为什么电动车普遍爬坡能力不行?是功率小还是天然比燃油车有什么缺陷?

纠正一点错误描述:电动汽车爬坡能力并不弱,且绝对超越内燃机

关于电动汽车的“质疑”一般有三点,这是统计得出一度形成的准话术。分别为:

  • 电池

  • 续航

  • 性能

第一质疑点为电池是否会有污染,因为两轮电动车的铅酸电瓶就带来了很大的铅污染问题;然而电动汽车使用的镍钴类三元锂与磷酸铁锂电池,其核心元素与电解液相比铅酸基本能忽略不计,同时还有梯次利用充实储能电站的巨大价值。在排除电池污染的问题后,续航里程已经通过铁电逐渐开启了升级模式,于是关注点就转向了性能了——电动汽车性能会很弱吗?

参考两轮电动车的骑行体验,此类车辆的加速感往往比较差,在重载时甚至起步都会很困难。即使是性能强一些的电动摩托车也会比较一般,这是不是说明电动汽车也会很弱呢?答案显然是否定的,因为电动两轮车对电机功率进行了严格的要求:≤400W(瓦),小小的功率加上铅酸电池最大放电倍率的差,此类车只能当做普通代步车使用,而电动汽车没有任何限制。

电动机的魅力

电动汽车装备的电动机多为永磁同步电机,车身尺寸在A/B/C三个等级的话,单一电动机的功率往往会在120/180kw的标准,且车辆多为前后双电机组合(混动汽车会加入前置内燃机驱动系统)。

电动两轮车装备的极限是400w,1kw=1000w,也就是说普通120kw的汽车用电动机的功率也会是电动两轮车最高标准的300倍,参考某DM混合动力汽车的双电组合,其总功率是最强电摩的725倍。参考这组数据应该不会再对电动汽车的性能有什么质疑了吧,不能两轮车的使用经历审视电动汽车的性能标准。

知识点:恒扭矩!众所周知内燃机的低扭爆发力是很差的,即使是柴油发动机也需要在1400~2000rpm(转速)之间才能爆发峰值扭矩;且随着增压器技术的逐渐进步造成了汽柴油机低扭水平相当,柴油机只是借助柴油高热值的特点体现出一些省油优势而已。峰值扭矩爆发晚就得用提高转速的方式提升输出功率,发动机转速越高能耗也就越大,如果能在起步瞬间爆发峰值扭矩该多好呢——电动机能做到,参考下图。

以永磁同步电机为例,动力电池组只要能在瞬间以最大放电倍率将电流输入到电动机,其电磁线圈则会以接近光速的速度形成电磁场并与永磁体互斥。简而言之,在驾驶员踏下电门的一瞬间电池就真的可以按照最大倍率放电,于是形成的电磁场足够强大就能瞬间实现最大扭矩——起步第一转即可做到,功率的计算方式为(转速×扭矩÷9549),内燃机在怠速之前输出的动力是白扔的,但是电动机从0~800转就能超越内燃机,在800转之后基本无敌了。

计算题:假设内燃机与电动机的扭矩均为280N·m,内燃机的增压器可实现1500~4000转的峰值扭矩持续输出。

  • 电动机各转速输出功率为:500rpm/15kw,1000rpm/29kw,1500rpm/44kw,2000rpm/58kw,5000rpm/147kw。

  • 内燃机各转速输出功率为:800rpm/9kw,1500rpm/44kw;4000转之内水平相当,4000转后扭矩下降,5000转时约为110kw,6000转左右功率下滑。

在扭矩相同的前提下很显然电动机的输出功率更高,而且是初段加速与尾段加速都会更快。

因为内燃机的怠速转速瞬间输出扭矩太低,而在4000~6000的高转速区间扭矩就会快速下滑;而电动机首先具备恒扭矩的优势,其实这种结构简单几乎无磨损的机器可以轻松达到10000/15000转,扭矩下滑的恒功率是需要很高转速的,也就是说内燃机动力下降的过程还是电动机恒扭矩功率上升的过程,两种机器哪种更强呢?

总结:大功率高转速电动机可以做到全转速范围内的输出功率超越内燃机,而且优秀的电动机的能量转化率高达接近97%,相比热效率低至普遍≤40%的内燃机而言高了2~3倍,且在冷启动时完全不受温度的影响。所以电动机是比内燃机性能强劲太多的发动机,这也是高铁动车、船舶舰艇、矿车等特种车型都会选择电驱的原因,电动两轮车的性能也可以很强,只是规则不允许而已。

编辑:天和Auto

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为什么电动车普遍爬坡能力不行?是功率小还是天然比燃油车有什么缺陷?

说反了吧,看看矿山车都是电机驱动,靠燃油发动机那点扭矩根本带不动。电车的高扭矩在爬坡时一直是强项。

为什么电动车普遍爬坡能力不行?是功率小还是天然比燃油车有什么缺陷?

你说的应该是两轮电动车。目前国内主流的电动车都采用轮毂电机,优点是结构简单,效率高,没有减速齿轮或链条,因此带来的缺点就是扭矩低。如果是四轮电动汽车或外置电机链条传动的电动摩托车,扭矩也可以很大,爬坡能力不亚于燃油车。

为什么电动车普遍爬坡能力不行?是功率小还是天然比燃油车有什么缺陷?

楼主的提问明显与事实相反。电动汽车与燃油车比,功率方面是最大优势,优秀的电动车功率可达400KW以上(500多马力以上),而燃油车动力充沛的四缸2.0T低功率版130KW,高功率180KW,这个功率就算整车坐满人也可以轻松上桥,更不要说电动车。400KW电动车的功率已经超过燃油车8缸顶级发动机了。

以标价242.8万的宝马7系顶配的的12缸发动机而言,其最大功率也不过430KW,接近或超过这个功率的也有很多车型。

特斯拉Model S 2019 487-577KW

特斯拉Model X 2019 487-577KW

蔚来 ES8 2018款 480KW

蔚来 ES6 2019款 320-400KW

比亚迪唐 EV600D 360KW

电动车的加速性能也是非常强。燃油车跑进6秒以内的车不是很多,除了特殊的性能车外,一般都是需要超跑。而电动车一般30万以上的,0-100公里时速加速绝大多数都在4-5秒,特斯拉的Roadster甚至最快只需1.9秒

总得来说,电动车是力气大,加速快,缺点是高速度下费电,一般会限速,中低型车限速在140码左右,特斯拉Model S限速250公里,蔚来限速200码。电动车140码以上非常耗电,实用意义不大。而燃油车高速下费油的程度有限,由于有变速箱,所以可以支持很高的速度。大部分车都可以跑到200码,并且对里程影响并不是很突出。

为什么电动车普遍爬坡能力不行?是功率小还是天然比燃油车有什么缺陷?

我不是专家,但是我家里有两个爱玛电动车,我觉得是功率太小的问题。我们小区有地下车库,电动车也必须停下去。

小的爱玛电动车电池48伏,无法爬坡,必须推上去。

60伏的爱玛电动车就可以每次骑行上去

为什么电动车普遍爬坡能力不行?是功率小还是天然比燃油车有什么缺陷?

首先电动车启动力矩大小跟电机和电瓶有关,一般扭矩比燃油车大很多,而不是比燃油车小。燃油车都有变速箱,它就是来增加扭矩的,如果去掉变速箱燃油车启动力矩更差更没法跟电车相比。电动没有变速箱,如果电动车加一档变速力矩变得更大,燃油车更无法和电车相比。

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