为什么插电式混合动力SUV在电池电量耗尽时性能会下降,以及目前的混合动力系统是如何应对这种情况的。
我们分析了插电式混合动力 SUV 在电池耗尽时性能下降的原因,以及制造商在西班牙销售的车型中采取了哪些策略来缓解这种性能下降。
插电式混合动力SUV承诺兼具两者的优点:日常驾驶的纯电动静谧性和长途旅行的燃油动力。理论上,这的确是一个梦想。但实际上,任何驾驶过电池电量不足的插电式混合动力SUV的人都知道,踩下油门的感觉与驾驶充满电的车辆出门截然不同。这并非仅仅是主观感受——其背后蕴含着物理学、工程学和产品设计方面的考量。
在之前的候选名单中,我们已经排除了比亚迪,因为我们认为,在这个细分市场,购买决策不再仅仅取决于价格:软件、车载舒适性、保修政策和服务网络变得越来越重要,我们认为,在这些方面,该品牌仍然需要巩固其相对于我们在此分析的欧洲和日本标杆的地位。
在插电式混合动力汽车中,“电池耗尽”究竟意味着什么?
当仪表盘显示纯电续航里程为0公里时,电池并非完全耗尽。制造商通常会预留一部分电量(通常为电池荷电状态 (SoC) 的15%至25%),以维持混合动力系统的运行。如果没有这部分预留电量,电动机将无法在加速时辅助内燃机,无法在制动时回收能量,也无法在冷启动时顺利启动车辆。
消耗掉的是可用于纯牵引力的那部分电量。此时,车辆切换到充电维持模式:它依靠内燃机,通过短周期的充放电循环来维持最低电量储备。
为什么电池电量耗尽时性能会下降?
推力损失可归因于以下三个因素:
- 硬拉增加15-20千瓦时的电池组重量在150到250公斤之间。即使电池没电了,额外的重量也不会消失——它仍然存在,会对加速、制动和油耗产生负面影响。
- 内燃机尺寸设计为与……配合使用许多插电式混合动力车使用1.5升或2.0升发动机,其设计目的是为了提升电动机的动力,而不是为了独立驱动2.100公斤的车身。当电动机几乎无法提供动力时,内燃机就会举步维艰。
- 热能和管理限制电子元件保护电池和电动机:如果检测到储备电量低,它会限制功率峰值,以避免在超车过程中耗尽电量。
结果显而易见。一款插电式混合动力SUV,在满电状态下0-100公里/小时加速时间为5,8秒,但在实际驾驶模式下可能需要8到9秒。这不是缺陷——而是设计问题。
电荷维持、再生和DHT架构:它们目前的管理方式
制造商多年来一直在改进这种转型。最常见的策略包括:
- 智能SoC储备这辆车不会突然抛锚;它留有一定的运行余量,以便偶尔获得帮助。
- 摩多 收费 o 电子保存 这样可以让你为后面的城市路段保留电池电量——如果你在高速公路之后要进入低排放区,这将非常有用。
- 保留中的积极再生即使不插电行驶,也能增加几公里的续航里程。
- DHT(专用混合传输)架构这种做法越来越普遍,它可以让热力系统在其最佳范围内运行,而电力系统则能应对用电高峰。
这和我们在宝马 330e 和奔驰 C 级 300e 的对比中看到的逻辑一样:油耗确实存在下降,但软件决定了汽车在不插电的情况下性能良好还是性能下降。
奔驰 GLC 300 e — 起价 71.500 欧元
GLC 300 e 搭载一台 2.0 升涡轮增压发动机、一台 100 千瓦的电动机和一块 31,2 千瓦时的电池。其系统电量储备充足,高速公路上的混合动力模式运行平顺。电池电量耗尽时,实际油耗会上升至 7,5 至 8,5 升/百公里之间——考虑到其车重,这个油耗表现尚可。
| 功率千瓦 | 恒压功率 | 最大速度 | 电力自治 | 消费 | 标签 | 燃料 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 230 | 313 | 218公里/小时 | 130公里 | 0,6 升/100 公里 WLTP | 0 | PHEV |
宝马X3 30e——起价67.900欧元
宝马对混合动力系统进行了精细的改进,使得燃油动力和电力动力之间的切换几乎难以察觉。即使在充电维持模式下,X3 30e 的油门响应也始终如一,不过在激烈驾驶时,2.0 升汽油发动机的声音会比平时更加明显。
| 功率千瓦 | 恒压功率 | 最大速度 | 电力自治 | 消费 | 标签 | 燃料 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 220 | 299 | 215公里/小时 | 90公里 | 1,1 升/100 公里 WLTP | 0 | PHEV |
沃尔沃 XC60 T6 Recharge — 起价 74.000 欧元
这家瑞典制造商选择了大容量电池(可用容量18,8千瓦时)和涡轮增压内燃机。车辆怠速运转良好,但实际油耗约为8升/百公里。其电量保持模式非常有效。
| 功率千瓦 | 恒压功率 | 最大速度 | 电力自治 | 消费 | 标签 | 燃料 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 257 | 350 | 180公里/小时 | 81公里 | 1,0 升/100 公里 WLTP | 0 | PHEV |
Cupra Formentor e-Hybrid——起价 46.500 欧元
大众集团的这款车型就是一个很好的例子,它是一款“经济型”插电式混合动力车,但电池电量耗尽后性能会明显下降。其1.4 TSI发动机在没有辅助动力的情况下驱动1.900公斤的车身时,动力略显不足;而且在没有电池的情况下,高速公路油耗会上升到7-7,5升/百公里。
| 功率千瓦 | 恒压功率 | 最大速度 | 电力自治 | 消费 | 标签 | 燃料 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 200 | 272 | 210公里/小时 | 120公里 | 0,4 升/100 公里 WLTP | 0 | PHEV |
