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研究周報 | 一紙整改令揭開節能漏洞,插混車型的能耗測試該如何改進?

2017年11月15日,中機中心官網發出重要通知,要求不符合《GB19578-2014》標準的相關乘用車產品限期進行整改。同時,未提交該標準報告的產品也需盡快提交,否則將暫停公告、生產、銷售。

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圖1 中機中心關于乘用車按照GB19578-2014整改的通知

一、18款插混未提交報告有何驚奇?

筆者根據中機中心相關通知附件,將其中未提交報告的新能源車型(共計20款)整理出來。其中,插混式乘用車占到了18款,占比高達90%。

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圖2  未提交GB19578-2014標準報告的插混車型匯總

可能很多讀者會認為,區區18款插混根本不是什么大數,不是什么嚴重的事,也不必過度緊張?事實如此嗎?

我們先來個對號入座,看看這些掛著“隱晦”的產品型號、絕大多數人不識其廬山真面目的車型到底都是些啥?不看不知道,一看嚇一跳,大多數你能接觸到的主流插混產品,貌似都在榜上!

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圖3  車型“對號入座”

再對其產量進行統計得知,僅僅是今年前三季度,這些“光榮上榜”的車型合計產量高達44620輛,而同期的插混乘用車總計產量也才74106輛。這意味著,目前市場上60.2%的車型都沒提交! 

二、需要提交什么報告?

GB 19578-2014《乘用車燃料消耗量限值》規定,相關乘用車必須提交《燃料消耗量型式認證報告》,而該報告中最重要的一條指標即為“B.5.2燃料消耗量”,其中含有市區、市郊、綜合三種情況的燃料消耗值。

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圖4 《燃料消耗量型式認證報告》提交內容(節選)

為什么說這一條很重要?因為GB 19578-2014《乘用車燃料消耗量限值》屬于國家強制性標準。標準同時規定,認證值必須由工信部認可的第三方機構檢測、填入,車企很難作假,而且認證值需要與相應限值進行比較,不得高于限值。

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圖5  GB 19578-2014《乘用車燃料消耗量限值》關于認證值的規定

若不滿足該標準的車型,將不能獲得《車輛生產企業及產品公告》許可,進而不被允許在我國生產、銷售和注冊、使用,這就相當于給該車型判了“死刑”。

三、這些插混車到底是否未滿足標準?

實際上,通知中所提及的車企及相關產品,綜合燃料消耗值非常低,別說“完全滿足國家標準”了,對照標準簡直是“綽綽有余、大幅領先”!

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圖6  相關車型的綜合燃料消耗量

從上圖中可以看到,動輒2L/100km以下、厲害者如別克Velite5都能干到1L/100km以下,能耗水平之先進,簡直是領先四階段油耗法規(即GB 19578-2014)一大截。

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圖7  GB 19578-2014《乘用車燃料消耗量限值》相關限值規定

 而當前的法規中,只對綜合能耗限值進行了規定,雖然要求提供電能消耗量檢測數據,但并沒有設限值要求。所以,這些綜合能耗值遠遠低于限值要求的插混車,只需要走形式地補交一個報告,這事兒就宣告結束了,該上公告上公告,該產產該賣賣,沒有什么影響。

四、真的只有如此簡單嗎?

按照流程要求,相關車企找有資質的第三方檢測機構,按部就班的檢測、提交認證報告、發給中機中心,問題就解決了。從表面上看,一點問題都沒有,但深摳一下,這事兒還真不簡單!

不簡單的是,所謂的達標,不過是一次簡單的數字游戲,這個數字游戲也間接催生了部分“偽節能”的插混車鉆政策漏子的投機行為。

1、插混車燃料消耗量的測試規定及條件

具體來講,按照插電式混動的燃料消耗量測試方法,即GB/T19753—2013《輕型混合動力電動汽車能量消耗量試驗方法》規定:無論是無行駛模式手動選擇功能還是帶有行駛模式手動選擇功能的混合動力汽車,都必須分別進行條件A和條件B的能耗測試。

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圖8  GB/T19753—2013中關于測試條件的說明

而所謂的條件A可以通俗地理解為電量充足情況下的純電行駛,而條件B可以通俗地理解為在電量消耗到發動機自動介入時,整車開始進入混動或純燃油消耗的行駛模式,計算的是發動機自動介入后的燃料消耗量。

2、采用什么樣的行駛循環?

行駛過程中采用的循環主要按照以下兩點進行:

一是單次循環或多次循環測試,可由企業自行選擇,單次循環的結果直接進行計算,多次循環測試則取平均值再進行計算。

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圖9 關于循環測試的規定

二是執行GBT18352.3-2005《輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ階段)》中附錄C的循環工況,該工況分為1部和2部兩部分,其中1部代表了低速為主的市區工況,2部代表了高速為主的市郊工況。1部和2部加起來,一個完整循環總計行駛約11公里。

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圖10 測試所執行的循環工況圖

3、采用什么樣的試驗流程?

按照前文所述,試驗車將先在A條件下以滿電狀態開始行駛,若車企選擇單次循環,則在行駛完一個完整的工況后,A條件宣告結束,計算出A條件下的能耗值。

之后,記住是之后!試驗車將在B條件下測試,測試前會以充滿電的形式將車速穩定在50±2km的狀態下勻速行駛,直至電量消耗到發動機自動介入,此時開始計算,直到一個完整循環后結束,計算出B條件下的能耗值。

4、怎么計算綜合能耗值?

