有网友还根据这种现象编了一句顺口溜:“市区起步快如豹,一上高速慢如驴” 。为什么会出现这种现象呢?内行人总结了新能源车上高速不行的原因
四个方面的原因 。
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单速变速箱的“副作用”
现阶段,大部分纯电动汽车搭载的都是单速变速箱,它们都不具备变速功能 。但是如果想要提高汽车的速度,就得改变减速比 。单速变速箱只有一个减速比 , 根本没有调节的空间 , 所以汽车的百公里加速时间就会变长 。
此外,纯电动汽车作为满足人们日常出行的代步车,不只需要加速能力,也需要满足经济性和动力性能的需求 。正所谓“鱼和熊掌不可兼得”,车企也需要在这三个指标中做出取舍 。
汽车的百公里电耗是绝对不能舍弃的,如果舍弃了这个方面,汽车的百公里综合续航里程就会变短 。本来纯电动汽车的续航里程就存在缩水 , 如果续航里程变短,消费者对纯电动汽车的不满情绪会加重 。因此出于市场需求,也必须保证汽车的百公里电耗维持在一个较低的水平 。
其次,汽车的百公里加速性能,也就是我们所谓的动力性能 。由于电动车和燃油车的驱动方式不同,电动车是通过电动机转动直接驱动汽车的 , 变速箱不会消耗电动机产生的动能,传递效率比较高 。起步时只要深踩油门,车轮就能获得更高的扭矩输出 , 所以纯电动汽车的起步速度很快 。
但上了高速之后,电动机的功率输出会受到限制,车速越快电动机就需要消耗越多的电量来维持车速 , 就造成了电池亏电速度加快 。这也是为什么在市区能跑四五百公里,结果一上高速公路最多也只能跑300多公里的原因 。
电动机峰值功率的持久性太差
很多双电机驱动的车型峰值功率很高,有些车型的峰值扭矩甚至达到了800多牛·米 。在超高转化率的作用下 , 车辆的瞬间起步速度也得到了很大的提升 。但这个状态持续的时间很短,可能只有几十秒钟的时间,接下来功率就会慢慢降低 。
在高速公路上 , 车速始终比较快 , 需要电动机一直维持着比较高的输出状态 。而电动机的特性决定了它的最大扭矩只是一种瞬间状态,电动机无法持续给传动系统提供动力,到中后段时,汽车就展现出了乏力的状态 。
而发动机则不同 , 它的扭矩输出是持续性的,而且不会随着车速的提升而出现衰竭 。只要发动机内还有油,它就可以保持正常运转的功率 。而且随着油门加深,功率也会不断攀升,车速也就越来越快了 。
电动机的转速限制
这个问题其实也是受到了变速箱的影响,因为纯电动汽车大部分使用的都是单速变速箱 , 它只有单个减速比 。当车辆达到极速时,电动机的转速基本也达到了极限值,而这个极限值可能也是电动机的专属上限 。
就拿特斯拉Model 3来说 , 它搭载的是固定齿比的单挡变速箱,减速比为9:1 。前后车轮的尺寸为18英寸,轮胎周长2.1米 。根据这个数据计算,当达到最高车速225km/h时,电动机的转速大约在16,600rpm,这基本也是一台永磁同步电动机的极限转速了 。再往上 , 估计电动机也承受不住 。
电池容量有限,支撑不住持续的暴力输出
纯电动汽车的动力组成除了电动机、电控系统外还有电池 , 它也是影响汽车行驶里程和速度的重要因素 。电池组越重 , 汽车的整备质量越大,电耗就越高,所以需要高能量型的电池 , 容量大并且还有比较高的能量密度 。
汽车高速行驶时其实就是一个放电的过程,汽车的速度越快,所需要的能量就越大 。而电池的能量密度是有限的 , 当汽车需要能量时却供应不上,速度又怎么能跟得上呢?
【新能源车上高速不行的原因】纯电动汽车的确就有很多燃油车不具备的优势,尤其是低用车成本这一点 , 就让燃油车望尘莫及 。但它有很多优点都仅限于市区,一旦离开市区这个舒适的环境,缺点就暴露无遗了 。