节能,怎么说才算? 汽车能耗测定新思路探讨

  • 来源:汽车杂志
  • 关键字:美国,新能源,雪佛兰
  • 发布时间:2015-08-20 14:23

  或许国内的新能源车补贴政策确实给力,前几年还相当冷清的插电式混合动力车市场,最近却涌入一批生力军:宝马530LE、荣威550PLUG-IN等。单看油耗,这些“新能源车”都有着相当漂亮的账面数据,但若忽视它们消耗的电能,就将其列为节能车型,那显然是在掩耳盗铃。毫无疑问,要考核新能源车的节能水准,必须对现有的油耗测定模式进行变革,而如何设定新的汽车能耗测定方法,则是今次要讨论的重点。

  油耗测定不靠谱

  说到“仅供参考”的油耗测定,现在咱们都会对工信部的“小黄纸”笑而不语。不过,善良的国民若以为只需严加监管并引入国外的先进测试程序,即可获得准确可靠的油耗数据,那很可能会再度失望。因为现在国际通行的油耗测定方法本来就不靠谱。

  原来,如今无论美国、欧盟、日本,还是中国的能耗测定机构,都采用碳平衡间接测试法来测量汽车的油耗,其原理为:石油燃料中含有碳元素,根据质量守恒定律,内燃机中空气与燃料的混合气体在燃烧前后的碳元素总质量应当保持平衡,那么通过分别测量吸入混合气体中的碳质量及排放尾气中的碳质量,即可通过公式计算出大约的油耗数值。然而,且不论操作带来的误差,碳平衡法本身就有很大的局限性。首先,只需调整工况循环曲线,就能显著改变测量结果。以搭载2.0T发动机的2011款宝马3系为例,它在欧洲经济委员会ECE按NEDC测试循环进行的油耗测定中,获得综合路况油耗6.3L/100km的“好成绩”。但在出口美国后,被迫去掉自动启停装置,再由美国环境保护署EPA用FTP-75测试循环进行测量,结果油耗立马升到9.05L/100km。而欧洲NEDC与美国FTP-75之间的主要差别就在于工况曲线。欧洲NEDC测试循环在短短400秒(全程1180秒)内就有多次怠速工况,只要发动机每次怠速都停机,那自然能得出极低的油耗数据。而美国FTP-75测试循环不仅持续时间更长(全程1874秒),且几乎没有怠速工况,加速曲线也不似NEDC那般有规律,发动机也就难以“作弊”。

  其次,碳平衡法并不能测量新能源车消耗的电能。比如通用在2007年推出的雪佛兰Volt概念车,如果把它的增程式电动系统理解为内燃发电机带动电动机驱使车辆前行,那么该车的燃油经济性就相当于消耗1加仑燃油能持续行驶100英里以上,即100MPG;而美国EPA却以插电式混合动力车的标准来单独测量发动机的油耗,结果雪佛兰Volt的燃油经济性只有48MPG。直到2010年美国EPA出台新版能耗经济性标签,同时标注插电式混合动力车的电能消耗与发动机油耗,这场“100MPG还是48MPG?”的车坛大争论才逐渐平息。显然,随着新能源车逐渐成为市场的主流,对于汽车能耗测定方法的变革,已势在必行。

  变革进行时

  对于能耗测定的变革,美国EPA选择从能耗标签开始“动刀”。在新版能耗标签中,美国EPA将电动机工作的续航里程通过公式转换成MPG当量(MP Gequivalent),并对插电式混合动力车与纯电动车分别设计专用的能耗标签。其中,插电式混合动力车或增程式电动车的能耗标签分别标注汽油发动机和电动机的能耗经济性,并标出车辆的充电时间,同时还注明满电、满油状态下,电动机和发动机各自的续航里程以及混合动力模式下,车辆行驶30英里、45英里、60英里、75英里分别消耗的电量和综合油耗。而纯电动车的能耗标签则有该电动车的充电时间和充满电后的续航里程,以及城市、高速、综合路况下的MPG当量。另外,美国EPA还专门标出纯电动车每次充电需付的电费和每100英里所消耗的电量,这就体现出车辆的电能经济性。

