[汽車(chē)之家 技術(shù)]  在上一期的文章里，我們對(duì)新能源汽車(chē)三電核心之一的電機(jī)技術(shù)做了分析（回顧電機(jī)篇），而本期內(nèi)容中關(guān)于電控技術(shù)的分享，會(huì)進(jìn)一步關(guān)系到我們的選購(gòu)和使用。且在一定程度上，電控系統(tǒng)所影響到的整車(chē)電耗，其實(shí)要比續(xù)航數(shù)值更有參考意義，而關(guān)于一輛純電動(dòng)汽車(chē)的合理電耗值到底是如何計(jì)算出來(lái)的，也將是我們本期內(nèi)容的核心。

　● 新能源汽車(chē)電控系統(tǒng)的組成

　　電控技術(shù)不是因新能源汽車(chē)而出現(xiàn)的，在傳統(tǒng)燃油車(chē)上，電子控制系統(tǒng)（ECU）也同樣重要，它直接負(fù)責(zé)車(chē)輛的信號(hào)接收、分析以及作出指令判斷。而這項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用到了新能源汽車(chē)上后，整車(chē)電子控制系統(tǒng)需要承擔(dān)的責(zé)任也將更加復(fù)雜，而所謂的電氣化架構(gòu)也因?yàn)殡娍叵到y(tǒng)的模塊增多而成為一家車(chē)企核心的技術(shù)手段。

　　做為整臺(tái)車(chē)的總控制臺(tái)，高效、穩(wěn)定以及提高車(chē)輛綜合性能，是電控系統(tǒng)在新能源汽車(chē)中承擔(dān)的重要責(zé)任。相比于傳統(tǒng)燃油車(chē)，汽車(chē)在轉(zhuǎn)向電氣化后增加了電池組、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、變速箱（減速器）、動(dòng)能回收系統(tǒng)等等，而如果再加上自動(dòng)駕駛和增程式系統(tǒng)的話(huà)，電控系統(tǒng)所要承擔(dān)的責(zé)任就更多了，所以在傳統(tǒng)燃油車(chē)上使用的“單一電子控制器”目前也變成了“車(chē)輛中央電子控制器”，從名稱(chēng)上也能夠看出電控對(duì)于新能源汽車(chē)的重要意義。

　　如果說(shuō)電機(jī)和電池技術(shù)決定了一臺(tái)電動(dòng)車(chē)的硬件價(jià)值，那電控則直接決定了車(chē)輛的軟件處理能力，并且也將幫助電機(jī)和電池發(fā)揮出最大的硬件潛能。我覺(jué)得可以用一句話(huà)來(lái)形容電控的重要性：如果一輛優(yōu)秀的新能源汽車(chē)并非全部來(lái)源于電控的好壞，那么一輛糟糕的新能源汽車(chē)的原罪可能就是因?yàn)殡娍亍?/p>

　　目前一臺(tái)狀態(tài)并不算好的新能源車(chē)應(yīng)該包括了續(xù)航能力差，最高時(shí)速低，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)反應(yīng)慢等問(wèn)題，而這其中任何一個(gè)狀況都和電控系統(tǒng)有著必然的聯(lián)系。以續(xù)航這件事來(lái)說(shuō)，當(dāng)我們把所有問(wèn)題怪罪于車(chē)輛電池好壞和容量大小的時(shí)候，往往忽視了電控在其中扮演的重要角色。

　　新能源汽車(chē)上的電子控制系統(tǒng)又會(huì)被在細(xì)分為多個(gè)子系統(tǒng)，包括電機(jī)控制單元，電池控制單元，動(dòng)能回收系統(tǒng)以及整車(chē)高低壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)等等。目前市場(chǎng)中新能源汽車(chē)被分為了插電式混合動(dòng)力、純電動(dòng)以及燃料電池系統(tǒng)，三類(lèi)車(chē)型在電池與電機(jī)方面屬于共性的核心技術(shù)，而電控系統(tǒng)則會(huì)因?yàn)轵?qū)動(dòng)方式的不同而不同，當(dāng)然其中包含的子系統(tǒng)也有所不同。

