科普 | NEDC、CLTC、CHTC等哪种测试工况测出的能耗更科学？

最近，一些买电动车的消费者找到小编发牢骚：「以前电动车的NEDC综合续航很虚，盼着国家出台一个真实的、扎实的驾驶工况来治一治，没想到新出的CLTC工况更虚啊！」

这是真的吗？如果真的更虚，为什么要花大力气推出CLTC、CHTC中国工况呢？哪种测试工况结果更科学呢？

带着这个疑问，小编请教了相关专家、进行了大量调研，才得到粗浅的理解，分享给大家：

1什么是CLTC、CHTC中国工况？

CLTC与CHTC的全称分别是China Light-duty Vehicle Test Cycle（中国轻型车测试工况）与China Heavy-duty Commercial Vehicle Test Cycle（中国重型车商用车测试工况）。

简单理解，CLTC是针对乘用车制定的、CHTC是针对商用车制定的。这个理解并不严谨（CLTC-P针对轻型乘用车，CLTC-C针对的是轻型商用车），但对咱们吃瓜群众来说，完全够用！

咱们在评价CLTC、CHTC虚不虚的时候，通常是与其它驾驶循环比出来的。乘用车领域，常拿来与CLTC对比的有NEDC、WLTC、EPA，它们的基本情况如下：

· NEDC(New European Driving Cycle)：新欧洲驾驶工况。欧洲与中国的主要测试工况，直到2020年才被替代为WLTC。

· WLTP(World Light Vehicle Test Procedure)：世界轻型车测试规程。欧洲开发出的新标准，命名为「世界标准」，挺霸气。

· CLTC (China Light Vehicle Test Cycle)：中国轻型车测试工况。由中汽研中心牵头，行驶超过41个代表性城市，建立了包含3832辆车的采集车队，覆盖传统乘用车、轻型商用车和新能源汽车，收集了约3278万公里的车辆运动特征、动力特征和环境特征数据后编制而成，2021年10月正式实施。相关标准为《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法》。

· EPA (Environmental Protection Agency)：美国环保局制定的一种测试标准，一直在美国实施。

商用车领域，常拿来与CHTC对比的是C-WTVC工况：

· C-WTVC (China World Transient Vehicle Cycle)：中国重型商用车瞬态工况。根据GB/T 27840-2011《重型商用车燃料消耗量测试方法》，在全球重型商用车的WTVC基础上调整后生成的。类比理解，C-WTVC可以认为是商用车领域的WLTP。

· CHTC (China Heavy-duty Commercial Vehicle Test Cycle) ：中国重型车商用车测试工况。由中国汽车技术研究中心联合行业知名整车企业、检测机构和高校成立了标准编制组起草制定。类比理解，CHTC可以认为是商用车领域的CLTC。

大家其实更关心乘用车，毕竟买车都是买乘用车嘛，谁家没事买个重卡去露营呢？那咱们就从乘用车聊起。

2乘用车领域：CLTC真的虚吗？

为了回答此题，我打开了尘封已久的Matlab，画了大半天的把各个循环重新算了一遍:

粗暴理解的话，驾驶工况其实就是不同的车速曲线。我们将NEDC、WLTC、CLTC-P画在同一张图上，可以看出如下区别：

·真实性：NEDC循环由笔直的折线组成，缺乏真实性。WLTC与CLTC-P循环，至少「看起来像」真实开出来的速度曲线，随机性较强、车速变化较为剧烈。

·平均速度：目测是WLTC>NEDC>CLTC。目测不太准确，我们画出三种循环的直方图：很明显，80km/h以上的高速区间里，WLTC要明显多于NEDC与CLTC-P。

进一步地，我们可以计算出三种循环的平均速度：全程平均速度，以及去掉「怠速状态」后的行驶平均速度。可以看到，WLTP的平均速度远高于NEDC与CLTC，而CTLC比NEDC还低。

