Avec le développement de l’industrie des véhicules électriques, « l’autonomie » a toujours été le plus gros casse-tête pour de nombreux propriétaires et futurs propriétaires de véhicules électriques.
Quiconque possède une voiture électrique ou a fait l'expérience d'une voiture électrique doit être particulièrement préoccupé par la durée de vie restante de la batterie (le nombre de kilomètres pouvant être parcourus) lorsqu'il conduit.
Lorsque la puissance est inférieure à la moitié ou qu'il ne reste plus beaucoup, certains propriétaires ne pourront pas appuyer sur l'accélérateur, ne pas allumer la climatisation, ce comportement est une anxiété kilométrique.
Aujourd'hui, tous les constructeurs de voitures électriques n'ont pas complètement résolu le problème de l'anxiété liée au kilométrage, même les meilleures Tesla, mais ne peuvent pas non plus laisser les gens se sentir à l'aise pour parcourir de longues distances à volonté.
On estime que de nombreuses personnes qui viennent d’acheter une voiture électrique ou sont sur le point d’en acheter une sont également confuses quant à cette question. Nous allons donc aujourd’hui vous parler des facteurs qui limitent l’autonomie des voitures électriques.
Tout hors des conditions de travail de la gamme est un voyou
Le concept de conditions de travail globales pour la gamme de voitures électriques et les facteurs qui l'influencent ? Quel est exactement l’impact du goulet d’étranglement actuel en matière de percée de l’autonomie des véhicules électriques ?
Avant d’aborder la discussion spécifique, il faut tout d’abord comprendre que l’autonomie des véhicules électriques n’est pas une valeur absolue. Si vous vous souciez des véhicules électriques, vous remarquerez que la plupart des constructeurs indiqueront « autonomie inférieure au NEDC xxxkm » et « vitesse de croisière xxx kilomètres » dans leur publicité.
Pourquoi une voiture aurait-elle deux gammes différentes ? En fait, cela est dû aux différentes conditions de test.
NEDC est l'abréviation de New European Driving Cycle, qui comprend différentes conditions de démarrage et d'arrêt, d'accélération et de décélération. Le chiffre testé en NEDC sera certainement inférieur à celui en iso-croisière de 60 km, mais il sera plus proche des conditions routières réelles de la conduite en ville.
EPA signifie Environmental Protection Agency, et les véhicules électriques commercialisés en Amérique du Nord adopteront les normes de l’EPA. Les conditions de travail de l'EPA simulent la congestion urbaine, les autoroutes et le temps froid, et reflètent le mieux le kilométrage réel. Ainsi, en général, les chiffres d'autonomie sous EPA sont inférieurs à ceux de NEDC, c'est-à-dire EPA < NEDC < Equal Cruise.
C'est comme dire que la « portée » d'un champion de marathon est de 42 kilomètres, mais si on le laisse courir en haies, on estime qu'il lui est difficile de terminer 5 kilomètres.
La certification chinoise de la gamme EV fait principalement référence aux normes et cycles de test européens NEDC, et la plupart des constructeurs automobiles chinois marqueront la gamme sous NEDC.
Par conséquent, toute la gamme des conditions de travail est véridique.
Le choix de la gamme est en réalité le résultat d'un jeu d'équilibre entre différents facteurs.
Dans les mêmes conditions de travail, les facteurs qui déterminent l'autonomie de la voiture elle-même sont également complexes et complexes, et ces relations complexes peuvent être résumées en un mot : équilibre.
Quelle est la portée d’une tête ?
Des 145 km du GM EV1 dans les années 90, aux 271 km de la BMW i3, en passant par les 320 km du Rongwei ERX5 et les 500+ de Tesla, au final, quelle est l'autonomie d'une tête ?
Je pense que nous devons revenir au terme « anxiété liée au kilométrage » pour en discuter. L’une des raisons pour lesquelles les propriétaires de véhicules électriques sont inquiets du kilométrage est qu’ils doivent consacrer du temps et du kilométrage pour trouver une borne de recharge en cas d’urgence électrique, et ils doivent consacrer plus de temps et d’argent à recharger la voiture après avoir trouvé une borne de recharge.
En supposant qu'un jour, le kilométrage de la voiture électrique sera bloqué à NEDC 500 km, mais à ce moment-là, il y aura plus de bornes de recharge que de stations-service, tant que le parking aura une petite borne de recharge qui pourra être rechargée, à ce moment-là , l’usage des voitures électriques sera plus proche du téléphone portable. Actuellement, la plupart des téléphones portables sont rechargés une fois par jour, et la raison pour laquelle les utilisateurs sont moins anxieux est qu'il existe de nombreuses ressources de recharge : vous pouvez recharger lorsque vous conduisez, vous pouvez charger lorsque vous allez au bureau et vous pouvez charger lorsque vous êtes à l'extérieur, vous disposez donc de pochettes de chargement en cas d'urgence.