　　中央控制器，電控決定了電機(jī)的調(diào)速、扭矩控制等等，同時(shí)也將控制電池放電倍率、整車(chē)高低壓電轉(zhuǎn)換的效率，它既要控制能耗又要兼顧性能，并且滿(mǎn)足高動(dòng)態(tài)的車(chē)輛響應(yīng)頻率的同時(shí)，還要保護(hù)電池和電機(jī)的安全性。電控系統(tǒng)就像一輛新能源汽車(chē)的“老媽子”一樣，它得處處為了車(chē)輛做考慮，當(dāng)然也要為處處負(fù)責(zé)。

　　在上期文章中我們說(shuō)到了，目前電機(jī)和電控系統(tǒng)被新能源車(chē)企所重視的程度遠(yuǎn)不如電池，而近幾年新能源汽車(chē)的成長(zhǎng)速度表現(xiàn)也集中在電池領(lǐng)域。從政策扶植的角度上也能夠看到，強(qiáng)調(diào)車(chē)輛的電池密度和容量始終是主基調(diào)，而在電機(jī)和電控層面并沒(méi)有強(qiáng)制性的技術(shù)要求。

　　目前國(guó)內(nèi)調(diào)研機(jī)構(gòu)給出了一份報(bào)告，估算了一臺(tái)純電動(dòng)汽車(chē)的成本占比，這也讓我們更直觀的看到三電技術(shù)各自的權(quán)重。目前“三電系統(tǒng)”要占據(jù)一臺(tái)純電動(dòng)汽車(chē)70%的制造成本，而電池組及下屬控制系統(tǒng)（BMS）占據(jù)了整車(chē)成本的45%，在剩下的25%的成本中，電機(jī)又拿走了一大部分，可想而知留給電控的成本還有多少，也說(shuō)明了目前國(guó)內(nèi)對(duì)于電控技術(shù)的整體重視程度還不夠。

　　從今年下半年開(kāi)始，由于整體新能源汽車(chē)市場(chǎng)的續(xù)航水平有了明顯的提高，當(dāng)達(dá)到一個(gè)理想數(shù)值以后，很多車(chē)企開(kāi)始在產(chǎn)品發(fā)布會(huì)和技術(shù)分享中去強(qiáng)調(diào)未來(lái)在電機(jī)和電控上的成本投入，這的確會(huì)是接下來(lái)新能源汽車(chē)技術(shù)走向的一個(gè)好趨勢(shì)，那么我們?nèi)绾文軌蚩闯鲞@些研發(fā)投入的效果呢？所以我也想來(lái)聊聊由電控系統(tǒng)而衍生的一個(gè)關(guān)鍵新能源汽車(chē)參數(shù)：電耗，它很大可能會(huì)成為下一個(gè)代替續(xù)航參數(shù)的重要標(biāo)準(zhǔn)。

● 電耗的出現(xiàn)以及其實(shí)際意義

　　在不久前蔚來(lái)ES8開(kāi)始交付后，根據(jù)一些體驗(yàn)表現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)上開(kāi)始傳來(lái)大量的負(fù)面消息來(lái)針對(duì)這款車(chē)的續(xù)航問(wèn)題，這其中卻極少有聲音去談及其續(xù)航里程與官標(biāo)誤差的根本原因，這也讓我感受到電耗的重要性目前仍然沒(méi)有被大多數(shù)人所感受到，那么關(guān)于它的由來(lái)，我們也先簡(jiǎn)單做個(gè)了解。

　　目前很多電動(dòng)車(chē)用戶(hù)和預(yù)購(gòu)買(mǎi)者并不太了解直接影響續(xù)航的原因，當(dāng)然電池容量是決定性的，但深入到放電倍率、電池內(nèi)阻、整車(chē)能源策略等問(wèn)題的時(shí)候，電控系統(tǒng)充當(dāng)了重要的協(xié)調(diào)角色。關(guān)于電動(dòng)車(chē)的能耗問(wèn)題在科普文章中反復(fù)強(qiáng)調(diào)的，電動(dòng)車(chē)因?yàn)闆](méi)有變速箱的原因，電機(jī)會(huì)隨著車(chē)速越高而提高功率，從而需要的電池放電倍率也越高，導(dǎo)致放電速度加快，這也是為何電動(dòng)車(chē)速度越快，電耗越高，續(xù)航衰減也越明顯。