标致3008混合动力车——起价45.900欧元
全新一代车型采用更高效的架构。1.6升PureTech发动机由集成式e-DCS6电动机辅助驱动,其无电池管理系统在法国同级别车型中堪称最平顺之一。
| 功率千瓦 | 恒压功率 | 最大速度 | 电力自治 | 消费 | 标签 | 燃料 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 145 | 195 | 220公里/小时 | 85公里 | 1,1 升/100 公里 WLTP | 0 | PHEV |
起亚索兰托 PHEV — 58.000 欧元起
七座、全轮驱动,搭载1.6 T-GDI发动机。电池没电且车上坐满七人时,内燃机几乎满负荷运转;此时,其性能与官方数据相比的下降最为明显。
| 功率千瓦 | 恒压功率 | 最大速度 | 电力自治 | 消费 | 标签 | 燃料 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 195 | 265 | 193公里/小时 | 57公里 | 1,6 升/100 公里 WLTP | 0 | PHEV |
路虎揽胜运动版 P510e — 起价 128.000 欧元
它配备了38,2千瓦时的电池和105千瓦的电动机。它的最大优势在于:即使不充电,电池容量也足够大,即使在怠速状态下也能提供充足的动力储备,足以应对超车和强劲加速。它是极少数电池续航时间下降幅度极小的插电式混合动力车型之一。
| 功率千瓦 | 恒压功率 | 最大速度 | 电力自治 | 消费 | 标签 | 燃料 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 375 | 510 | 242公里/小时 | 113公里 | 0,8 升/100 公里 WLTP | 0 | PHEV |
雷克萨斯 NX 450h+ — 起价 64.900 欧元
混合动力管理的标杆之作。丰田/雷克萨斯系统传承了数十年的混合动力技术,能够最好地掩盖电池的缺失:即使在充电维持模式下,e-CVT变速器和2.5升阿特金森循环发动机也能保持接近6升/百公里的实际油耗。
| 功率千瓦 | 恒压功率 | 最大速度 | 电力自治 | 消费 | 标签 | 燃料 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 227 | 309 | 200公里/小时 | 76公里 | 1,3 升/100 公里 WLTP | 0 | PHEV |
汇总表:电池电量耗尽时的行为
根据过渡的平滑度、实际不插电时的能耗和保持的性能,从 1 到 10 分进行评分。
| 型号 | 总CV | 电动汽车自动驾驶 | 不含电池时的功耗(实际近似值) | 无电池管理 |
|---|---|---|---|---|
| 雷克萨斯 NX 450h + | 309 | 76公里 | 6,0升/公里100 | 9,2 |
| 揽胜运动版 P510e | 510 | 113公里 | 9,5升/公里100 | 8,8 |
| 奔驰 GLC 300e | 313 | 130公里 | 7,8升/公里100 | 8,5 |
| 宝马 X3 30e | 299 | 90公里 | 7,5升/公里100 | 8,3 |
| 沃尔沃XC60 T6 | 350 | 81公里 | 8,0升/公里100 | 8,0 |
| 标致 3008 混合动力车 | 195 | 85公里 | 6,8升/公里100 | 7,8 |
| Cupra Formentor e-Hybrid | 272 | 120公里 | 7,3升/公里100 | 7,3 |
| 起亚索兰托PHEV | 265 | 57公里 | 8,4升/公里100 | 6,8 |
如果电池耗电频繁成为常态而非例外——例如,您并非每天都充电,或者经常长途旅行——那么就应该跳出产品手册的局限,评估车辆在最坏情况下的性能。为了更深入地了解这种方法,《插电式混合动力SUV性能评估指南(超越广告宣传的马力)》清晰地解释了需要关注的方面。
常见问题
插电式混合动力汽车是否可以无限期地行驶而无需充电?
是的,从技术上讲,它的确如此。由于电池储备和能量回收制动,这辆车可以像传统的混合动力车一样运行。但你却失去了插电式混合动力车的意义所在:你承担了电池的额外成本和重量,却无法享受到纯电续航里程带来的好处。与满载行驶相同路程相比,实际油耗会增加30%到50%。
经常驾驶新型电动汽车会损坏电池吗?
不。该系统实际上不会让电池电量降至0%——它始终会保持一定的管理储备。在这种模式下驾驶不会影响电池的化学成分。 充电维持是的,如果把车停放好几周,电池电量完全耗尽且未使用,电池可能会损坏。
插电式混合动力汽车在行驶过程中需要多长时间才能恢复到纯电续航里程?
这取决于型号和模式。 收费 内燃机主动充电时,在高速公路上半小时内可以恢复 15 至 25 公里的纯电续航里程,但代价是峰值油耗为 9-10 升/百公里。虽然效率不高,但如果要进入低排放区,这种方法还是很有用的。
当电池电量耗尽时,哪种混合架构能提供最佳的管理?
DHT 和 e-CVT 系统(例如丰田/雷克萨斯)通常效率最高,因为内燃机始终在其最佳工作范围内运行。而基于传统 DCT 变速器并集成电动机的插电式混合动力汽车,在电动机电量耗尽时,动力输出往往会出现较为突兀的过渡。
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