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详细分析特斯拉如何获得更高的EPA续航里程

2021-12-06 23:06:10·  来源：caranddriver  
　
特斯拉Model S的EPA续航里程是265 英里，竞争对手正在追赶。比如保时捷 Taycan 是 192 到 203 英里之间；奥迪 e-tron，在 204 到 218 英里之间；Jaguar I-Pace
特斯拉Model S的EPA续航里程是265 英里，竞争对手正在追赶。比如保时捷 Taycan 是 192 到 203 英里之间；奥迪 e-tron，在 204 到 218 英里之间；Jaguar I-Pace 是234 英里；雪佛兰 Bolt EV 正在以 259 英里的续航里程追赶Model S。
只是今天的特斯拉Model S Long Range Plus续航里程最长，EPA续航里程高达 402 英里。
说到电动汽车的续航里程，特斯拉似乎不可撼动。尽管老牌汽车商在电动汽车项目上投入了数十亿美元，但未能取得太大进展，主要竞争的关键在于消费者。那么特斯拉是如何做到的？
在75 英里/小时的高速公路测试显示，特斯拉汽车续航里程平均低于EPA公布的27%，而其他电动汽车低于22%。鉴于这一点，不能只相信特斯拉单方面说的，对此邀请 IHS Markit 对EPA、SAE 和汽车制造商的文件研究，还进行了车辆测试，去了解特斯拉是如何达到这些续航里程的。该公司主要归结以下三个因素。
调整系数
深入对电动汽车续航里程的细节研究 ，发现大量的技术文件，例如 SAE 的 32 页J1634 标准续航里程管理和效率测试。总结如下：电动汽车绑定了测功机，并反复运行一个测试方案，当电池耗尽到车辆停止才会结束。
此程序使用相同的EPA 城市循环（20 英里/小时的平均速度，超过 7.5 英里，停 18 次）和高速公路循环（48 英里/小时的平均速度，10.3 英里）。这两个循环都有温和的驾驶和18 秒 60 英里/小时最激进的加速，在城市和高速公路测试要求以 55 或 65 英里/小时的稳定速度消耗电池。EPA 知道这些低速测试不能代表现实路况，所以标出的续航里程数字是一个根据现实调整的产物。


这就变得有趣起来，默认标出的续航里程减少了30%。因此，城市测试中续航里程达到 300 英里的汽车最终会获得 210 英里的城市评级。EPA 允许汽车制造商可以选择三个额外的循环测试，通过结果获得更有利的调整系数，目前，只有特斯拉和奥迪采用了这种策略。特斯拉调整续航里程从 Model 3 Standard Range Plus 的 29.5% 到 Model Y Performance 的 24.4%。如果特斯拉使用 30% 的调整系数，Model Y Performance 的车窗贴纸续航里程将降至 292 英里。但特斯拉利用了 EPA 的替代方法，可以声称续航里程为315英里。
这都在监管规则之内，特斯拉找到了EPA的数据最大化的方法。这种方法可以追溯到美国环保署 2008 年对燃油经济性标签进行的大修。最初，该机构希望所有车辆都进行五次循环测试，但汽车制造商称这是一个巨大的负担，因此 EPA 做出了让步。随后想出了一种将两循环结果转换为五循环结果的方法，今天，许多汽车制造商利用这些技巧来制造他们的汽油动力汽车。
然而，在 2011 年当时市场上很少有电动汽车可供分析，美国环保署提出了默认的 30% 调整系数，该机构最初是从丰田普锐斯的测试结果中提取的数字。
美国环保局认为这种调整系数可以实现预测续航里程数字与现实驾驶之间差异。但对于仍处于新兴阶段的电动汽车市场，我们认为与其他电动汽车可比且在现实世界中可实现的续航里程数据才是非常重要的。替代调整方法变得模糊，尤其是在高速公路速度下不相信它产生的结果更符合现实世界的驾驶情况。
大电池
特斯拉拥有最大的电池组。2012 年，Model S 是85.0 千瓦时。在价格较低的电动汽车中，Model 3 和 Y 以 75.0 千瓦时的电池领先。
为了防止电池时间长过度退化，电动汽车不会完全耗尽电量或为电池组充满电。一些汽车制造商披露的总产能，一些提供的是可用容量，一些提供的是可用和总容量两者。例如，当 Taycan 推出时，保时捷声称93.4 千瓦时的电池容量，接近 Model S 的电池容量。但事实证明，Taycan 可用能量仅为 83.7 千瓦时，比 Model S 少了近 15%。
再生制动
扩大 EPA 续航里程的关键是再生制动，与保时捷 Taycan 相比，特斯拉的再生制动本身就增加了 13% 的续航里程。这是特斯拉提高效率的一部分，其中还包括其车辆能够以比竞争对手更小的摩擦力在路面上行驶。


多年来，特斯拉还对电动机进行了重大改进，以提高效率。例如，在 2015 年，在 Model S 的前轴上增加一个电机来推出全轮驱动车型。第二个电机和车轴增加了传动系统的重量并增加了摩擦力，但与后轮驱动汽车相比，全轮驱动 Model S 85D 将EPA 续航里程延长了 5 英里。
那些早期的全轮驱动车型采用了两个感应电机，利用电流波动来产生旋转磁场，从而使电机转动。对于 2019 款车型，特斯拉在 Model S 和 Model X 中将前置电机切换为更高效的永磁同步电机。这将 Long Range 车型的续航里程增加了 10%， Model S 达到 370 英里和 Model X达到325英里。
特斯拉新款 Model S Long Range Plus 的续航里程达到 402 英里，并进行一系列的改进：比如座椅、电池和电动机的重量减轻了 140 磅，更多的空气动力轮、更低滚动阻力的轮胎和电动油用于后置电机的泵取代了机械单元，这一领先优势可能会让特斯拉再保持 8 年的电动汽车续航里程优势。


特斯拉打破了汽车行业的常规，在Model S中加入了四轮驱动，并提高了续航里程。
EPA的续航里程和效率测试是在测功器上进行的，测功器必须经过校准，以使滚轮的阻力模拟真实路面上的情况。与车辆前进运动相对抗的净力称为道路载荷，包括空气动力阻力、轮胎滚动阻力和传动系统摩擦力。
道路载荷是通过滑行测试来测量的，在这种测试中，车辆以中性的速度滑行，从每小时80英里一直下降到每小时10英里。这些系数定义了在效率和续航里程测试期间的动态电阻。
当然，SAE 的 39 页 J1263 文件中有围绕此程序的指南，包括对轮胎花纹深度和车辆磨合里程的要求，以确保测试车辆代表人们实际驾驶的车辆。但是汽车制造商可以尝试将轴承最光滑，刹车片的阻力最小等性能最好的车辆拼凑起来，并在能找到的最光滑的表面上运行。
现代汽车在 2012 年为此陷入了困境。该公司使用高度优化的轮胎，并挑选出了在现实世界中无法实现的良好结果。2014年，被美国环保署处以1亿美元的罚款，2012年和2013年现代(Hyundai)和起亚(Kia)车型的大部分燃油经济性评级也被下调。


例如，根据特斯拉提交给 EPA 的道路载荷数据，如果在 Model S Long Range Plus 上选择 21 英寸车轮将续航里程减少近 80 英里。
自然地，想抽查特斯拉的道路载荷，对 Model 3、Model Y 和 Model S 进行了滑行测试。虽然使用的 1.5 英里直道远非完全平稳和测试车辆没有特别的准备，测试结果在特斯拉的百分之几以内。这有力地证明了特斯拉优化效率的能力确实领先于其他公司。
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