　　由于能源分配策略問(wèn)題的存在，電控系統(tǒng)中多個(gè)管理模塊（BSM+MCU+VCU）的協(xié)作能力變的極為重要，控制系統(tǒng)要兼顧車(chē)輛在高速時(shí)的過(guò)度放電，也要實(shí)時(shí)的根據(jù)我們給出的指令來(lái)控制電池功率輸出。最終將影響包括車(chē)輛最高車(chē)速、瞬時(shí)加速響應(yīng)以及低電量下的功率限制等等，同時(shí)在充電和其他時(shí)候，管理模塊也要放置過(guò)度充電、電池過(guò)熱以及起到安全保護(hù)的作用。

　　優(yōu)秀的電子控制系統(tǒng)除了要同時(shí)兼顧上述的多項(xiàng)任務(wù)外，也是提升車(chē)輛驅(qū)動(dòng)效率和降低電耗的有效手段。比如根據(jù)電池組數(shù)量來(lái)制定更加合理高效且低衰減的放電效率，同時(shí)定制化的去匹配車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，從而提高電機(jī)的功率和扭矩，最終上升到服務(wù)整車(chē)的能源策略，未來(lái)這也將成為車(chē)企在電控方面的主要研發(fā)方向，具體細(xì)分出來(lái)的電池的單一控制（BMS）也變成了更加復(fù)雜的電池綜合管理（BMS+BMU），這部分的內(nèi)容我也會(huì)在未來(lái)的文章中繼續(xù)分享。

　　過(guò)去的時(shí)間里，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中多數(shù)新能源汽車(chē)并沒(méi)有完善的電控系統(tǒng)體系，例如重要的電池管理模塊的開(kāi)發(fā)基本上是被電池生產(chǎn)商或者電池組裝商（PACK）所承擔(dān)，我走訪過(guò)幾家目前國(guó)內(nèi)的電池管理系統(tǒng)企業(yè)，但從他們角度上去看，電池管理系統(tǒng)安全是第一技術(shù)目標(biāo)，而如何能在具體車(chē)型中實(shí)現(xiàn)更多角度的技術(shù)價(jià)值，責(zé)任又回到了車(chē)企身上。

　　當(dāng)電池組被被車(chē)企打包采購(gòu)后，安全僅僅是新能源汽車(chē)控制系統(tǒng)的必要項(xiàng)之一，而不是唯一項(xiàng)。在很多中低端的純電動(dòng)汽車(chē)上，為了成本考慮，當(dāng)多個(gè)控制系統(tǒng)被強(qiáng)硬的拼湊在一起放到車(chē)?yán)飼r(shí)，就導(dǎo)致很多奇怪現(xiàn)象的出現(xiàn)：極速差、加速慢、電耗高等等。直白一些來(lái)講，現(xiàn)在很多消費(fèi)者對(duì)于電動(dòng)車(chē)在機(jī)械品質(zhì)上的意見(jiàn)，幾乎是來(lái)源于這種不匹配而造成的。

　　所以關(guān)于電耗的意義，我覺(jué)得可以代表一臺(tái)新能源汽車(chē)在電控以及能源策略上的技術(shù)高度，也是真正實(shí)現(xiàn)高續(xù)航能力的最優(yōu)手段。舉一個(gè)不是很?chē)?yán)謹(jǐn)?shù)睦�子：同樣�?00公里續(xù)航的車(chē)，A車(chē)的電池組容量是80kWh，而B(niǎo)車(chē)的60kWh，因?yàn)殡姵亟M的減少，所以車(chē)重更低，輕量化更好，加速更快，甚至極速也更高，而這種優(yōu)勢(shì)的出現(xiàn)很大程度上是由電池管理系統(tǒng)決定的。

　　如果把電池組容量比作燃油車(chē)的油箱，那電耗可以充當(dāng)新能源汽車(chē)的“油耗”參考，而目前電耗已經(jīng)被美國(guó)EPA組織（美國(guó)國(guó)家環(huán)境環(huán)保局）作為了一項(xiàng)重要的參考標(biāo)準(zhǔn)，并且通過(guò)換算的方式，將燃油車(chē)與新能源汽車(chē)放到一起來(lái)做“能源消耗的比較”，在EPA設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)中，油耗代表了MPG，而電耗則是MPGe。

