Расчет пробега электромобилей

Если обратить внимание на количество экземпляров на электрической силовой тяге, которые были продемонстрированы на Женевском автосалоне в 2018 году, то становится все более очевидным, насколько тяжело конкретно оценить расстояние, которое может преодолеть каждая из моделей на одном заряде.

Например, автомобиль Jaguar I-Pace способен проезжать разное расстояние (240, 298 или 336 миль), которое зависит от того, как рассчитывать пробег. 240 миль соответствует измерению Всемирной Процедуры Испытания Легковых Автомобилей (WLTP), второй вариант соответствует Новому Европейскому Циклу Вождения (NEDC), а третий вариант — Агентству по охране окружающей среды Соединенных Штатов Америки (EPA).

Данные различия в результатах не являются ошибками округления и не зависят от разных ограничений скорости, дорожного полотна, погодных условий или стилей вождений в США и Европе. Несоответствие между самой большой и самой маленькой цифрами доходит до 28 %. Эта проблема аналогична с проблемой у автомобилей с двигателем внутреннего сгорания. Ведь часто бывало такое, что бензин уже закончился, а показатель уровня топлива показывает, что осталась еще четверть бака.

В какой-то мере это даже хуже, так как температура окружающей среды и перепады высот оказывают более сильное воздействие на результат расчета пробега электромобилей, чем у автомобилей с дизельными или бензиновыми двигателями. Помимо прочего, эти показатели не дают представления об износе батареи, а ежедневная эксплуатация не позволяет постоянно заряжать автомобиль до 100%, ехать до полного разряда, после чего вновь заряжать до 100%.

Одним из основных недочетов является то, что нынешние методики тестирования электромобилей используют разную максимальную скорость. Например, скорость во время испытания у американского цикла EPA составляет 60 миль в час. В свою очередь европейский NEDC разгоняет автомобили до 75 миль в час, а WLTP до 82 миль в час. Последние два варианта являются скоростями, которые быстрее разряжают аккумулятор электромобиля.

Чтобы немного осознавать всю проблему ситуации, вот результаты EPA для некоторых из популярных моделей электромобилей:

    BMW i3 – 114 миль;
    Chevrolet Volt – 238 миль;
    Nissan Leaf – 107 миль;
    Tesla Model S 75D – 259 миль.

Такие же модели, но прошедшие испытание на цикле NEDC:

    BMW i3 – 186 миль;
    Chevrolet Volt – 323 мили;
    Nissan Leaf – 155 миль;
    Tesla Model S 75D – 304 мили.

Результаты расчета для этих электромобилей, прошедших тестирование на цикле WLTP, находятся между этими двумя диапазонами.

Примерное представление о том, как проводится каждое тестирование:

Федеральная процедура испытаний EPA США

Все три тестирования, перечисленных выше, проводятся в лабораториях и на автомобилях, движущихся по вращающимся роликам (похоже на привычный диностенд для измерения мощности).

Тест EPA был основан в 1978 году, а последние изменения были в 2009 году. Он имеет длину 11,04 мили, а средняя скорость составляет 21,1 милю в час.

В EPA осуществляются и иные серии тестов, например, испытание, предназначенное для имитации вождения в городе с многократными остановками. Общая протяженность составляет 7,5 миль. Этот тест имеет максимальную скорость 57 миль в час и среднюю скорость 19,6 миль в час. При тестировании на шоссе средняя скорость составляет 48 миль в час и максимальную скорость 60 миль в час (ниже предельной скорости в множестве стран), а общая протяженность 10 миль.

Эта последняя деталь немного раскрывает суть, почему электромобилям, производители которых стремятся к увеличению дальности при езде на устойчивых высоких скоростях, дается больший диапазон при испытаниях EPA по сравнению с NEDC и WLTP, имеющих максимальные скорости 75 миль в час и 82 миль в час соответственно.

Новый европейский цикл вождения NEDC

Вопреки своему названию, данный тест был создан в 80-х годах прошлого столетия и устарел, так как условия вождения и транспортные средства в целом претерпели некоторые изменения. Поэтому планируется, что его окончательно заменят на WLTP.