Il y a aussi une situation, l'autonomie de la voiture électrique est toujours bloquée dans les 500 km NEDC, mais la vitesse de charge et maintenant le ravitaillement aussi rapide, cette situation est très similaire à la sensation de la voiture électrique et des voitures à essence, puissantes ou non. pouvoir conduire dur, de toute façon, charger rapidement, après la charge est une bonne personne, mais la probabilité d'une telle situation est très faible, car ce sera sur la charge et les exigences technologiques de la batterie sont très élevées.
Il est peut-être possible que la vitesse de chargement soit due à la stagnation de la R&D ; support d'infrastructure et autres raisons, pas de vitesse, mais l'autonomie a atteint 1000 km NEDC, c'est peut-être aussi une solution au programme d'anxiété kilométrique, si vous suivez ce programme, même si vous ne courez que 50 km par jour, il est également nécessaire d'emporter une grosse batterie pour effectuer beaucoup de travail inutile supplémentaire est un gaspillage extrême.
Les résultats de la recherche sur les utilisateurs montrent que : une mauvaise expérience de charge, des installations de support et un temps de charge médiocres constituent les trois montagnes de la pression sur le consommateur.
Le plus gros problème est le manque de bornes de recharge à domicile et la médiocrité des bornes de recharge publiques. Alors, quelles sont les exigences des consommateurs pour un véhicule électrique « qualifié » ?
85 % des consommateurs souhaitent une voiture électrique avec une autonomie de 300 km voire 400 km ou plus. Alors, sous certaines contraintes techniques, les consommateurs doivent choisir entre autonomie et efficacité de recharge, que choisiront-ils ?
Le choix final est polarisé.
La longue portée, le temps de charge long et la courte portée, le temps de charge court se démarquent.
Une partie des consommateurs est prête à accepter un temps de recharge plus long pour obtenir une plus grande autonomie et réduire la fréquence de recharge ; tandis qu'une autre partie des consommateurs estime qu'une recharge rapide et une expérience de type station-service relativement proche sont plus importantes, auquel cas l'autonomie peut être compromise.
L'impact de la « trois électricité » sur l'autonomie
Pour les véhicules électriques, le cœur de la technologie des véhicules électriques est constitué des trois technologies électriques.
Le véhicule électrique « trois électriques » fait référence à : batterie, moteur, commande électronique, la technologie « trois électriques » est également une nouvelle technologie qui différencie les véhicules électriques des voitures traditionnelles.
Ces trois technologies auront un impact direct sur l’autonomie des véhicules électriques avec une seule charge, le coût de production de la voiture, etc. Explorons ensuite le principal impact des trois technologies de véhicules électriques sur les véhicules électriques à nouvelles énergies.
Les batteries des véhicules électriques sont divisées en deux catégories : les batteries de stockage et les piles à combustible. Le moteur du véhicule électrique fait référence à l’alimentation du véhicule en tant que moteur électrique, selon le type de puissance de travail, il peut être divisé en moteur à courant continu et moteur à courant alternatif. Le système de contrôle électronique du véhicule électrique est le cerveau du véhicule électrique et se compose de divers sous-systèmes, chacun étant généralement composé de capteurs, de circuits de traitement du signal, d'unités de commande électroniques, de stratégies de contrôle, d'actionneurs, de circuits d'autodiagnostic et de voyants lumineux.
Influence de la batterie sur l'autonomie
Qu'il s'agisse d'une voiture électrique ou d'un véhicule à quatre roues motrices, tant qu'il est propulsé par l'électricité jusqu'au transporteur, tous suivent une raison : les autres conditions restent inchangées, plus la capacité de la batterie est élevée, plus l'autonomie unique est naturellement longue. . Les batteries pour véhicules électriques sont comme le réservoir de carburant d’une voiture à essence traditionnelle. Plus le réservoir est grand, plus il contient de carburant, plus il va naturellement loin.
Ensuite, certains amis peuvent se sentir étranges, puisque la batterie est une chose « plus c'est mieux », pourquoi ne pas brancher deux fois plus de batteries ? De cette façon, l’autonomie du véhicule doublera également, n’est-ce pas ? Théoriquement, cette idée est réalisable, mais en réalité il existe une « valeur raisonnable » pour tout, et il en va de même pour les batteries.
