中国新能源汽车评价规程结果解读首批车

从刚过去的2018年来看,中国新能源汽车销量完成125.6万辆,保持全球第一。但是产销成绩喜人的同时,消费者对新能源汽车的认知和投诉呈增加趋势,可见新能源汽车产品品质已成为消费者关注的重点。

我们基于大量的消费者调研,关注消费者在使用过程中投诉率较多的产品品质与用户体验之间的偏差,总结来看有4个方面:

1、续航能力不足

2、不适合在寒冷地区使用

3、使用过程中充电不方便,体验感有待提升

4、安全问题仍然不容忽视

上述问题都切实反应了消费者对新能源汽车的品质存在顾虑和担忧,也体现了我们推进中国新能源汽车评价规程的出发点。

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中国新能源汽车评价规程的发展经过了3个主要的历程:

1、在2017年,主要针对规程体系开展需求分析,在发起单位各自的优势基础上进行总结,并基于行业和消费者关心的问题,遴选规程体系的核心内容。

2、在2018年,进行了大量的调研走访,广泛征求同行业内的整车企业、车评媒体、消费者代表的意见,结合现有的技术积累和社会关注热点问题,对规程进行了详细而充分的顶层设计。

3、在2019年,快速推进了规程的实施进程,224日,我们在北京发布了规程的框架,包括了规程的一级维度和二级指标;并在框架发布后,进行了测试规程、评价规程、管理办法的编写工作,并结合了4款市售车型进行了测试摸底和逾10家企业的数据征求摸底。基于摸底的情况,我们对规程和管理办法进行了确认,并于818日在北京发布了中国新能源汽车评价规程。

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为了有效的体现中国新能源汽车评价规程的先进性,我们汇集了多方的资源和优势。由中国汽车工程研究院股份有限公司、北京理工大学电动车辆国家工程实验室、清华大学电池安全实验室、新能源汽车国家大数据联盟4家单位联合成立了“中国新能源汽车评价规程管理中心”,负责统筹管理各项工作。

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以下将简单介绍中国新能源汽车评价规程:

中国新能源汽车评价规程包含了“能耗、安全、体验”3个维度。通过3个维度,10个二级指标的设计,以消费者实际用车过程的使用场景为出发点,重点反映社会热点和消费者的关注点,关注产品薄弱项和公告未测试的内容。

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能耗维度,在消费者对新能源汽车关注度较高的“续航里程不足”和“电动车怕冷”两个痛点问题上,从单车测试和大数据评价两个方面对能耗进行了研究。参考了国家和行业标准中与车辆能耗相关的几个典型标准,并基于这些年我们在新能源汽车测评领域的理解,开发了能耗维度测评规程。

测试工况设计方面,我们力求最大程度复现消费者日常使用场景,重点关注3个单车测试工况和2个大数据工况,分别是:

(1) 等速120km/h的高速路行驶工况:用于反映消费者在城际条件下的使用场景;

(2) 低温、常温、高温标准循环工况:用于反映山海关以南的我国大部分地区的典型温度区域,同时使用WLTC工况这一瞬态复合型工况,尽可能涵盖和综合更多消费者的驾驶风格;

(3) 30分钟快速充电工况:用于反映消费者在日常使用过程中临时快充补电的场景,评价30分钟120kW快速充电车辆能够再行驶的里程;

(4) 能耗和续驶里程稳定性:基于大数据分析,获取消费者在一年12个月的实际使用过程中,随着温度变化和空调使用,车辆能耗和续驶里程的变化程度。

就上述3个单车测试工况和2个大数据工况,设计了能耗维度的评价指标,分别是:

1)能耗一级维度指标下设“能量消耗率”、“续驶里程”、“充电效能”3个二级指标;

2能量消耗率二级指标下设高速巡航能耗不同温度工况能耗” 2个单车测试指标和“能耗稳定性”大数据指标;

3续驶里程二级指标下设高速巡航续驶里程不同温度工况续驶里程” 2个单车测试指标和“里程稳定性”大数据指标;

4充电效能二级指标下设“30分钟充电效能”1个单车测试指标;

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安全维度,针对新能源汽车的安全问题,参考了大量ISOGB以及地方准入标准,基于消费者的用车过程,从正常使用、过度使用以及交通事故中的安全防护三个方面进行研究。

测试工况设计方面,当前主要关注4个单车测试工况和1个大数据工况。分别是:

1)行进涉水。设计了150mm300mm两个涉水道路,用以模拟消费者在洪涝季节下涉水安全性评估;

2)人员触电防护。设计了高压警告标记检查和B级电压电线标记检查,用于确认车辆高压系统对乘员的隔离和警示;

3)冷却系统失效。设计了综合了高温、满载、空调使用、爬坡、全油门5个恶劣的使用环境,用于评估车辆电池或电机冷却系统水泵失效后车辆的控制策略,以评估车辆对冷却系统失效的保护措施;

4)滥用工况。设计了正常放电和过度放电两个阶段的放电工况,以模拟消费者正常使用过程出现馈电后,继续以低速行驶寻找充电桩后立即进行直流快速充电的使用场景,用以评估车辆在过度放电场景下的安全处理机制。

5)大数据安全。基于大数据采集的信号,综合了DCDC过温报警、电机过温报警、电机控制器过温报警和电池过温报警4个方面,对车辆在过温情况下的报警率进行了评估。

安全维度指标设计方面:

1)安全一级维度指标下设“使用安全”、“安全保护”、“碰撞安全”3个二级指标;

2使用安全二级指标下设防水涉水人员触电防护电磁兼容与防护” 3个单车测试指标;

3安全保护二级指标下设失效防护滥用保护”2个单车测试指标和“过温保护”大数据指标;

4碰撞安全二级指标下设乘员安全电气安全底部球击”3个单车测试指标;

后期,我们将联合4家规程发起单位的优势力量,进一步深化安全维度的评价,大家可以持续关注我们的官网和后期发布会。

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体验维度,体验是一个很广泛的概念。这这个维度中,我们结合了单车测评和车群大数据,以此来丰富体验的内涵。设计了包含单车测试的“驾驶体验”和大数据分析的“耐用体验”、“质量体验”和“出行体验”。

单车测试工况设计方面,主要针对“驾驶体验”,设计了动力和噪声两个评价指标,分别是:

1)动力性包含4个测试工况,重点评估当前纯电动汽车高速动力性能不足的问题;

2)噪声包含3个测试工况,涵盖了怠速、中等车速和高车速条件下的噪声表现,用以评估当前纯电动汽车的噪声品质问题;

大数据场景设计方面,主要从车辆的衰退、故障率、用户信心等方面进行大数据挖掘。其中:

a、衰退包括两个方面,整车里程的衰退和电池能量的衰退,用来评价车辆使用一定周期后,其万公里里程和电池能量的衰退情况;

b、电池故障率指标从“单体电池过压”、“平均潜在故障单体占比”、“电池一致性占比”、“电池电压不一致率”4个角度对电池系统潜在的故障进行评估,以分析车辆的安全风险;

c、“里程信赖”和“充电时长”分别以大数据评价的角度,对车辆表显里程的信赖程度和充电时间满意程度进行评估,以分析消费者的里程焦虑感和充电体验感。

分别就上述2个单车测试工况和3个大数据工况,设计了体验维度的评价指标,分别是:

1体验一级维度指标下设驾驶体验耐用体验质量体验出行体验”4个二级指标;

2驾驶体验二级指标下设动力噪声” 2个单车测试指标;

3耐用体验二级指标下设里程衰退电池能量衰退”2个大数据指标;

(4)“质量体验二级指标下设电池故障率”1个大数据指标;

5出行体验二级指标下设里程信赖充电时长”2个大数据指标。

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上述是对规程的解读,下面介绍车辆评级。首先介绍评级的流程:

1、首先针对测试结果,获取各项指标的得分;

2、接着根据行业内20家企业和研究机构调研的评价权重进行加权,得到3个维度的加权分和总分;

3、最终将基于能耗、安全、体验三个维度单车的得分进行维度评级;将单车和大数据的总分进行车辆评级

介绍“GAMP”评级办法:

1、将单车测试结果和大数据分析结果进行综合评级,其中单车满分100分;大数据满分10分;总分110分;

2、对于维度评级:将单车三个维度总体加权分S的分布范围,划分了“G-优秀”、“A-良好”、“M-一般”、“P-较差”四个级别,其中90分以上为优秀、80-90分为良好、70-80分为一般、低于70分为较差;

3、对于车辆评级:将单车和大数据的总分110分进行评级,划分了“G-优秀”、“A-良好”、“M-一般”、“P-较差”四个级别,其中99分以上为优秀、87-99分为良好、75-87分为一般,低于75分为较差。