NEDC состоит из одного цикла, выполняемого на автомобиле в лаборатории. Колеса электромобиля вращают ролики, которые используются для имитации разнообразных уклонов и вариантов вождения. Продолжительность цикла составляет 20 минут, за которые транспортное средство проезжает 6,8 мили. Цикл состоит из двух стадий: 66% пути измеряются данные при медленной езде в городских условиях с частыми остановками, а 34% — при движении за чертой города.

Средняя скорость движения на этом цикле составляет 21 милю в час, максимальная скорость — 75 миль в час (выше предельной скорости в Великобритании, но ниже предела в большинстве стран Европы).

Огромным недочетом такого испытания является то, что в электромобиле не используется кондиционер или прочие системы, которые могли бы сильно повлиять на результат тестирования.

Помимо прочего, цикл проходит при температуре около 20-30 градусов по Цельсию, что равносильно обычному летнему дню.

Холодные батареи у электромобилей значительно влияют на пробег, так как достаточно много энергии тратится на их нагрев. Автомобиль в условиях холода также не может восполнить необходимую энергию через систему рекуперативного торможения. В общем и целом погодные условия (особенно холодные) заметно сказываются на пробеге, но такие детали не берутся во внимание в тестировании дальности NEDC.

Всемирная гармонизированная процедура испытаний легковых автомобилей WLTP

WLTP является усредненным тестом и позволяет более объективно тестировать электромобили, а также предоставлять статистику, которая будет максимально точной.

В первую очередь в WLTP входит более динамичный цикл, который разработан с пониманием того, как на самом деле люди ежедневно эксплуатируют свои транспортные средства. Тем не менее тестирование все еще проходит в лаборатории. Проблемой также является то, что тест не берет в расчет перепады высот. При упорном движении вверх по склону батарея выделяет больше энергии, что влияет на заряд, а при движении вниз по склону появляется возможность перезарядить батарею.

Длительность такого цикла составляет полчаса (на 50% дольше, чем NEDC), а расстояние достигает 14,5 миль. Тестовый цикл WLTP включает в себя четыре фазы, 52% теста имитируют городское вождение и 48% предназначены для воссоздания движения за чертой города. Средняя скорость на этом тестировании составляет 29 миль в час, а максимальная — 82 мили в час. В целом цикл схож с ежедневным вождением в обычном мире, но время, затраченное на разгон с нуля до 30 миль в час, составляет целых 15 секунд, что весьма долго.

Однако, в отличие от предшествующих циклов, цикл WLTP предусматривает использование кондиционера, а также различные функции, которые предлагает производитель для увеличения дальности пробега. Единственной трудностью остается стандартизация результатов из-за различных автомобилей.

Тестирование проходит при температуре окружающей среды в 23 градуса по Цельсию, что с первого взгляда кажется реалистичными условиями для стандартизации результатов. Но нужно учитывать то, что больше всего электромобилей на душу населения в Норвегии, а средняя температура летом составляет 18 градусов по Цельсию, что свидетельствует о том, что имеются важные погрешности.

Сложно сказать, как можно улучшить ситуацию в ближайшее время. Химический состав аккумуляторов электромобилей значит, что они плохо функционируют в холодных условиях и изо всех сил пытаются удержать заряд во время движения на высокой скорости; важность диапазона для владельцев электромобилей и потенциальных покупателей будет актуальна до тех пор, пока он не будет соответствовать показателям автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, или пока не будет больше зарядных устройств, чем заправочных станций. До решения обеих этих проблем впереди еще много лет.

Лучшее, на что можно надеяться потребителям, это то, что производители будут использовать цикл WLTP в глобальном масштабе, тогда – хотя результаты могут быть не совсем точными – у потребителей появится возможность точно сравнить один электромобиль с другим, зная, что те используют один и тот же показатель.

Источник: auto.vercity.ru

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Вы должны быть авторизованы, чтобы разместить комментарий.