　　美國(guó)EPA的能耗數(shù)據(jù)意義在一定程度上類(lèi)似于中國(guó)的工信部能耗數(shù)據(jù)，而作為一家環(huán)境能源機(jī)構(gòu)，EPA更加看重汽車(chē)燃耗在實(shí)際駕駛環(huán)境中的表現(xiàn)，并用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)去衡量新能源汽車(chē)和燃油車(chē)，從而反應(yīng)車(chē)輛的能耗表現(xiàn)，也讓電耗這項(xiàng)數(shù)據(jù)成為了新能源汽車(chē)關(guān)鍵的參數(shù)之一。

　　今年8月份我曾在美國(guó)體驗(yàn)了特斯拉Model 3（回顧：《1100公里，Model 3全面體驗(yàn)》），全程共行駛了1100公里，并在行駛中持續(xù)記錄車(chē)輛的能耗數(shù)值，并通過(guò)對(duì)車(chē)輛電耗進(jìn)行換算做出了匯總。雖然是一次非嚴(yán)謹(jǐn)性的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，但也從側(cè)面表達(dá)了電耗對(duì)于車(chē)輛續(xù)航能力的關(guān)鍵影響。（此數(shù)據(jù)僅對(duì)車(chē)輛儀表信息進(jìn)行分程統(tǒng)計(jì)后進(jìn)行換算，非嚴(yán)謹(jǐn)性測(cè)試僅供參考）

　　通過(guò)這份數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)能夠看到，在1100公里中我完全模擬日常的駕駛環(huán)境，特斯拉Model 3在30-100km/h的綜合路況條件下，車(chē)輛的平均電耗趨近于17kWh/100km，當(dāng)車(chē)速繼續(xù)升高時(shí)，電耗的上升幅度也沒(méi)有明顯的跳躍變化，整車(chē)的電耗處于一個(gè)比較穩(wěn)定的狀態(tài)。目前Model 3搭載的是一套80.5kWh的電池組（可用容量78.5kWh），電耗越低，電池組帶來(lái)的續(xù)航收益當(dāng)然也就越大。

　　而國(guó)內(nèi)目前并未有系統(tǒng)的電耗測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)以及統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)，但根據(jù)汽車(chē)之家EVAH-100的車(chē)輛測(cè)試估算中，目前國(guó)內(nèi)多數(shù)電動(dòng)車(chē)的綜合電耗值很難低于20kWh/100km（通過(guò)續(xù)航測(cè)試結(jié)束后，將總充電量和行駛里程做電耗估算），而部分車(chē)輛的平均電耗甚至?xí)�達(dá)到30kWh/100km以上，所以當(dāng)這些車(chē)輛續(xù)航看似達(dá)標(biāo)的背后，也論證國(guó)內(nèi)當(dāng)前的電控技術(shù)與整車(chē)能量策略還有些落后。

總結(jié)：依賴(lài)采購(gòu)不是長(zhǎng)久之計(jì)

　　依賴(lài)采購(gòu)是中國(guó)制造業(yè)的一個(gè)通病，但汽車(chē)不像科技類(lèi)快消品，過(guò)分依賴(lài)采購(gòu)并不一定能夠得到更好的產(chǎn)品質(zhì)量。目前電池以及電機(jī)系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)有了成熟的供應(yīng)體系，但電控方面是個(gè)例外，或許也并非是大家不重視，而是從供應(yīng)鏈端就沒(méi)用一家能夠提供打包式的電控解決方案。

　　電控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度并不小，短時(shí)間之內(nèi)見(jiàn)到成效也不是一件容易的事，但可喜的是目前國(guó)內(nèi)一線(xiàn)新能源車(chē)企已經(jīng)開(kāi)始投入到電控的研發(fā)當(dāng)中，在今年已經(jīng)初見(jiàn)成效的能夠在一些旗艦級(jí)的車(chē)型中看到變化，從性能到電耗表現(xiàn)都有了更好的水準(zhǔn)。但入門(mén)級(jí)產(chǎn)品的狀態(tài)并沒(méi)有好轉(zhuǎn)，今年和去年相比，你的確可以用同樣的價(jià)格買(mǎi)到續(xù)航更高的車(chē)型，但在實(shí)際體驗(yàn)上，除了能夠讓你開(kāi)的相對(duì)遠(yuǎn)一些之外，也沒(méi)有額外的驚喜了，但正如我這兩期文章想表達(dá)的核心一樣：續(xù)航僅僅是新能源汽車(chē)的一個(gè)屬性而已，在其他方面，我們還有很長(zhǎng)的路要走。（文/圖/表 汽車(chē)之家 姚嘉）