Le moyen le plus simple et le plus violent d’augmenter l’autonomie est d’installer davantage de batteries. La première voiture familiale de Tesla, la Model S, a un empattement de 2960 1964 mm et une largeur de XNUMX XNUMX mm (la taille d'une voiture du segment D), ce qui peut en partie être simplement compris comme un « remplissage » de batteries supplémentaires.
Prenez par exemple le Zhidou D2, le JAC iev7 et le Tesla Model S, leurs longueurs sont respectivement de 2809 mm, 4320 mm et 4970 mm.
Si l’épaisseur et la largeur sont pour l’instant ignorées, la longueur de la voiture représente sa capacité de chargement de batterie. Ainsi, en termes généraux, le Zhidou D2 a une autonomie de seulement 155 kilomètres, le JAC iev7 a une autonomie de 280 kilomètres, tandis que la Tesla Model S (75D) a une autonomie de 469 kilomètres, ce qui est également positivement corrélé à la longueur et aux dimensions de la voiture indiquée ci-dessus.
Si les dimensions avaient été plus grandes, au-delà du segment D, le public cible aurait été considérablement plus petit et au-delà de l'esthétique traditionnelle de la voiture.
La première voiture de NIO est un SUV de 7 places, l'empattement fait plus de 3 mètres, en fait, pour répondre aux besoins des familles avec 7 places en même temps, "bourré" plus de batteries pour obtenir une assez bonne autonomie, je pense cela devrait également être l’un des facteurs à prendre en compte.
Du point de vue de l'espace, les ventes actuelles de véhicules électriques sur le marché se sont concentrées autant que possible sur la taille de leur véhicule respectif pour installer la batterie afin de garantir que l'autonomie et la taille du véhicule sont dans une plage équilibrée.
Outre le volume, le poids est également une raison importante des contraintes de capacité de la batterie. C’est pourquoi les fabricants de batteries de puissance intensifient désormais leurs recherches sur des batteries présentant des rapports de densité énergétique plus élevés.
Lorsque les constructeurs automobiles laissent suffisamment «d'espace» dans la batterie, ils peuvent partir de la batterie elle-même pour une itération technologique. Dans le cas de la taille de la batterie reste inchangée, en améliorant la densité énergétique de la batterie pour augmenter l'autonomie. Mais il faut à ce moment introduire une dimension « coût ».
Plus il y a de batteries, plus la densité énergétique de la batterie est élevée, ce qui représente également un coût plus élevé. Et ce qui est embarrassant, c'est que même si vous utilisez des batteries à densité énergétique la plus élevée, non seulement l'autonomie de la voiture électrique ne peut pas être comparable à celle des voitures à essence, mais cela rendra également le coût de fabrication de la voiture électrique si élevé que les consommateurs peuvent Je n'ai pas les moyens d'atteindre le niveau. Il s'agit donc d'un équilibre entre le placement de la taille, l'avancement de la portée supplémentaire et le coût.
La batterie est comme le volume du réservoir de carburant de la voiture à carburant, la portée relative du réservoir de carburant de grande capacité devrait être plus longue, de sorte que la capacité de la batterie de puissance est de déterminer l'autonomie des véhicules à énergie nouvelle est l'un des aspects les plus importants de la nouvelle énergie véhicule, actuellement mis sur le marché dans les véhicules à énergies nouvelles Tesla est considéré comme un leader dans les modèles P100D avec une capacité de batterie de 100 kWh, l'autonomie nominale NEDC est de 613 km, l'autonomie réelle L'autonomie réelle peut être un peu réduite sur cette base.
L'autonomie réelle peut être légèrement réduite sur cette base, car l'augmentation de la densité énergétique signifie également que la capacité de la batterie a été augmentée à condition que le volume et le poids restent inchangés.
Cependant, plus la densité énergétique est élevée, plus le coût de la batterie est élevé. Ainsi, sous les contraintes de ces trois conditions, les ingénieurs de véhicules électriques ne peuvent trouver un équilibre entre les trois que dans la mesure du possible, en fonction du positionnement du véhicule. Ce n'est qu'ainsi que l'autonomie, la taille et le prix de vente du véhicule pourront être dans la fourchette d'acceptation des consommateurs.
Impact du BMS sur l’autonomie des véhicules électriques
Outre les performances et la qualité de la batterie elle-même, le BMS est également un facteur important affectant l’autonomie des véhicules électriques.
