关于京沪续航测试复盘,车型是尚界Z7 MAX+长续航版,三元锂电池,标称容量100度,小米SU7pro长续航版,磷酸铁锂电池,标称容量96.3度。两车满电从北京出发,在行驶550 km后尚界Z7表显剩余电量5%,而此时小米SU7表显剩余电量16%。两车开到同一个服务区充电,显示尚界Z7充进电量约94度,小米SU7充进电量91度。
第一个问题,小米SU7电池从16%充到100%,96.3度电池为什么能充进去91度电?这里面有两个问题,一个是充电效率,还有一个是锁电比例。充电效率快充一般在三元锂90%左右,磷酸铁锂由于内阻大,还要低个3-5%左右。另外就是电池锁电比例,为了保护电池一般显示100%其实还有一定电量预留,充过头会形成枝晶损坏电极,而显示0%其实还留了一部分电,所以还能跑一段距离。锁电的比例,每家厂家策略不同,三元锂大概10%左右,磷酸铁锂少一点,大概5-10%。有了这些数据其实可以来估算下两部车的充电情况。一般来说厂商报备的电池标称容量是比较准的最大容量,按照国标的测试方法是0.2C放电速率测试,也就是5小时把电放光,这个和高速120码的放电速度接近。电池容量不是一成不变的,和放电速度有关,国标的这个放电速度基本接近理论最大了。后面的计算基于标准容量。尚界Z7充了94度电,按照充电效率90%计算,充进电池是84.6度,而充电区间是5%-100%总共95%,这个算下来从0-100%能充进去89.1度电,锁电比例是10.9%,符合三元锂的锁电区间,计算比较合理。小米SU7充了91度电,充电效率算86%,充进电池是78.26度,而充电区间是16%-100%总共84%,这个算下来从0-100%能充进去93.2度电,锁电比例是3.3%。这个锁电比例有点太低了,考虑到磷酸铁锂的剩余电量偏差较大,可达15%,剩余电量实际可能没有16%,如果充电效率算86%,那么实际剩余电量应该是14%,这样锁电比例为5.5%的合理区间。这样算下来跑550公里,尚界Z7实际耗电84.6度,小米SU7实际耗电78.26度,对应百公里电耗分别为15.38度和14.23度,两者在120km电耗水平相差8.1%。
两者的电耗差别也可以从另一个方面来推算。电车的阻力来自两方面:风阻和胎阻。风阻计算公式是F = 0.5*p*v*v*Cd*A,其中F是风阻,p=1.225 kg/m3是空气密度,v是速度,Cd是风阻系数,A是横截面。对于小米SU7,宽和高是1.963和1.445米,风阻系数0.195,另外因为轿车横截面不是矩形,乘以平均系数0.85,这样算下来:
F = 0.5*1.225*33.33*33.33*0.195*1.963*1.445*0.85=319.9 N。
而对于尚界Z7:
F = 0.5*1.225*33.33*33.33*0.220*1.976*1.445*0.85=363.3 N。
尚界Z7高出13.6%,主要是风阻系数高出一截。
而胎阻F=m*g*f,其中m是质量,g是重力加速度,f是摩擦系数。f的静态区间大概是0.0065-0.009,120码还要上浮10%。这里就按照0.008计算,人员重量按照200Kg计算。
对于小米SU7:
F=(2180+200)*9.8*0.008=186.6 N
对于尚界Z7:
F=(2210+200)*9.8*0.008=188.9 N
这一项两者差不多,从上面可以看出来120码行驶时,风阻能占三分之二,比较合理。
这样小米SU7的总阻力是506.5 N,可以得出100km需要耗电=506.5N*100km/(1000w*3600s)=14.07度。和上面算的14.23度比较接近,但考虑到电机的转换效率以及传动的能量损失,以及其他电器的耗电,电能最终用来克服阻力做工的效率差不多是85-90%,这样算电耗应该在16度左右。主要是计算风阻时按照全程120码算,实际均速不会这么高。同样方法计算尚界Z7的总阻力是552.2 N,可以得出100km需要耗电=552.2 N*100km/(1000w*3600s)=15.34度,和上面算的15.38度几乎一样,这也说明两者的三电效率几乎没啥区别,主要能耗差别来自风阻。
按照这个思路可以计算一下城市通常使用两者能耗能差多少,按照均速60码计算:
对于小米SU7:
风阻:F = 0.5*1.225*16.67*16.67*0.195*1.963*1.445*0.85=80.0 N
胎阻:F = (2180+200)*9.8*0.0075=174.9 N
总阻:F = 254.9 N
对于尚界Z7:
风阻:F = 0.5*1.225*16.67*16.67*0.220*1.976*1.445*0.85=90.8 N
胎阻:F = (2210+200)*9.8*0.0075=177.1 N
总阻:F = 267.9 N
两者相差5.1%,如果考虑到充电效率4.7%的差别,那么在使用实际充电能量除以里程来计算单位能耗,几乎没有区别。
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FROM 112.10.252.*