以無手動選擇模式車型、單次循環為例,其計算公式如圖11所示。

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圖11 單次循環所采用的計算方式

這個公式翻譯過來,就是先用純電行駛里程乘以條件A得到的能耗值,再加上25公里乘以條件B測得的能耗值,兩者之和除以(25公里+純電續駛里程公里數),就得到了綜合能耗值,也就是你經常看到的車窗黃色標簽最突出顯示的那個值。

舉例來說,如果某插混車能夠純電續航80km,那么C1可以近似為0(大于一個循環的里程長度),C2為發動機介入后的實測值,該公式可以近似簡化為C=25*C2÷(25+De)。而De可基本等同于最大純電續航里程。

5、這種測試是否有漏洞和不足?

很顯然,該測試方法本意上是鼓勵插混技術進步、促進消費者更多使用電,但其不完善的地方卻被車企鉆了漏子加以利用,具體表現在以下幾方面:

一是公式不合理,被部分插混“偽節能”當工具。公式中影響綜合能耗值的,大部分時候只與C2和De有關,如果車企將De做的很大,那么完全可以掩蓋C2的高值。以一臺純電續航90公里的插混車型為例,即使該車B條件下的C2高達20L/100km,則C也能取得4.35L/100km的“優秀成績”,說不定還能滿足五階段油耗法規。而實際上,該插混系統的綜合技術水平和能耗水平非常落后。

二是A條件與B條件不連續,車企有作假的可趁之機。比如,某插混車型可以在A條件開始前將電池SOC放電下限值人為調至極低比例,由原本10%調至3%,如此一來電池就可以毫無顧忌的深度放電,反正獲得更大的純電續駛里程,車企根本不擔心深度放電下的電池受損,反正也是用一次。而在B條件開始前,再把下限值調回來,調回來干什么?這就跟第三個不合理有關了。

第三個不合理就是沒有規定B條件下是否不能用電。原本B條件下處于混動模式,用電是合理的。但是在上面第二點的照顧下,就不那么合理了!因為車企可以在B條件開始前把這個值調到很高,比如40%,這樣調的結果就是,B條件剛開始前的耗電狀態不會維持很久,發動機就會介入,而此時電池還剩下很多電,這樣就能深度參與B條件混動模式下的運行,再次大幅降低運行能耗!

第四個不合理是循環工況,實際上,我們的循環工況等同于照抄照搬歐洲的NEDC工況。在NEDC工況中,加減速相對平緩,同時高速工況速度更高,維持的時間也更長,這有利于車輛跑出優秀的成績。然而實際上,使用插混車型的人群大多是城市一族,而且大多數時候是在市區擁堵路況下行駛,NEDC工況很難反映插混的實際運行特征,得出的結果更加不具有參考性。說白了,NEDC工況是在插混綜合能耗計算方式放大前,對插混B條件下的C2值先進行了縮小。

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圖12  NEDC工況圖

第五個不合理是電能的計算、標識不合理。根據GB 19578-2014的規定,型式認證值包括綜合能耗值和電能消耗值。但在實際計算中,電能消耗值雖然有測量和計算,但在使用時效果卻基本等同于0,這與美國EPA通俗易懂地將33.7kWh電能=1加侖汽油的計算方式迥異,并不科學。同時,插混也應該在能效標簽中顯著標出電能消耗值,讓消費者有評判和參考(這點還好,GB 22757.2-2017《輕型汽車能源消耗量標識第2部分:可外接充電式混合動力電動汽車和純電動汽車》即將于2018年1月1日施行,屆時電能標識等信息都將出現在插混車型上,非常合理)。

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圖13  GB 22757.2-2017規定的新版插混能耗標識

6、這些插混車真實節能水平到底如何?

不一一列舉。以某車型為例,綜合能耗為2L/100km,按照公式簡單反推,B條件下的平均能耗在8L/100km以上(結果不一定精準,但理論上相差不會太大)。這樣的水平,別說滿足油耗法規,可能連節油技術稍微先進點的車型都趕不上,還享受著國家補貼,實在是讓人汗顏。

換一個角度來看,如果車主長期不充電,那么該插混將長期處于B條件下,那就是一個高油耗車型在市區撒歡,節能談不上,排放倒是不遺余力。

五、應該做出哪些改進?

誠然,任何政策法規都難以做到毫無破綻,但一旦破綻被利用,就應該盡快彌補。因此,智電汽車建議:

一是要加快推進中國工況的研究步伐,并且在工況制定中更多考慮到未來新能源汽車的主要使用特征和主要使用環境,為科學評價插混的能耗奠定基礎。

二是要堅決改進插混綜合能耗值的計算方式,建議將電能消耗值折算成科學合理的油耗值帶入公式;并且將De(純電續航里程)乘以一個折扣系數代入公式,弱化其放大作用,將C2乘以一個倍增系數代入公式,擴大其作用。

三是要對電能消耗值同樣設定限值,避免一味堆疊電池帶來的“片面節能效果”,而是真正通過電池技術進步來真正提升節能效果。

四是要堵住AB條件不連續的漏洞,必須在法規中明確規定,電池SOC下限要以標準值的形式在A條件之初一次性設定,AB條件執行過程中,不得對整車進行任何形式的設置和改動,避免做手腳。

天下難事必作于易,天下大事必做于細,不管是政策標準還是汽車企業,均應銘記此言,才能克難事、成大事。

來源:第一電動網

作者:智電汽車

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