BMS est un système de gestion de batterie, responsable de la surveillance de la sécurité et de la gestion efficace de la batterie d'alimentation d'un véhicule électrique, afin que la batterie d'alimentation puisse fonctionner dans les meilleures conditions, améliorer l'efficacité et la fiabilité de la batterie d'alimentation et prolonger son service. vie. l'efficacité du BMS affectera également grandement la portée.
Le système de gestion de la batterie (c'est-à-dire le système de contrôle électronique des trois systèmes électriques les plus importants des véhicules à énergie nouvelle) est principalement responsable de la surveillance en temps réel des paramètres physiques de la batterie ; estimation de l'état de la batterie ; diagnostic en ligne et alerte précoce ; contrôle de charge, de décharge et de précharge ; gestion de l'égalisation et gestion thermique.
Ce système est quelque peu similaire au contrôle OBD et ECU du moteur du véhicule, au contrôle de l'injection de carburant du moteur et au fonctionnement du système électronique du véhicule. Le module le plus central de Tesla est également le système de gestion de la batterie qui est en avance sur son temps, capable d'identifier clairement la capacité/charge de la batterie et gestion de décharge, de sorte que la crédibilité apparente du parcours de gamme de Tesla est toujours élevée, ce qui est un constructeur automobile à nouvelle énergie qui est un constructeur de véhicules à énergie nouvelle qui doit être avancé dans le domaine. C’est un domaine à progresser pour de nombreux constructeurs de véhicules à énergies nouvelles.
En termes simples, le travail du BMS comprend : empêcher les véhicules électriques de se surcharger et de se décharger excessivement, contrôler la température du bloc de batterie de puissance, contrôler l'équilibre de charge du bloc de batterie de puissance, surveiller les anomalies du bloc de batterie et évaluer la puissance restante du bloc de batterie. batterie d'alimentation. Le principal facteur qui affecte l’autonomie des véhicules électriques est la « température de la batterie ».
L’efficacité de décharge de la batterie du véhicule électrique est affectée par la température ambiante. Une température trop basse ou trop élevée rendra la décharge incomplète de la batterie, ce qui affectera directement l'autonomie.
Par conséquent, un excellent BMS peut non seulement détecter la température de fonctionnement actuelle de la batterie à tout moment, mais également ajuster la température de la batterie en fonction des besoins, de sorte que la batterie d'alimentation soit à une température de fonctionnement plus appropriée, dans la mesure du possible. possible pour obtenir une efficacité de décharge optimale.
Par exemple, le même moteur unique de 200 kW peut atteindre une accélération de 100 km en 7 secondes, peut également atteindre une accélération de 100 km en 15 secondes, tant qu'il ne dépasse pas sa valeur limite théorique, ces paramètres peuvent être contrôlés via la logique de contrôle électronique.
Impact des moteurs électriques sur l’autonomie des véhicules électriques
En tant qu'outil de conversion de l'énergie (carburant) en électricité, un moteur électrique dans un véhicule électrique est à peu près équivalent à un moteur dans un véhicule à carburant conventionnel. Beaucoup de gens pensent que le moteur électrique n'est qu'un outil pour conduire le véhicule, et qu'il n'affecte que les indicateurs de performance du véhicule tels que la vitesse et la vitesse ultime, et n'a rien à voir avec l'autonomie.
Mais en général, la puissance du moteur devrait être négativement corrélée à l’autonomie du véhicule. C'est comme si les deux mêmes piles qui fonctionnent pendant des années dans une horloge électronique pouvaient être installées dans un véhicule à quatre roues motrices et se retrouver à court d'énergie en quelques heures.
Les constructeurs de voitures électriques sont confrontés au même problème lorsqu’ils développent une voiture électrique. Si un moteur de 500 kW est utilisé, l'indice de performance du véhicule ne sera naturellement pas contesté, mais l'autonomie sera probablement affectée ; cependant, si un petit moteur de 150 kW est utilisé, l'autonomie sera certainement améliorée, seule l'accélération depuis l'arrêt jusqu'à 100 km/h prendra probablement environ 10 secondes. Ainsi, comment adapter un moteur adapté aux clients cibles du modèle actuel est une question à laquelle chaque fabricant de véhicules électriques doit réfléchir.
Le moteur électrique remplace en quelque sorte le moteur d’une voiture à essence. Ainsi, le nombre de moteurs (simples ou doubles) et leur puissance déterminent la « puissance » de la voiture.
Comment un fabricant choisit-il entre « puissant » et « durable » ? Par exemple, si un fabricant propose deux moteurs, la puissance est respectivement de 150 kW et 300 kW :
Si vous choisissez un seul moteur de 150 kW, c'est comme traîner après le dîner, NEDC peut atteindre une autonomie de 500 km, mais une accélération de 100 km à 10 secondes.