  不过在启用新版能耗标签后,美国EPA却依然采用间接的碳平衡法来测量发动机的油耗。或许在将来,它会改用测定结果更精准的直接测量法,比如现在一些权威的能源研究机构和顶尖高等院校正在研究的遥感测量等新型测量方法——可以不卸载车辆整套油路就直接测得车辆的油耗数据。

  虽说美国EPA目前才跨出能耗测定变革的第一步,可国内现在却连这一小步都难以迈出。首先,前面讲过,随着测试工况循环变量的增多,如果汽车技术不升级,测得的油耗会大幅升高,而对于汽车厂商,技术改革从来就非易事。另一方面,更高的油耗数据不仅不利于汽车销售,还会让管理能源经济的有关部门难以达成业绩:国家在2014年12月发布中国乘用车第四阶段燃料消耗限值标准,要求到2020年,当年生产的乘用车平均燃料消耗量要降至5.0L/100km,同时相应的奖惩细则也在制定、完善中。显而易见,采用宽松的测试工况循环,虽然掩耳盗铃,但能皆大欢喜。因此,要真正实现中国能耗测定的改革,难度很大。不过,既然欧盟都打算抛弃沿用二十多年的NEDC测试工况循环,改用正在研制中的WLTC测试工况循环——循环周期更长、工况变量更复杂,想来咱们“泱泱大国”,应当不会甘于继续自欺欺人,早晚会制定出具有世界领先水平的中国式能耗测定方法。不知在诸位的心中,未来的能耗测定又是怎样的呢?

  美国FTP-75

  由美国EPA制定的最新版FTP-75测试工况循环包括:测试城市路况的FTP-75循环、测试高速路况的HWEFT循环,以及附加的极限工况SFTPUS06和空调启动工况SFTPSC03测试循环。由于FTP-75测试工况循环最接近实际行车环境,所以测出结果最具参考性。

  全球通用WLTC

  近年,欧盟、日本与印度正在联合制定一套面向全球的轻型车辆能耗测定程序,简称WLTP。而WLTP所用的测试工况循环,即为WLTC。现在大多数乘用车都适用于其中的Class3测试工况循环,而该测试循环又分为低速(上限56.5km/h)、中速(上限76.6km/h)、高速(上限97.4km/h)和超高速(上限131.3km/h)4个区间,每个区间都有无规律的非匀速行驶工况和停车怠速工况,单个循环持续约1798秒。

  欧盟NEDC

  NEDC测试工况循环的油耗测试适用于所有狭义乘用车(不包括轻型卡车与各款商用车),并分别测量车辆的城市油耗、郊外油耗和综合油耗。然而,NEDC测试工况循环设置的工况太有规律,并有多个怠速工况,不仅容易被汽车厂商钻空子,也严重偏离欧洲的实际驾驶路况,因此长年备受诟病。

  日本JC08

  2005年,日本正式提出“JC08模式”,并逐步在新车能耗测定中增加应用该模式的比例,至2011年,日本的新车能耗测定无论冷启动还是热启动均采用JC08模式。改用JC08模式后,车辆标示的油耗数据普遍有所上涨。虽然成绩难看,却更有参考价值。

  工信部与C-NCAP油耗测定

  国内现有两家机构进行新车油耗测定:工信部(由汽车厂商委托第三方进行测定)以及C-NCAP背后的中国汽车技术研究中心。但两家机构所用的测试工况循环都基本照搬欧洲的NEDC测试循环,车速和工况曲线都基本一致,只不过工信部的综合油耗测试循环只有400秒,而C-NCAP则为1180秒。但由于工况曲线严重背离中国真实路况,导致测量结果与用户的实际油耗有较大的差距。

  Text:李尔欣

……
关注读览天下微信, 100万篇深度好文, 等你来看……
阅读完整内容请先登录:
帐户:
密码: