B.5 EV-TEST电动汽车评价规范的研究与开发
摘要:本文主要介绍由中国汽车技术研究中心(CATARC)牵头研究制定的EV-TEST电动车测试评价规程的具体内容。在大量实际测试和研究分析的基础上,CATARC 开发出 EV-TEST电动车测试评价规程,用于对电动乘用车进行全面公正地第三方测评。EV-TEST规程于2017年推出第一版,后续随着电动汽车产品设计技术的不断发展和相关标准的不断提高,规程将会不断完善,继续推动电动汽车产品技术的进步,达到引领汽车产业链实现绿色低碳发展和绿色消费,提升创新开发能力和管理水平,培育产品品牌影响力,促进汽车行业健康可持续发展的目的。
EV-TEST规程是综合考虑了消费者使用电动汽车的实际情况,以及消费者购买电动汽车时比较关心的一些问题,制定出的具体的指标体系和测试评价方法。考虑到不同类型电动汽车对应的目标消费群体和使用场景差异,EV-TEST将电动汽车分为微型车组和常规车组两组进行评价。EV-TEST指标体系包括续航、电耗、充电、安全和动力5个一级指标和14个二级指标,两个组别二级指标和评分方法略有不同。本文将以常规车组为对象,全面介绍EV-TEST测试评价方法。
关键词:电动汽车 关键性能 试验规程
前言
近些年来随着中国汽车行业的迅猛发展,国内汽车产量和保有量迅速攀升,与此带来的环境问题也引起了社会各界的广泛关注,将汽车行业的发展同环境保护相结合,成为国家倡导的主要方向。同时国家为了推动节能与新能源汽车的发展,采取了政府补贴等鼓励政策,也发布了一系列标准以提高对电动汽车的技术要求,这对电动汽车的发展等方面起到了积极的促进作用。在此大背景下,中国的电动汽车市场发展迅猛。但随着电动汽车用户的增多和国家补贴政策的持续退坡,未来电动汽车的发展将逐步从政策驱动转为市场驱动。在这种态势下只有性能符合消费者期待的电动汽车,才能最终立足于市场。
目前消费者购买电动汽车时,只能通过官方或者网络渠道了解电动汽车的性能数据,而这些性能数据基本都是依据国家标准测试获得的,这对消费者来说还远远不够。目前针对电动汽车的国家标准,还没有覆盖电动汽车的全部关键性能,尚不足以全面地评价电动汽车的关键性能;有些性能国外已有标准,但国内没有;此外动力电池性能受环境影响较大,这就导致电动汽车的关键性能受使用条件的影响较大。有些电动汽车标准在制定时借鉴了传统车的对应标准,对电动汽车的特殊性或使用条件对性能的影响考虑不足,此种情况下得到的测评结果就不能反映实际的电动汽车性能,导致消费者的实际用车体验与按照国标测试的官方数据相差较大。
为了更好地引导消费者准确了解电动汽车,促进行业健康发展,进一步推动中国电动汽车行业的技术进步,中国汽车技术研究中心对全面评价测试电动汽车性能进行了大量的研究工作。2016年7月12日,在前期工作的基础上,中国汽车技术研究中心正式启动EV-TEST电动汽车测评规程的制定工作,为此建立了包括17家主要整车企业在内的EV-TEST评价规程工作组。工作组经过前期大量的测试对比和研究分析,建立起了比较完整的EV-TEST电动汽车测试评价体系。该体系的推出目的在于引导消费,促进技术提升,推动电动车行业健康可持续发展。
一 EV-TEST测试规程的性能指标确定
EV-TEST是面向消费者的纯电动汽车产品综合性能评价体系。在指标体系建立和测试方法制定过程中,秉承的原则是EV-TEST体系能够为消费者提供购车参考,其评价结果应和消费者实际用车的感受差别较小。同时,该评价也应能够符合电动汽车技术发展的路线要求,起到引导技术发展的作用。
(一)EV-TEST测试规程的指标体系
为此,工作组考虑消费者综合使用电动汽车的实际情况,以及消费者购买电动汽车时关心的问题,制定具体的指标体系和测试评价方法。为此体系包含国标测试方法、部分国外标准测试方法,以及由EV-TEST工作组共同研究制定的EV-TEST测试方法。
考虑到不同类型电动汽车对应的目标消费群体和使用场景差异,EV-TEST根据车辆类型分组建立对应的测试评价方法。根据目前市场上车型种类分布情况,EV-TEST将电动汽车分为两个组别进行评价:a)微型车组:长度小于4m的乘用车;b)常规车组:微型车组以外其他乘用车。
最终确定的EV-TEST 指标体系制定如图1所示,体系包括续航、电耗、充电、安全和动力5个一级指标和14个二级指标。两个组别评分体系略有不同,本文将主要对常规车组进行介绍。
图1 EV-TEST评价指标体系
1.续航
电动汽车的纯电动续驶里程,直接影响消费者的日常出行范围,是消费者购买电动汽车最关注的性能指标,也是影响消费者日常使用体验的重要性能指标。为此,将续航能力选为EV-TEST指标体系的一级指标。
GB/T 18386-2005《电动汽车能量消耗率和续驶里程 试验方法》中规定了续航里程测试方法:即常温下的NEDC工况法和60km/h等速法。消费者购车前可以获取的官方续航里程信息为按照国标测试的数值,但法规的规定具有较大灵活性,可以采用 NEDC 循环,也可以采用60km/h 等速法,并且NEDC循环中可以采用综合循环,也可以采用市内循环,这些方法都是合法合规,但对应测试出来的结果有明显差异,而厂家不会告诉消费者具体测试工况。另外中国地域辽阔,季节温度差别明显,有些地方车辆空调长期工作。环境温度的变化和空调使用都对电动汽车续航里程有很大影响,这直接导致消费者实际用车过程中的续航里程体验远远低于厂家的发布值。目前国内及国际上还没有相关标准考虑不同温度和空调使用情况下的续航里程测试方法。另外,受到驱动电机持续工作能力限制,以及电池持续大功率放电对续驶里程的影响,电动汽车在持续高速行驶时的续驶里程也比按照国标方法测试数值有明显下降。电动汽车的高速续驶里程会影响消费者的出行计划安排,高速行驶体验甚至还会影响高速行车安全。基于以上原因,一级指标续航中下设四个二级指标。
(1)常温续驶里程
按照GB/T 18386-2005中的NEDC工况法,测试电动汽车常温下的续驶里程。在EV-TEST评分体系中,使用该续驶里程测试结果作为评分依据。
(2)高温续驶里程
测试评价电动汽车在夏季使用情况下车主开启冷风空调下的续航能力,但目前国内及国际上均无此类标准给出具体测试方法。为此,工作组制定EV-TEST测试方法,测试车辆在高温、开启冷风、使用NEDC工况下的电动汽车续驶里程。在EV-TEST评分体系中,使用该续驶里程测试结果相对于常温续驶里程的下降率作为评分依据。
(3)低温续驶里程
测试评价电动汽车在冬季车主开启暖风情况下的续航能力,目前国内及国际上也无此类标准给出具体测试方法。为此,工作组制定EV-TEST测试方法,测试在低温、开启暖风、使用NEDC工况下的电动汽车续驶里程。在EV-TEST评分体系中,使用该续驶里程测试结果相对于常温续驶里程的下降率作为评分依据。
(4)高速续驶里程
测试评价电动汽车在持续高速行驶情况下的续航能力,但目前国内及国际上均无此类测试方法。为此,工作组制定EV-TEST测试方法,测试在持续高速工况下的电动汽车续驶里程。在EV-TEST评分体系中,使用该续驶里程测试结果相对于常温续驶里程的下降率作为评分依据。
2.电耗
电动汽车电耗水平直接影响消费者的日常用电费用,是消费者关注的指标;同时电耗水平是车辆节能技术水平的综合体现,电耗指标可以引导电动汽车节能技术发展。为此,将电耗设为EV-TEST指标体系的一级指标。
电耗的测试与续驶里程测试同步进行,所以EV-TEST规程中测试方法未将续航和电耗区分开,而是综合编写了续航里程和能量消耗率的试验方法。
另外考虑到高温、低温和高速下电耗的上升率和续驶里程的下降率基本一致,所以在EV-TEST评价体系中,一级指标电耗下只设立常温电耗这一个二级指标。
3.充电
充电性能是电动汽车最基本的使用性能之一,它直接影响消费者日常的消费体验,也是消费者最关心的问题之一。为此,将充电设为一级指标。充电一级指标下设四个二级指标,其中一项二级指标低温充电作为加分项目。
(1)充电兼容性
充电兼容性直接决定消费者使用电动车辆时能否正常充电。国家标准中有针对电动汽车和充电设备的充电兼容性的测试方法,然而实际使用情况时的各种复杂因素,导致通过国家标准测试的真实车辆和真实充电桩匹配充电的时候,还可能出现充电不兼容的情况,大大影响了消费者的使用体验。
目前国内及国际上均无此类测试方法,为此,工作组制定EV-TEST测试方法,规定了电动汽车实车与交流充电桩和直流充电机互相匹配时的充电兼容性的测试方法,其包括交流充电和直流充电测试方法。
(2)百公里充电时间(包括交流充电和直流充电)
电动汽车的充电时间直接关系消费者的日常使用体验,是消费者非常关心的问题之一。充电时间对于消费者来说是比较直观的指标,然而续驶里程不同的车辆充电时间会有明显不同,这样充电时间就不具备可比性;充电速率能够客观评价不同电动车辆的充电能力,但是不易被普通消费者理解。为此,工作组首次提出了“百公里充电时间”这一概念,即可直观地理解为支持电动汽车行驶100km所需要的充电时间。这一指标既能够方便消费者理解,也能够客观评价不同电动汽车的充电能力。
目前国内及国际上均无此类测试方法,为此,工作组制定EV-TEST测试方法,规定了电动汽车百公里充电时间的测试和计算方法,其中包括交流充电和直流充电测试方法。
(3)充电抗扰
车辆充电抗扰用于评价车辆对复杂或极端充电条件下的适应性,也是直接影响用户体验的项目。EV-TEST体系直接引用国际标准IEC 61000-4-5给出的测试方法。
(4)低温充电(加分项)
中国地域辽阔,部分用户会遇到冬季低温情况下的充电情景。为此将低温充电项目作为加分项目,其中包括交流充电和直流充电测试方法。
4.安全
汽车安全是任何类型汽车消费者都关心的主题,EV-TEST体系将安全设立为一级指标。由于电动汽车的碰撞安全将在C-NCAP体系下开展研究并于2018年发布,所以此版EV-TEST体系中并不包含碰撞安全指标。EV-TEST安全指标关注相对于传统汽车的电动汽车的特殊安全项目,为此设立四个二级指标,包括三项基本指标和一项加分指标。
(1)涉水电安全
近年来,每到雨季全国各地就会出现道路上发生大面积积水的情况,因此消费者很关心电动汽车在涉水时是否会出现漏电等电安全问题。EV-TEST依据上海地标和国标测试方法进行该项测试。
(2)人体电磁防护
当下社会,消费者对于电磁辐射的关注程度日益增加,对于电动汽车电磁辐射对人体健康影响方面的讨论和质疑声不断,是消费者非常关心的问题。该项测试依据国外标准进行。
(3)电磁抗扰
电动汽车采用纯电驱动,电磁兼容性能尤为重要,在电磁干扰环境下电动汽车的功能是否正常,直接影响消费者和其他道路使用者的安全。该项测试依据国外标准进行。
(4)电池系统防水(加分项)
电动汽车电池包通过IP67测试是电池包防水性能优秀的体现。为此设该项目为加分项。
5.动力
动力性并不是电动汽车相对于传统汽车所特有的项目,但也是消费者购买汽车时最常考虑的指标之一。EV-TEST体系将动力性能设为一级指标,下设两个二级指标。
(1)最高车速
最高车速是一项基本动力性能指标,尤其是电动汽车最高车速普遍低于传统燃油汽车,消费者关注电动汽车最高车速。此项目测试方法依据国家标准。
(2)加速性能
加速性能是消费者关注的指标,除了消费者比较熟悉和关注的0~100km/h加速性能以外,考虑普通消费者城市用车时最常遇到的中低速加速需求,也设置0~50km/h和50~80km/h两个测试项目。
二 小结
这里介绍的EV-TEST评分方法和测试方法的基本信息,供读者初步了解该项目的大体情况。EV-TEST是中国汽车技术研究中心在2017年推出的独立第三方测试评价项目,结果会以总体性能得分+星级评级和单项性能得分的形式发布,目的在于让消费者全面了解电动车总体使用性能的同时,也能了解比较关心的单项性能情况。随着技术发展和法规要求提高,其评分规则和测试程序也会进行相应变化。