纯电车最大问题 低速猛如虎高速弱如鸡？原来都怪它们！

现在有一个共识是，新能源车，无论是油混插混还是纯电，在城区驾驶的能耗水平是很低的，各大厂商公布的百公里油耗或电耗数据，在城区工况下基本也都准确，但一上了高速就没谱了，电车自不用说，毕竟电机的高转速PWM效率摆在那，电机高转耗电大是必然的。但不管是油混还是插混（也包括增程式），大多高速能耗都要远远高于城区工况。

这貌似是一件很诡异的事，按理说高速行驶，车子处于稳定势能态，不会像城区那么走走停停，理论上在这种稳定势能态的作用下，车辆的能耗水平应该是要比城区更低的，就像燃油车那样。

我们想知道的是，到底是什么，影响着车子在高速时的能耗表现？要解答这个问题，就很有必要引入一个你可能极少听闻过的名词：黑色重量。

有个西方谚语叫：房间里的大象。意思大致是说某些显而易见的，但被人们无视掉的东西，就像房间里有一只大家都以为它不存在，但实际上它就在那的巨大的大象一般。而所有新能源车，无论是混动还是纯电，也都有这么一只“大象”，它其实就是存在感十足，但你看不见摸不着的，车子本身的储能系统。储能系统和新能源车，特别是混动车的多动力系统带来的额外重量对整车高速动态的影响，就是上文提到的黑色重量。黑色的意思是说，它是看不见的重量，但它真实存在，而且影响巨大。

所有种类的新能源车，车上都会有一块大小不一的锂电池组用于存储电能。可能大家也都知道，锂电池组是很重的，一般来说按照现在的公开数据，一块40度的电池组大概在440KG左右，一块80度的电池组接近800KG，而如果是100度电池，则超过900公斤重量。尽管电池组绝大多数情况下都安装在底盘中央偏下的位置，对车辆的重心和循迹能力能带来不小助益，但这块电池的重量和它低安装位置，在高速行驶状态下会产生一些问题，这个后面我们会详细介绍到。

除了电池外，插混车由于在车上同时具有电驱和油驱两套完整的动力系统，相比起传统的油车，多增加的电驱系统中的驱动电机，本身就有着超过200KG的重量（160-200千瓦输出型号）。而如今的车企们都喜欢采用多合一电机，尽管所有车企都会对多合一电机的各种构件和零部件做减重处理，但多合一电机的重量，一定是比单纯驱动电机更大的。而如果某台车的驱动电机能实现超过200千瓦的输出，又或者某款车搭载了不止1台驱动电机的话，单只是驱动电机的重量，就相当可观。

大家往往“选择性忽视”的电控系统，作为电车和插混车电驱系统的核心零部件，其实那玩意的自重也超过了100KG。我们哪怕按照一台混动车，搭载了40度电池组，单电机，电机输出160千瓦，电控系统采用传统的液冷方案。就这一套东西下来，整辆车就得增加接近400公斤重量。这里的三个主要零部件数据越好看，重量就必然越大。

前面我们说到，一套电驱系统的重量是很大的，而电驱系统的核心---电池，往往被安装在底盘中央靠下的位置，这个位置其实是为了平衡车辆的动态性能和电池组体积需求综合考虑的。但这势必会导致整车重心相比燃油车更靠下。这种结构会导致一个问题：不管是纯电底盘还是油改电底盘，车辆在绝大多数情况下，质心都不是像燃油车那样维持在车辆中线位置，而是严重靠近底盘最下方，而且因为应力几乎全部集中在车体中部，所以这类车型的前后副车架必须进行大幅度强化，相对应地，悬挂的几何结构也好，悬挂构件的刚度和零部件厚度，零件公差等都有更高的要求。而又因为车轮是承载一辆车所有动态质量的唯一载体，所以任何一台新能源车（尤其以纯电为甚）的半轴、轮圈等受力件都要进行强化。这就必然导致簧下质量的大幅度增加。

簧下质量不仅会影响车辆动态性能，还会直接影响车辆高速状态下的应力释放量。在较低的簧下质量条件时，车辆在高速行驶时产生的很多自上而下的应力，会被减震机和弹簧本身吸收，另外的一小部分，也会被悬挂构件本身的弹性形变吸收，问题不大。

但对于插混和纯电这两种车来说，因为上述几个构件全都因应电驱底盘的重心和质心变化进行了大幅度强化，零件刚度的大幅提升必然导致弹性形变量减少。这直接导致了应力消减量的减少，这些应力最终会直接作用在轮胎上，直接导致的结果，是（相比起燃油车）在同等速度下，插混和电车的轮胎温度更高，即能量耗损量更多，而又因为能量基本都耗损在轮胎发热这种无用功上，又因为轮胎发热从热力学角度上看，会直接诱发热转移现象，这都直接导致了车辆在高速状态下的能量利用效率暴降，直观点看，就是你会觉得车辆高速续航暴跌了。

换句话说，这是目前无解的物理特性问题。也许你会说，能不能从轮胎配方上下功夫，减低轮胎高速工况发热，从而减少这种能量耗损？并不可以，轮胎的配方不管怎么变，最终都是橡胶基，发热是不会改变的，哪怕有一种黑科技轮胎能彻底干掉发热（这在物理上就不可能），但热量最终也还是会转移到半轴等其他地方，换句话说，该散失的能量，照样还是会散失。

目前来看要改善黑色重量对车子高速能耗的负面作用，只有一种办法：降低电驱系统，特别是储能系统的整体重量。目前我们从各家车企的动态可以看到，包括广汽埃安、比亚迪、长安在内，在多合一轻量化电机上都有很明显的技术突破，现在它们的多合一电机，能把重量控制在比以前同功率的单驱动电机更低的水平上。而在电控系统上，随着多合一电机的普及，电控系统本身的结构大大精简了许多，重量也随之不断下调。

但电驱系统最核心，也是重量的大头---电池组，目前还没有特别好的减重方式。受限于锂电池（不管正负极采用了何种材料）的能量密度仍然很低，要实现足够的能量存储，仍然需要自重非常大的电池组来实现。目前人类的化工水平，还没有能力做到在保证一定电量存储量的同时，能大幅度减少电池组重量的技术。

所以要减少电池组的重量只有一个办法：缩小电池。但这带来的就是电储量的下滑。如果在电池变小的前提下要保证车辆有足够的续航数据，就只能在电驱--油驱系统联合机构上下功夫，去改善机械传动效率。

这也就是这几年，特别是2021-2023年以来，所有国产做混动的厂家都在大力研发自己的混动变速箱的原因。无论是广汽的2挡变速箱，长城的DHT变速箱，还是比亚迪的P1 P3，又或者是丰田 福特的功率分流变速箱。这些厂家扎堆做这件事，根源也只是为了在减少电池体积的同时，尽可能维持原有的续航数据罢了。

所以在可见的未来，车企们仍然会把注意力放在混动变速箱上，这将会成为衡量一套混动系统是否先进，最重要的评价指标。同时，纯电车会继续把重心放在电芯技术的研发上，无论是钠离子电池、半固态电池等等各种技术，关键都是尽可能在有限的体积和重量下，提高电芯本身的能量密度，最终极的，也就是为了降低重量的同时，维持续航这个需求而已。