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接下来,将结合规程的第一批摸底测评情况进行介绍,包括选择的车型、各车型的评级情况、测评过程发现的问题和测评的聚焦等。

1、基于“汽车销量、市场关注度、大数据车型累计数量”,我们选择了4款纯电动车型,包含1款轿车和3SUV

2、上述4款车型中,其公告续驶里程均在400km以上,最高车速均高于120km/h,整备质量在1400-2200kg,均是2驱车型,涵盖了部分主流的纯电动汽车。

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4款车型均选择了锂离子电池。

1、其中1款车型的电量低于50kWh1款车型的电量高于60kWh,另外2款车型的电量在50-60kWh之间,涵盖了目前国内新能源汽车市场上主流的电池电量配置。

2、在动力电池冷却方式方面,2款车型配置了液冷系统,2款车型配置了风冷系统,以充分研究两种冷却方式对车辆性能的影响。

基于测试规程摸底和刚才的评价规程,我们对4款车型进行了打分和评级,发现其总分“相对偏低”,其中“能耗得分”拉低总分。

其中:

1、车型A总评分为91,评级为良好;

2、车型B总评分为71.5,评级为较差;

3、车型CD总评分为78.279.9,评级都是一般。

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就单车能耗维度而言,其得分率普遍较低,其中

1、评级优秀的车型没有;

2、评级良好的车型一款,车型C,得分80.6

3、评级一般的车型一款,车型A,得分78.1

4、评级较差的车型两款,车型B和车型D。得分分别是58.658.4

从测试数据来看,当前纯电动汽车在高速工况和高低温WLTC工况失分较多。

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其次,单车安全维度得分率“中规中矩”:

1、评级优秀的车型没有;

2、评级良好的车型两款,车型A和车型B,得分分别为84.479.6

3、评级一般的车型一款,车型D,得分为79.8

4、评级较差的车型一款车型C,得分为68.2

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最后,单车体验维度的得分率“差异大”,其中:

1、体验维度评级优秀的车型是A,得分(90.2);

2、评级良好的车型是D,得分(88.3);

3、评级一般的车型是C,得分(72.5);

4、评级较差的车型是B,得分为(67)。

从测试数据来看,当前纯电动汽车在高速动力性能和怠速噪声方面失分较多。

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下面3幅图,分别是35℃23℃-7℃条件下得出4款车的WLTC工况能量消耗率与大数据能耗的比较。

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A、图中横轴表示车辆整备质量,纵轴表示车辆百公里电耗。

B、图中浅蓝色点阵表示大数据获取的消费者实际使用中的百公里电耗分布(31535辆车,运行时间均大于3个月,活跃程度高),4个黑色的点表示实测的车型能耗;

C、图中红色直线表示能耗60分线,深蓝色直线表示能耗100分线

通过3幅图对比看出,2款车型基本符合大数据能量消耗率中位线分布,1款车型偏离较大:

1、车辆百公里电耗达标程度较低,反映出基于NEDC工况的宣传与消费者实际使用之间存在较大的偏离度;

2、反映了WLTC工况更贴近普通老百姓的日常使用工况。

进一步分析我们发现,通过WLTC工况实测数据与工信部NEDC工况的公告数据对比,总体而言,发现WLTC工况的强化系数高于NEDC工况,4款车型有不同程度的“打折”。

具体来说相比NEDC工况,4款车型在WLTC工况下续驶里程平均降低24.6%,其中,车型C表现最好,里程衰减约11.3%,车型B表现最差,里程衰减了38.1%

相比NEDC工况,4款车型在WLTC工况下能量消耗率平均增加30.62%,其中,车型C表现最好,能耗率增加约17.93%,车型D表现最差,能耗率增加了约41%

接下来,将介绍环境温度对车辆的续驶里程和能量消耗率的影响。

总体而言:低温对续航和能耗影响“严重”、高温对续航和能耗影响相对“较小”。

具体来说:相比常温WLTC工况,-7℃低温续驶里程平均衰减了37.7%,能量消耗率平均增加了54.5%,相对而言,高温WLTC工况的里程衰减和能耗率增加幅度较小。

综上,可以看到,纯电动车怕冷问题依然存在,如何改善纯电动汽车的低温适应性,是一个亟待解决的问题,同时,我们在宣传过程中,强调车辆续驶里程和能耗的水平是在什么工况下测试的,并给予消费者正确的引导。