Si vous choisissez deux moteurs 300 kW avant et arrière. Ensuite, l'accélération de 100 km sera un vol féroce, peut entrer dans le club des 3 secondes, mais la portée sous NEDC ne peut être que de 400 km.
À ce stade, le fabricant doit trouver un équilibre entre « féroce » et « durable » pour faire du produit le favori du consommateur cible.
Si le consommateur cible doit jouer une accélération de 0 à 100. Ensuite, il ne fait aucun doute que le choix du double moteur de 300 kW.
Si le groupe de consommateurs cible se rend au travail. Alors bien sûr, vous pouvez utiliser un seul moteur de 150 kW ;
Si le groupe de consommateurs cible est le groupe à revenu haut de gamme, alors ce choix nécessite que le service de planification des produits du fabricant fasse une bonne enquête, afin de soutenir le prix pour atteindre le groupe de consommateurs cible, il est nécessaire d'avoir assez une puissance féroce, au moins avec la série M, AMG, RS une bataille, et en même temps il faut prendre en compte une bonne autonomie, suffisante pour se rendre au travail, à ce moment peut-être l'avant 150 kW, l'arrière 300 kW, Une accélération de 100 kilomètres en 5 secondes est un choix plus parfait. C'est un choix parfait.
Si votre public cible aime conduire de manière agressive, alors le sacrifice approprié d’autonomie pour répondre à ses besoins est évidemment plus rentable ; mais s'ils préfèrent une seule autonomie de 500 kilomètres, les déplacements hebdomadaires ne doivent être facturés qu'une fois une longue gamme de produits, une réduction appropriée de la puissance du moteur peut également aider le véhicule à étendre l'autonomie.
Bien entendu, les habitudes de conduite des consommateurs déterminent directement la puissance de travail quotidienne du moteur. Par conséquent, si vous souhaitez que votre voiture électrique ait une plus grande autonomie, maintenir de bonnes habitudes de conduite et éviter une conduite prolongée et intense est le moyen le plus efficace.
Pour aller plus loin
En fait, en plus de la batterie, de la commande électronique, du moteur, il existe de nombreux facteurs plus subtils qui affectent la longueur de l'autonomie, mais en raison de l'impact, l'ampleur est trop petite pour entrer dans les détails.
Dans l’ensemble, si l’autonomie est certainement l’un des critères les plus importants lors de la conception et de la construction d’une voiture électrique, ce n’est pas le seul. Outre l’autonomie, un excellent produit automobile doit également se concentrer sur de nombreux autres aspects, tels que le confort, le luxe, la sécurité, etc. Ainsi, qu’il s’agisse de l’autonomie elle-même ou des dimensions globales d’une voiture, les ingénieurs automobiles sont plus susceptibles de rechercher un équilibre entre ces différentes conditions. Il s'agit de garantir que tous les aspects du véhicule ne posent pas de problèmes, dans la mesure du possible pour répondre à la demande d'autonomie du consommateur.
En d’autres termes, si vous ne vous souciez de rien et que vous construisez simplement une voiture électrique capable de parcourir de longues distances, pouvez-vous la construire ? Certainement, mais la voiture ne ressemble peut-être pas à la voiture dans l’esprit de tout le monde. Par exemple, sa taille est aussi grande qu'un réservoir, il n'y a pas de siège à l'intérieur sauf celui du conducteur, pas de climatisation, pas de système audio et peut-être même pas de ceintures de sécurité, et il n'y a aucun confort à proprement parler lors de la conduite, et le seul ce qui rend les gens satisfaits, c'est qu'il a une longue autonomie de 2,000 XNUMX kilomètres. N'aimeriez-vous pas s'il existait une voiture électrique à très longue autonomie ?
Nous pensons qu'avec la popularisation des véhicules électriques, la disposition des bornes de recharge, la vitesse de recharge et le score d'autonomie NEDC de la voiture elle-même, il s'agit d'une croissance en spirale, les trois seront des fréquences différentes, des pentes de croissance différentes, mais en fin de compte, le trois trouveront un meilleur ajustement, afin de résoudre le fléau de l'anxiété liée au kilométrage.
Peut-être qu'à l'avenir, l'autonomie des voitures électriques sera plus longue que celle des voitures à essence, l'accélération sera plus rapide que celle des voitures à essence, la recharge sera moins chère et plus pratique que le ravitaillement, et si un tel jour existait réellement, les voitures électriques pourraient se dresser fièrement sur la scène mondiale. dites : « Bienvenue dans l’ère électrique » !
