对于许多电动汽车车主来说,日常在城市平坦道路上行驶是一种相当惬意的体验,续航里程的消耗平稳而缓慢,让人对车辆的性能充满信心。
然而,一旦行驶路线中出现连续或陡峭的上坡路段,这种平静很快就会被打破。
不少车主都曾有过这样的困惑经历:仪表盘上显示的剩余续航里程,在爬一个大坡后,会以肉眼可见的速度急剧下降,仿佛被凭空“偷走”了一大截,有时甚至会出现因为电量耗尽而在半坡上进退两难的尴尬局面。
这种现象引发了电动车主群体中一个长期存在的讨论:在爬坡时,究竟是应该选择低速缓慢地“蠕行”,以求降低瞬时功耗,还是应该选择高速果断地“猛冲”,以求缩短爬坡时间?
两种观点各有拥护者,前者认为慢速行驶时电机负载小,电流平稳,理应更加省电;后者则认为,时间也是一个重要的能耗因素,快速通过可以减少整个过程的总耗时,从而达到省电的目的。
为了厘清这一问题,有专业团队通过对市面上几款主流电动车型进行实际测试,并结合车辆动力系统的底层工作原理,给出了一个可能出乎很多人意料的答案。
首先,我们需要明白为什么电动汽车一到爬坡路段,电量消耗就会变得如此之快。
这背后的原理其实并不复杂。
在平路上行驶时,车辆的电机主要需要克服的是来自轮胎与地面的滚动摩擦力以及空气阻力,这部分功耗相对稳定。
但是,当车辆开始上坡时,除了要对抗原有的行驶阻力,还必须额外对抗一个强大的敌人——地球引力在坡道上的分力。
这就好比一个人在平地上拖行一个重物,与扛着同一个重物上楼,后者付出的体力消耗显然要大得多。
为了把数吨重的车身向上提升,电机必须输出比平路时大得多的扭矩,也就是我们常说的“力气”。
电机要发大力,就必须向电池索取更多的电能,这直接导致电池的放电电流急剧增大。
电流越大,电量消耗的速度自然也就越快。
所以,爬坡时续航里程的“断崖式下跌”,并非电池虚标或车辆故障,而是基本的物理规律在起作用。
理解了爬坡耗电的根本原因后,我们再来深入探究一下电动车核心部件——电机和电池的“工作特性”,这对于判断哪种驾驶方式更省电至关重要。
电动车的电机有一个显著特点,那就是它的转速和扭矩输出往往呈现一种相互制约的关系。
在低转速下,电机能够输出非常大的扭矩,就像一个大力士在缓慢发力,能举起很重的物体;而在高转速下,虽然爆发力强,但其持续输出的扭矩反而会相应减小。
另一方面,动力电池在放电时也并非百分之百高效,它自身存在“内阻”。
当电流通过内阻时,会产生热量,这部分因发热而损失的能量,就是一种无效的“内耗”。
关键在于,这种内耗与电流的大小并非简单的线性关系,电流越大,内阻造成的能量损失会呈指数级增长。
通俗地讲,让电池以很高的电流持续放电,就好比让一个人进行百米冲刺跑,虽然时间短,但身体的综合消耗和疲劳程度,远比慢跑同样距离要大得多。
大量的电能会在电池内部被转化成无用的热量白白浪费掉,而且长期如此,还会加速电池内部材料的老化,缩短其使用寿命。
为了将理论付诸实践,验证不同爬坡方式的真实能耗差异,一项针对性的实测得以展开。
测试选取了三款在中国市场销量领先的代表性电动车型,包括一款十万级别的紧凑型代步车、一款十五万级别的主流家用轿车以及一款二十万级别的中型SUV。
测试场地为同一段长度约500米、坡度接近30度的陡峭山坡。
在第一轮测试中,驾驶员采用“低速慢爬”的方式,将车速始终保持在20公里/小时左右。
测试结果显示,三款车完成爬坡的平均耗电量为5.2%。
从数据上看,这个结果并不算特别理想,与人们普遍认为的“慢即是省”的直觉相悖。
究其原因,虽然低速行驶时电池的放电电流相对较小,内阻损耗得到了控制,但问题在于,整个爬坡过程耗时过长,达到了1.5分钟。
车辆长时间处于低速高扭矩的“憋劲”工作状态,导致电机负担沉重,产生了大量的热量。
监测设备显示,电机温度从初始的35摄氏度飙升至接近60摄氏度,这部分因发热而额外损失的电能,估计占到了总耗电量的10%以上。
此外,低速爬坡时的驾驶体验也较差,车辆容易出现轻微抖动,动力响应也可能显得迟滞。
第二轮测试则采用了截然相反的“高速猛冲”策略,驾驶员在坡底将油门踩到底,以50公里/小时的速度冲坡。
结果显示,这种方式的平均耗电量高达8.1%,是三种方式中最高的。
尽管爬坡时间被缩短到了惊人的40秒,但付出的代价是巨大的。
在猛冲的瞬间,电池的放电电流峰值达到了30安培,是低速慢爬时的两倍还多。
这意味着电池的内阻损耗急剧增加,大量的电能被浪费在发热上。
部分车型甚至在爬坡后出现了短暂的动力保护现象,电池电压也有明显下降。
这种极端的驾驶方式,无异于让电池进行“极限运动”,长期使用无疑会严重损害电池的健康度,加速续航衰减。
最令人意外的是第三轮测试的结果。
驾驶员采用了一种折中的方式,将车速稳定在30至40公里/小时的中间区间,匀速爬坡。
最终测得的平均耗电量仅为3.8%,比低速慢爬节省了约27%,比高速猛冲更是节省了超过一半的电量。
这个速度区间,恰好是绝大多数家用电动车动力总成的“最佳效率区”。
在这个区间内,电机的转速和扭矩达到了一个理想的平衡点,既能提供足够的力量来克服坡道阻力,又不会因为转速过低或扭矩过大而产生过多的热量损耗。
同时,电池的放电电流也保持在一个稳定而适中的水平,大约在18安培左右,这使得电池的内阻损耗被降至最低,能量转化效率可以达到85%以上。
整个过程耗时约1分钟,不仅能耗最低,而且车辆运行平稳,驾驶体验最为舒适。
综上所述,实测数据清晰地表明,电动车爬坡最省电的方式,既不是最慢的,也不是最快的,而是保持在一个中速匀速的状态。
当然,在实际驾驶中,路况千变万化,驾驶员还需要根据具体情况灵活调整策略。
对于坡度较缓(小于15度)的坡道,可以直接保持在30-40公里/小时的黄金速度区间匀速行驶,关键在于稳住加速踏板,避免频繁加减速。
对于坡度较陡(大于15度)的坡道,则不宜直接猛冲,建议先以较低速度(如20公里/小时)平稳起步,待车辆获得一定惯性后,再柔和地将速度提升至30公里/小时左右,避免瞬间的大电流冲击。
如果是面对连续数公里的长上坡,可以尝试间歇性地松开加速踏板滑行十几秒,让电机和电控系统有短暂的“喘息”降温时间,以减少热量累积带来的额外损耗。
最后,在车辆电量已经低于30%的紧急情况下,安全到达目的地是首要目标,此时应优先选择低速爬坡,尽管耗时较长,但这种方式能最大程度避免电池因过度放电而触发保护机制,从而避免在半路“趴窝”。
归根结底,电动车爬坡省电的核心,不在于速度的快慢本身,而在于如何让电机和电池这两个核心部件协同工作在它们最“舒服”、最高效的状态。
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