随着大功率快速充电桩的普及,我们对高速工况30分钟快速充电效能可续驶里程进行了分析。以120kW充电桩对车辆进行充电,利用充电的电能与百公里电耗进行折算,计算车辆充电30分钟后可行驶的里程。

总体而言:高速工况30分钟充电效能“不佳”,WLTC工况表现“较好”。

具体来说:受制于车辆百公里能耗和车辆实际可接受的快充功率的,50%的车辆在高速工况下临时补电30分钟可行驶的里程达不到100km,例如车型D和车型B;而WLTC工况,临时补电30分钟,50%的车辆可行驶里程超过170km,如车型A和车型C。究其原因主要是,在保持安全的前提下,提升30分钟电动汽车的实际平均充电功率,并应尽可能提升纯电动汽车的百公里能耗水平。

在安全维度,通过对车辆进行150mm300mm两种涉水测试,我们发现对于测试的4款车辆,均能通过涉水后的绝缘测试,但是车辆漏水和报故障的问题不容忽视。原因是:

1、其中,75%的车辆涉水后乘员舱出现不同程度的漏水情况,例如车型ABC,其中50%的车辆在300mm涉水后出现严重的积水现象,如车型A和车型C

2、另外,25%的车辆在300mm涉水后出现故障,如车型C

3、本次涉水测试中,车型D表现较好,未出现漏水现象。

因此,我们建议行业加强对乘员舱密封性和高低压接插件的密封性工艺,以减少漏水和报故障的情况。

另外为了模拟消费者在车辆出现馈电提示信息后继续行驶寻找充电桩并快速充电的场景,我们在安全维度对车辆进行了过度放电测试,从结果可以看出,车辆对此项滥用情况表现较好

下表是我们从“持续报警”、“再充电不跳枪”、“馈电后可低速行驶”、“再充电功率不受限”、“表显剩余电量或里程”5个方面对试验现象进行的呈现,可以看出:

1、在馈电测试过程中,所有车辆均有报警提示,以防止过度放电造成的安全隐患;

2、在馈电测试后的充电过程中,车型C出现了跳枪;

3、在馈电后的低速行驶寻找充电桩的环节,车型A和车型D不达标;

4、在车辆再充电环节,车型C出现了明显的功率限制;

5、另外,在车辆馈电后,车型B无法显示剩余电量或里程。

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上述5个方面可能会引起消费者的抱怨。

在体验维度我们发现,当前纯电动汽车的高速动力性存在不足。

4款测试车辆,下图反映了0-5080-1200-100三种加速试验中车辆的表现:

14款车辆0-50加速成绩普遍在良好以上,反映了纯电动车低速动力性的优势;

24款车辆0-10080-120加速成绩普遍一般,反映了高速段动力性能的不足。

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在大数据体验方面,我们对里程信赖和电池能量衰退两个指标进行了挖掘,见下图(左侧是电池能量衰退的评分):

1、在电池能量衰退方面,目前4款车辆得分不超过80分,反映出车辆运行一段后将出现较多的能量衰退,电池耐用性有待提升;

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在大数据体验方面,我们对里程信赖和电池能量衰退两个指标进行了挖掘,见下图(右侧是里程信赖的评分):

2、在里程信赖方面,车型A和车型C的表现里程较为准确,日间充电的SOC中位数较低,反映出消费者对其表显里程的估算较为满意。

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最后,我将对本次结果解读进行总结,并对未来工作进行展望。

结合第一批4款车辆测评结果,我们发现在车辆能耗、安全、体验维度有待改进:

1、在能耗方面,低温续航衰减35%以上,建议车企在开发和标定中,多参考典型工况如WLTC、高低温、高速工况,改善电池热管理系统,强化电池包的保温和低温环境下的电池包加热功能;

2、在安全方面,车辆涉水后渗漏情况达到75%,建议车企改善车辆密封性,减少因渗水导致的消费者抱怨;

3、在体验方面,建议改善电池系统的耐用性指标,减少动力电池的能量衰退。

我们希望通过中国新能源汽车评价规程,打造一个中立、公正、专业、权威的测试评价平台,中国新能源汽车评价规程的未来由我们来创造,让我们一起见证!

来源:第一电动网

作者:中国新能源汽车评价规程

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