为什么油车高速省油、电车高速费电?内行人揭秘真相

一趟高速跑下来,油表缓缓下降,电表飞速旋转,这背后竟是两种动力系统根本特性的对决。油车与电车在高速行驶时的能耗表现差异,源于它们完全不同的工作原理。 传统油车在高速路上以稳定速度巡航时,发动机处于最佳热效率区间,这时燃油燃烧最充分,能量转换效率最高。

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电动车在高速行驶时,则需要克服呈指数级增长的空气阻力,并面临电机效率下降、能量回收系统失效等问题,导致电量消耗加快。

油车跑高速省油的关键在于发动机找到了“舒适区”。 在高速巡航时,发动机转速相对稳定,通常保持在2000-3000转之间,这正好是大多数发动机的最佳热效率区间。

这时发动机燃烧充分,能量转换效率高。 相比市区行驶时的频繁启停、怠速和加速,高速稳定行驶减少了不必要的燃油消耗。

油车配备的多档位变速箱在高速时能挂入最高档位,进一步降低了发动机转速,减少了燃油消耗。 同时,平稳的驾驶状态减少了急加速和急刹车,这对油耗来说是最理想的状态。

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有实测数据显示,一辆普通2。 0排量的油车在市区油耗可达9L/100km,上高速后能降至6L多,油耗降低了近三分之一。

电动车在高速上面临的首要敌人是空气阻力。 风阻与车速的平方成正比,车速增加到原来的2倍,风阻会增加到原来的4倍。

这意味着以120km/h行驶时,电动车需要消耗大量电能来克服空气阻力。 数据显示,车速120km/h时,风阻占能耗比例高达80%。

电机的效率特性也与发动机相反。 电机在低速时效率较高,在高速运转时,其效率相对较低,需要更多的电能来驱动车辆。

能量回收系统在高速上基本失效,市区走走停停时能回收能量的系统,在匀速行驶的高速路上几乎无法发挥作用。 据了解,市区频繁刹车能回收约15%电量,在高速匀速行驶时,能量回收系统基本“躺平”。

高速行驶对电动车电池来说是严苛考验。 持续的大电流输出会导致电池实际容量减小,放电效率降低。

这就像用锂电钻干活,慢慢钻能钻10个眼,持续猛钻只能钻五六个就没电了。

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高速行驶产生的大量热量对电池组和电机是巨大负担。 热管理系统为防止电池温度过高,可能会限制功率输出,这就导致了电车上高速“加速无力”的现象。

同时,高温环境会影响电池性能,导致续航里程进一步缩短。 电池在高速行驶时,需要更高的放电效率,这会导致电池本身的温度升高。 电池内阻会随温度升高而增加,降低其输出效率,并增加能量损耗。

无论是油车还是电车,都存在“经济时速”,即能源效率最高的车速区间。 对大多数油车来说,这个区间一般在60-90公里/小时。

研究表明,低于或高于经济时速都会增加油耗。 车速过慢时发动机负荷小,燃烧不充分;车速过快时,风阻显著增加。

电车虽然高速能耗增加,其经济时速通常也低于高速巡航速度。 这意味着电车在高速上的能源效率并非处于最优状态。

有测试数据显示,特斯拉Model 3在市区电耗约为12kWh/100km,高速上飙升至22kWh/100km。 相比之下,丰田凯美瑞高速油耗仅5。 2L/100km,比市区还省1。 5升。

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从能量转换效率来看,电车总体上仍比油车高效。 电动车的能效可以达到80%到95%之间;燃油车在同一速度下的能效只有约5%到35%,通常低,再加上变速箱的损耗,整体效率还会打个八折。

为什么电车高速续航表现反而差呢? 这是因为油车本身在低速时效率太低,电车效率一直较高,所以真实地反映了高速需要更多能量这个现实。

举个例子,50升汽油所含的能量大约相当于450度电。 如果只看能量储备,汽油车的能量是电动车的将近10倍。

这意味着即使油车能量转换效率低,其初始能量储备远超电车,这也是为什么油车高速续航表现优的原因之一。

开电车跑高速,表显续航哗哗往下掉;换油车踩油门,油耗反而越跑越低,这种反差让无数车主感到困惑。

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有经验的车主发现,电车市区能跑400公里,上了高速就只剩300公里,续航打七折成常态。

油车能长期跑120公里/小时以上,电车就费劲了。 这还得归功于变速箱。 油车靠变速箱调节动力输出,虽然高档位扭矩小了点,但整体还能保持不错的输出。

电车没变速箱,完全靠改变电信号来控制速度。 起步扭矩是最大的,扭矩一直保持不变,后期加速全靠提高电机转速,这就跟使蛮力一样,特别耗电。

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