 100 km en 15 segundos, siempre que no exceda su valor límite teórico, estos parámetros se pueden controlar a través de la lógica de control electrónico.
Impacto de los motores eléctricos en la autonomía de los vehículos eléctricos
Como herramienta para convertir energía (combustible) en potencia, un motor eléctrico en un vehículo eléctrico es aproximadamente equivalente a un motor en un vehículo de combustible convencional. Mucha gente piensa que el motor eléctrico es solo una herramienta para conducir el vehículo y que solo afecta los indicadores de rendimiento del vehículo, como la velocidad y la velocidad máxima, y no tiene nada que ver con la autonomía.
Pero, en general, la potencia del motor debe tener una correlación negativa con la autonomía del vehículo. Es como si las mismas dos baterías que funcionan durante años en un reloj electrónico pudieran colocarse en un vehículo con tracción en las cuatro ruedas y quedarse sin energía en unas pocas horas.
Los fabricantes de coches eléctricos se enfrentan al mismo problema a la hora de desarrollar un coche eléctrico. Si se utiliza un motor de 500 kW, el índice de rendimiento del vehículo, naturalmente, no será cuestionado, pero la autonomía probablemente se verá afectada; sin embargo, si se utiliza un motor pequeño de 150 kW, la autonomía definitivamente mejorará, sólo que acelerar desde parado hasta 100 km/h probablemente tardará unos 10 segundos. Por lo tanto, cómo adaptar un motor adecuado a los clientes objetivo del modelo actual es una cuestión en la que todo fabricante de vehículos eléctricos debe pensar.
El motor eléctrico, en cierto sentido, sustituye al motor de un coche de gasolina. Entonces, la cantidad de motores (simples o dobles) y su potencia determinan qué tan “poderoso” es el automóvil.
¿Cómo elige un fabricante entre “potente” y “duradero”? Por ejemplo, si un fabricante tiene dos motores para elegir, la potencia es de 150kw, 300kw respectivamente:
Si elige un solo motor de 150 kW, es como pasar el rato después de cenar, NEDC puede alcanzar una autonomía de 500 km, pero una aceleración de 100 km en 10 segundos.
Si elige motores duales delanteros y traseros de 300kw. Entonces, la aceleración de 100 km será feroz y podrá ingresar al club de los 3 segundos, pero el alcance según NEDC puede ser solo de 400 km.
En este punto, el fabricante necesita lograr un equilibrio entre “feroz” y “duradero” para convertirlo en el favorito del consumidor objetivo.
Si el consumidor objetivo va a jugar con una aceleración de 0 a 100. Entonces no hay duda de que la elección del motor dual de 300kw.
Si el grupo de consumidores objetivo se desplaza al trabajo. Entonces, por supuesto, puede utilizar un solo motor de 150 kW;
Si el grupo de consumidores objetivo es el grupo de ingresos altos, entonces esta elección necesita que el departamento de planificación de productos del fabricante haga una buena investigación, para respaldar el precio de llegar al grupo de consumidores objetivo, es necesario tener bastante una potencia feroz, al menos con la serie M, AMG, RS una batalla, y al mismo tiempo hay que tener en cuenta una buena autonomía, suficiente para desplazarse al trabajo, en este momento quizás la delantera 150kw, la trasera 300kw, 100 kilómetros con una aceleración de 5 segundos es una elección más perfecta. Esta es una elección perfecta.
Si a su público objetivo le gusta conducir de forma agresiva, entonces el sacrificio adecuado de autonomía para satisfacer sus necesidades es obviamente más rentable; pero si prefieren una autonomía única de 500 kilómetros, para los desplazamientos semanales sólo necesitan cargar una vez una larga gama de productos, la reducción adecuada de la potencia del motor también puede ayudar al vehículo a ampliar la autonomía.
Por supuesto, los propios hábitos de conducción de los consumidores determinan directamente la potencia de trabajo diaria del motor, por lo que si quieres que tu coche eléctrico tenga una mayor autonomía, mantener un buen hábito de conducción y evitar una conducción prolongada e intensa es la forma más eficaz.
Conclusión
De hecho, además de la batería, el control electrónico y el motor, hay muchos más factores sutiles que afectan la longitud de la autonomía, pero debido al impacto, la magnitud es demasiado pequeña para entrar en detalles.
En definitiva, si bien la autonomía es sin duda uno de los criterios más importantes a la hora de diseñar y fabricar un coche eléctrico, no es el único. Además de la autonomía, un excelente producto de automoción también debe centrarse en muchos otros aspectos, como el confort, el lujo, la seguridad, etc. Por lo tanto, ya sea por la autonomía en sí o por las amplias dimensiones de un automóvil, es más probable que los ingenieros automotrices busquen un equilibrio entre estas diferentes condiciones. En el caso de garantizar que todos los aspectos del vehículo no sean problemáticos, en la medida de lo posible para satisfacer la demanda de autonomía del consumidor.
En otras palabras, si no te importa nada y simplemente construyes un automóvil eléctrico que puede recorrer un largo camino, ¿podrás construirlo? Definitivamente, pero es posible que el automóvil no se parezca al automóvil en la mente de todos. Por ejemplo, su tamaño es tan grande como un tanque, no tiene ningún asiento excepto el del conductor, ni aire acondicionado, ni audio, y tal vez ni siquiera cinturones de seguridad, y no hay ninguna comodidad de la que hablar al conducir, y lo único Lo que satisface a la gente es que tiene una autonomía de 2,000 kilómetros. ¿No te encantaría que existiera un coche eléctrico de tan larga autonomía?
Creemos que con la popularización de los vehículos eléctricos, el diseño de la estación de carga, la velocidad de carga y la puntuación de alcance NEDC del automóvil en sí es un crecimiento en espiral, los tres tendrán diferentes frecuencias, diferentes pendientes en el crecimiento, pero al final, el tres encontrarán una mejor opción, para resolver la plaga de la ansiedad por el kilometraje.
Quizás, en el futuro, la autonomía de los coches eléctricos sea mayor que la de los coches de combustible, la aceleración sea más rápida que la de los coches de combustible, la carga sea más barata y más cómoda que repostar y, si realmente llega un día así, los coches eléctricos podrán estar en el escenario mundial y con orgullo. diga: “¡Bienvenidos a la era eléctrica”!
