问题18 如何计算电动汽车的燃料经济性？

纯电动汽车和混合动力汽车的燃料经济性计算有所不同，下面分别进行讨论。

1．纯电动汽车

纯电动汽车的燃料经济性是指在动力蓄电池完全充电状态下，以一定的行驶工况能连续行驶的最大距离，单位为km。燃料经济性有能量消耗率、比能量消耗率和能量经济性三个指标。

①能量消耗率。电动汽车经过规定的试验循环后对动力蓄电池重新充电至试验前的容量，从电网上得到的电能除以行驶里程所得到的数值，单位为W·h/km。

②比能量消耗率。电动汽车能量消耗率与整车质量的比值，单位为W·h/（km·t）。

③能量经济性。电动汽车以各种预定行驶规范达到的续驶里程与蓄电池再充电恢复到原有的充电状态所需要的交流电能量之比，单位为km/（kW·h）。

对于纯电动汽车，在等速行驶时其功率需求为：

式中，P_B为电动汽车行驶需求总功率（kW）；P_Σ（v）为车辆行驶驱动功率；η_m（n_m，P_m）为电机驱动系统效率；η_t为传动系统效率。

其能量消耗为：

式中，E_B为能量消耗（W·h）；U_B（P_B）为驱动系统母线电压；I_B（P_B）为驱动系统母线电流。

其续驶里程为：

对于按照某一工况行驶的纯电动汽车，其续驶里程为

其功率需求和能量消耗同样可以按照式（2-1）和式（2-2）计算。

在上述公式的基础上可以进行能量消耗率、比能量消耗率和能量经济性的计算，但是在计算时，还需要考虑充电效率η_cha。

2．混合动力汽车

对于混合动力汽车，车辆行驶的能量不仅来自于动力电池组，还消耗了车载燃料，因此其燃料经济性的评价需要考虑两个方面：燃料消耗量和外界输入电量。为统一标准，采用百公里运行成本评价，即：

式中，C_hev为混合动力汽车百公里运行成本（元/100km）；C_fuel为燃油价格（元/L）；C_elect为工业用电价格[元/（kW·h）]；Q_s为百公里燃油消耗率；E_Grid为电池组百公里电网充电电量均值[kW·h/（100km）]。

单位里程的能耗e（kW/km）在某些文献中被称为电动汽车的效率。在另外一些文献中，将电动汽车能量经济性定义为电动汽车以各种预定行驶规范达到的续驶里程，与蓄电池再充电恢复到原充电状态所需要的交流电能量之比，即：

设电动汽车行驶时单位里程能耗为e，电动汽车总质量为M，电动汽车行驶的比能耗为e₀，则有

设电动汽车上动力蓄电池组充满电的总能量为E，则电动汽车的续驶里程为：

实际情况并不像计算的那样简单，由于空气阻力消耗的能量与质量无关，同时蓄电池存在放电效率、放电深度、放电电流不同的问题，还有自放电问题（有的蓄电池每天自放电率甚至高达10%以上），均影响动力蓄电池组的输出总能量。另外，行驶规范的差别等因素都将影响电动汽车的续驶里程，因此，式（2-8）为电动汽车续驶里程的近似估算。