大体上来说，车速越高，续航越低。根据Peter Mock[1]等人的研究，燃油车的WLTC工况将比NEDC工况平均碳排放（也就是油耗）高5.7%-7.7%。

由于电动车没有变速箱，所以能耗对车速更加敏感，粗略估计能耗将提高15%。不少电动车可选择显示NEDC续航或WLTC续航，就采用了一个简单的换算公式：

WLTP续航=NEDC续航 × 0.85

CLTC的平均速度比NEDC还低，因此测出来的电动车续航可能会提高1.5%[2]-3.0%[3]。也可能会提高更多，甚至达到5%-10%。

众所周知，油车的NEDC油耗很虚，电车的NEDC续航也很虚。因此，大家都翘首以盼WLTP与CLTC新标准的实施。

结果大家发现：WLTP确实更扎实了一些，但并未在中国实施（仅短暂地在燃油车上实施）；在中国实施的CLTC续航甚至比NEDC还虚！

越改越虚了，这是搞啥呢？这不禁让人想破口大骂，该不会立法机构被车企给绑架了吧？

其实，这是想多了 —— CLTC不仅是为电动车制定的，更是为燃油车制定的；甚至可以大胆地说，CLTC的出现，就是针对燃油车的。

刚才我们从速度角度对比了三个循环，下面咱们再对比一下加速度 —— 衡量驾驶剧烈程度的指标。

图中可以看到，NEDC最温和，目测CLTC的加速度比WLTP更剧烈，也就是加速更多，制动也更快。假设车重2吨，三种循环下的百公里驱动能量分别为6.22kWh、8.51kWh、9.68kWh，驾驶最剧烈的果然是CLTC！

剧烈驾驶，会对燃油车的油耗与排放造成不利影响：

·对油耗的影响：燃油车无法回收制动能量，制动多会显著增加油耗。电动车的CLTC续航比较高的，往往也是制动能量回收技术做得比较好的！虽然电动车WLTP续航比CLTC续航差别可达20%，但燃油车在两种循环下的油耗却差不多[4]！

·对排放的影响：这个就很复杂了，要不直接看结果吧。文献[5]显示，相同行驶距离下，CLTC的CO排放比WLTC高55.40%、THC排放高79.30%。另外一个文献[4]也显示出，CLTC的排放要比WLTP多不少。燃油车直呼：CLTC太难了啊！

实际上，CLTC对电动车造成的影响微乎其微，对燃油车的影响则是毁天灭地的！从燃油车角度来看，CLTC是比WLTP还要难得多的驾驶循环！

说白了，电动汽车的能耗特性太简单了，给了速度曲线就能算出个八九不离十。由于基于电磁原理的电机响应很快，所以不管是规则曲线(NEDC)、还是复杂曲线(WLTP或CLTC)，对电动车来说无所谓的。

从电动车的角度来看，最新的WLTP、CLTC与传统的NEDC并没有本质区别，无非就是乘个系数换算一下的事情，没必要花费人力物力去改标准。抱怨CLTC太虚的电动车主可以歇歇了，这本来就是为了针对燃油车而生的标准，你们电动车拼个单凑合用一下就行了。

3商用车领域：CHTC有何特点？

商用车有个特点是「专车专用」：没人会拿重卡跑货拉拉，也没人拿长途客车当公交用。

考虑这一情况，CHTC进一步细分成了6个工况：城市客车工况（CHTC-B）、客车（不含城市客车）工况（CHTC-C）、货车工况（CHTC-T）、自卸汽车工况（CHTC-D）、半挂牵引车（CHTC-S）工况[7]。

进一步细分的思路，也并不是CHTC的首创。之前的C-WTVC也划分出了市区循环、公路循环与高速循环[8]。

根据GB/T 27840-2011《重型商用车燃料消耗量测试方法》，依据车辆类型与最大设计总质量的不同，不同细分类型的商用车采用不同比例的市区、公路、高速循环来测试。

与乘用车领域相似，CHTC的怠速比例增加、平均车速降低，理论上对电驱动总成的商用车有利，但对传统动力非常不利。

论文[9]指出：CHTC下的传统动力总成商用车，不仅油耗会增加，怠速、低速时间段内车辆的排气温度较低，保温措施较差的车辆排放表现会较为恶劣。最大加、减速度和相对正加速度提高，使车辆的负荷增加，油耗增加，同时，负荷增加在一定程度上会导致燃烧不充分，排放恶化。

