为什么电动汽车在跑高速时耗电很快?

2023-09-09 19:12:21 105点赞 278收藏 214评论

正常就是应该速度越快能耗越高啊...

因为速度越快,空气阻力越大,为了维持速度就需要克服更大的空气阻力,也就是需要消耗更多的能量。

但是为啥人们普遍对电动汽车高速能耗高产生疑问了呢?

那是因为过去我们走了内燃机这样一条“邪路”,这条“邪路”的一大特点就是高速工况能耗竟然比城市工况要低,时间经年累月的推移,我们竟然接受了这样的现实,想当然的认为世界本应如此,其实不是的...

所以,要回答这个问题,要先从内燃机如何带给人们错觉开始,先上某款柴油发动机的万有特性图:

为什么电动汽车在跑高速时耗电很快?

从上图我们可以看出,该发动机的正常工作转速范围在900转到2100转之间,最佳经济转速在1300转到1500转之间,就只有区区的200转的范围区间。

在上古时期,还没有电动汽车这种高科技产物的时候,开过老旧燃油车的早期人类都知道,控制这200转的转速区间有多难,要么怠速等红灯几百转,要么起步加速或者超车几千转,导致城市行驶燃烧效率极差。

所以燃油车城市行驶油耗特别高,因为燃油车发动机的高燃效区间太窄了。

城市走走停停,发动机一直在低效区间运转。

其实本来吧,燃油车这玩意也是高速油耗更高的,但是燃油车的发动机有个先天缺陷,那就是往复式活塞导致发动机的转速没有办法很高,你想跑的快,发动机就要转的快对吧?但是你发动机的极限转速就那几千转,往往还跑不到60km/h呢,就到极限转速了,顶着6000的转速,只能跑60,你说油耗高不高?何况这也上不了高速啊...

于是,聪明的人类通过卡BUG发明了变速箱这种奇技淫巧。

为什么电动汽车在跑高速时耗电很快?

变速箱的存在,使得燃油车终于可以跑高速了,并且可以在各个时速段,尽可能的让转速接近高燃效区间。这样一来,由于高速工况是个稳态工况,发动机转速始终维持在最高效、或是接近高效区间,所以油耗才相对城市行驶要低。

而电机就不一样了,转速范围巨大,并且效率极高,尽管不同转速下的效率也有不同,但是波动曲线相比发动机要平滑的多。

转速范围大意味着不需要变速箱,一个档位就能满足法规内的正常行驶。

效率高,并且不同转速效率波动曲线相对平滑,意味着能耗与车速几乎是成正比的,最大的变量就是来自于风阻。

为什么电动汽车在跑高速时耗电很快?

所以速度越快,电机转速也就越快,风阻也越大,耗电自然也更多。

这也是为什么电动汽车相比传统的燃油汽车,更痴迷于去降低风阻系数这件事的原因。

作者声明本文无利益相关,欢迎值友理性交流,和谐讨论~

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214评论

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  • 上古时期是先有电动车,然后才有的内燃机车。前者比后者早了将近50年,因为油和制造成本变低等原因,内燃机车才崛起的。

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    总算有人来科普了

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    第1辆电动汽车是通用造的。是通用还是凯迪拉克忘记了。

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  • 全篇没有说出根本。风阻和速度²成正比。。。

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    几点字就打脸人家一篇文章,有点痛

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    F=1/2ρv²SCd

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  • 一个变速箱的事儿,让你讲的这么复杂。电机之所以存在速度上限,是因为频率的限制。所有的开关器件都存在死区时间,车用电机的主要器件IGBT还有关断拖尾的问题。所以当转速很高的时候,频率很高,这个时候器件开关过程产生的损耗就变得很大,大大超过了正常导通时的损耗。所以只要用个变速器,通过改动传动比让电机小转速可以带动高车速就可以了。毕竟高车速的时候,你不需要那么大的扭矩。车速已经很高了,还要那么大的加速度干嘛呢?

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    题主好像不是这个意思

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    他想说的是为什么电车低速时牛*,到高速时反而很拉胯。速度越高效率越差,跟油车相反。答案就是因为电车除了保时捷TAYCAN有个两档的变速箱,其它都是固定齿比变速箱(单速)。电机控制器没办法减小高频开关下的开关损耗。油车你试试没变速箱,要么低速跑不动,要么高速上万转直接爆缸。所以电保时捷的高速性能还是很强。

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  • 风阻燃油车和电车大家都一样,跟风阻没有毛线关系。

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    总算有个明白人。如果说高速油车热能量转换比电车高还可以理解,说风阻真的是乱讲了。

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    稍微百度一下都不会这么认为

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  • 油车低速那拉胯的效率,让人以为高速效率高。。。

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    汽油的能量密度和电池比高到无所谓浪费,作为车主不在乎续航在乎能量转化效率?

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    所以混动车同时实现了高效率和高续航。

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  • 给电车也加个变速箱,是不是就不用太高的电机转速了?这样不就省电了吗。 [邪恶]

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    关键变速箱不容易匹配

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    第一成本太高第二技术难度大第三需求少(相对)。

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  • 虽然你提到了变速箱,但是我觉得没说到点上。油车在高速上只需要发动机低转速就能保持汽车高速行驶,但是电车因为行驶速度与电机转速成正比,所以当然更费电 [皱眉] 市区走走停停正好相反

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    如果车型一样,克服风阻无论是油车和电车所消耗的能量一样。除非油车转换效率更高。

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    市区走走停停也不省电的,起步就是最高功率,这是我开了两个月的电车才发现的

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  • 一升油的等效能量大概7度电,70L油箱等效500度电,一度电能跑6公里,500度电能跑3000公里。不是电车太费电,而是发动机的能量利用率太低。 [龇牙] [龇牙] [龇牙]

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  • 四个字,能量守恒

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    涉及效率问题,效率是可变的,能量守恒不能机械理解

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    你低端了

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  • 燃油车低速低效高速高效,得出高速更划算的结论。电车低速高效高速高效,得出高速不划算的结论。

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  • 评论区人均工匠 [高兴]

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    中国梦不再是梦

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  • 这样说的都没有电车

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  • 固定齿比

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    好的

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  • 电车就应该吧时速100的里程作为实际续航里程 来宣传产品 就不会说一跑高速续航直接减半了

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  • 来值得买还是能看到很多有知识的点的

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  • 要说清楚这个问题 应该比一下同类型油车和电车 各自消耗的总能量焦耳吧 或者把电车的速度降下来跑 比如80左右 看看是不是电耗和普通路段差不多 我有试过油车 跑300公里高速 130和80油耗差异很大 比如130 7.5 80只要5.5

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    那当然,风阻与速度的平方成正比,速度快到一定值后,相当大一部分的能量都拿去克服风阻了。油车应该是保持转速在2000左右匀速,别踩刹车和急加速最省油

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  • 说白了,这个问题的本质是,电池的能量密度低了。

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  • 有本事给电机也装上变速箱啊

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  • 文章看完就想知道为什么电车不弄个变速箱。

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  • 扯这么多没用的,就是欧姆定律

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