论文[9]在底盘测功上对城市客车、普通客车、货车、自卸车、半挂牵引车等6个样车进行试验发现：较之C-WTVC，CHTV下的油耗与二氧化碳排放均有较小程度的上升，而一氧化碳、氮氧化物、颗粒物等污染物排放有显著上升。

论文[8]通过对15种不同类型的重型商用车仿真发现：CHTC与C-WTVC相比，综合油耗模拟结果高出17%，市区段模拟结果高出73%，公路段模拟结果高出15%，高速段模拟结果高出3.1%。

值得注意的一点是，CHTC怠速比例增加、平均车速降低，这对电驱动总成的商用车有利。

当前的新能源重卡，不管是纯电、混动还是氢燃料电池车，都是柴油重卡魔改而成 —— 将发动机简单地换成电机，其它东西尽量少动。长期来看，无论是纯电、混动还是氢燃料电池重卡，都需要依赖电驱动桥这项关键技术来提升效率。

中央驱动的劣势就是传动效率比较低，根据清华大学李建秋教授在百人会论坛上的报告[10]，典型传动效率只有82.3%。

清华团队自2016年开始研究轮毂电机构型，并开展了分布式驱动控制的相关项目；2019年，清华电动轮新构型申报国际专利，电动轮技术开始应用在氢燃料电池汽车中；2020年，清研华科新能源研究院孵化企业——清研易为公司成立，并获得了广泛的社会投资，开始了清华电动轮的产业化发展之路。

目前，清研易为广泛参与国家重大科研项目和头部车企的前沿车型研制项目，初步形成了重卡电动轮系列、客车电动轮系列、轿车电动轮系列等轮毂电机产品谱系，同时研制出新一代重卡同轴双电机分布式电驱桥产品。清研易为轮毂电机系统产品具有高效率、轻重量、整车适应性好等技术优势，引领了分布式驱动领域的发展方向。

上图是来自清研易为两款商用车产品，分别为重卡及客车设计，传动效率达96%，从电机控制器输入到轮边输出最高效率达94%。

4总结

与原工况相比，无论CLTC还是CHTC都有三个共同特点：传统动力总成的油耗小幅提升、排放大幅提升，电驱动总成的能耗小幅降低。

一句话概括：燃油车更为难了，电动车则舒服了一些。

参考文献

[1] Mock P, Kühlwein J, Tietge U, et al. The WLTP: How a new test procedure for cars will affect fuel consumption values in the EU[J]. International Council on Clean Transportation, 2014, 9: 35-47

[2]赵迁, 辛雨, 马永志,等. NEDC切换到CLTC-P对纯电动汽车经济性的影响[C]// 2020中国汽车工程学会年会论文集（2）. 2020.

[3]陈松乐, 游云鹏, 马钦锋. 基于不同测试循环的电动汽车续驶里程与能耗分析[J]. 现代车用动力, 2021(3):5.

[4]刘慎微, 黄成林, 刘文亮,等. WLTC和CLTC-P循环工况及其排放污染物和油耗分析[J]. 北京汽车, 2021(1):5.

[5]中国工况相对WLTC工况的排放差异研究。梁洪浩， 封博明， 于磊里 ， 涂险峰SAE2021

[6]侯聪. 基于出行特征的插电式混合动力汽车能耗评价与优化[D]. 清华大学, 2014.

[7] 《中国汽车行驶工况》国家标准第2部分：重型商用车辆征求意见稿编制说明

[8] 闫祯, 王兆, 郑天雷,等. 不同工况下重型商用车燃料消耗量模拟计算结果对比研究[J]. 中国汽车：英文版, 2019(2):6.

[9] 宋子钰, 陶云飞, 张晖,等. CHTC与C-WTVC工况油耗和排放的试验研究[J]. 汽车技术, 2020(6):7.

[10] 2022百人会论坛 | 商用车可持续发展论坛

https://auto.gasgoo.com/news/202203/29I70295739C1206.shtml