三菱i-MiEV的海内外解析试验报告

日本三菱汽车i-MiEV是一款外观风格独特，易于驾驶操控网络化的电动汽车。

去年，在欧洲进行的NCAP碰撞测试测试，其获得了四星的安全等级评价。除此之外，7辆i-MiEV历时14个月，累计行程50000多公里的解析试验报告，同样也给我们带来许多启示和值得借鉴的经验。

值得注意的是，i-MiEV是一款以在全球大规模普及为目标的电动汽车，为了打开日本以外地区的销售市场，其在基于本国实测试验的基础上，又根据海外各种应用环境及用户需求，利用数据收集和信息处理系统，分析并取得了i-MiEV与当地市场兼容性的适销性、安全性、实用性数据。

这完全不同于为了满足市场准入条件所进行的各类认证。

本文着重介绍i-MiEV在海外所进行的解析试验项目及其试验结果，在了解、对比的基础上，或许能给我们带来更有价值的思考。

解析试验的目的

作为抑制全球气候变暖化的对策，各个国家都把节能、低碳、减排作为改善环境的重要课题。

其中，电动汽车以最能够减少环境负荷而受到重视并为世人期待。在普及电动汽车过程中，结合车辆技术进行基础设施完善，以及构筑推广体制等都是十分重要的。

i-MiEV作为世界上最早量产的电动汽车上市，在面向本国的开发环节中，已经从大量实测试验结果中，得到了实用性很高结果并进行了持续改进，使市场影响力及用户的信赖性得以大幅提升。

为了提升产品在全球市场适销性及可靠性，在北美、欧洲等有代表性的地区所进行的解析性实测试验。在检验产品性能的基础上，也掌握了有关国家电力供应状况、充电设施建设及其所带来的影响等。

解析试验概要

早在i-MiEV的开发过程中的2006～2008年，三菱汽车就与日本电力公司共同通过实测试验，解析了i-MiEV实际运行环境下的续驶能力、动力性能、充电性能和各种环境下的实用性、经济性、可靠性。从中获得了针对市场和用户需求存在的问题，通过信息管理系统的早期反馈和处理，使之完善并满足了日本规范与使用要求。

为了把电动汽车顺利推广到海外，从2008年9月开始，i-MiEV又在日本以外地区，与有关国家电力公司协作，进行了与在日本同样的解析性实测试验。其中，在欧洲挪威实施了高寒地区实验，考验了产品在高寒冷地区的可靠性，并对当地市场的兼容性进行了评价。

为了调查用户对产品的可接受程度、理解程度并提升知名度，在实测试验过程中还实施了试乘试驾;采用数据收集系统，对于交通状况、使用环境以及应用状态做了调查。

i-MiEV在北美的3个试点是：北美1阿哈伯、北美2旧金山、北美3洛杉矶。在欧洲测试的车辆则以德国为中心，环绕欧洲各国主要都市来收集试验数据，主要是挪威、荷兰、法国、德国、摩纳哥、瑞士6国。

数据收集由车上常设的数据收集装置来进行(图1)。从车辆系统启动(动力开关为ON或者充电开始)到车辆系统停止(动力开关为OFF或者充电结束)为一个数据采集测量循环，亦即：短行程记录(英文：trip)，从中获得包括车速、电流等CAN纵线数据和GPS数据。

把获得的数据上传到服务器后，分别以车为单位进行分类汇总和统计分析，。由设备自动进行数据整理和解析工作。在日本的试验的数据是通过通信网络上传到服务器的，但是在海外的地区进行试验时，许多数据是通过人工传送来完成的。

图1-数据收集与分析系统

一次充电可续驶里程

作为比较日本和海外行驶状况的指标，用每次充满电后直到放电结束的一次充电可续驶里程，是各个短行程(trip)单位消费电量及其所对应的行驶里程(km/kWh)与电池容量(kWh)的乘积。

以此作为一次充电可续驶里程的评价，并从影响续驶里程的因素角度，来分析在海外地区的使用状况。

(1)平均车速的影响

图2~图5为每次充电可续航里程试验trip的平均车速和可行驶里程的关系。图中蓝色虚线包围的范围,是在日本实测试验得到的可续驶里程数据分布。各个地区实测的可行驶里程在0～90km/h范围中，平均时速30~40km是高峰。

与在日本实测试验的、平均车速60km/h以下无论哪个地区都有类似分布相比较，推测出海外各个地区的市区(限速45mile/h大约72km/h)和日本市区的使用环境比较接近。

图2--实测北美1地区平均车速与续驶里程的关系北美1地区

图3-实测北美2地区平均车速与续驶里程的关系北美1地区

图4-实测北美1地区平均车速与续驶里程的关系北美1地区

图5-实测欧洲地区平均车速与续驶里程的关系

与日本地区所不同的是，在平均车速超过60km/h的高速区间的行驶频度较高。这是因为与日本相比，北美和欧洲郊外以及高速公路的限速值较高，或者与一部分高速路不征收通行费有关。

测试不同交通状况下可续驶里程的变化结果为：郊外的可续驶里程最长;其次是郊外加高速公路;再其次是市区道路;续驶里程最短的则是高速公路(图6)。

影响可续驶里程的原因包括使用电力和起步停车的频繁程度。通常，起步停车频率增加以及行驶中使用电量增加，都会直接使可续驶里程缩短。

图6-北美1地区平均车速与起步次数、停车时间的比例

行驶中的电力消耗则直接与车速有关，平均车速提高的同时，行驶电力消耗也会相应增加。

与起步停车频度较高的市区行驶工况相比，高速公路上行驶可续驶里程更短。原因是，高速行驶时使用的电力比频繁起步停车所消耗的电力更大。试验表明，平均车速在30~40km/h附近，是可续驶里程的高峰。看来，可续驶里程长短，主要受到行驶工况和环境的影响。

(2)空调消费电力的影响

空调消费电力与环境气温的变化有直接关系，基本测试结果为：全年平均可续航里程除北美3和欧洲寒冷地区以外几乎相同(图7)。

图7-各地区平均可续航里程

在欧洲寒冷地域试验表明，其平均可续航里程与欧洲其他地区相比约缩短了30%。寒冷地区试验的的平均气温为-8°C，其空调消费电量的比值(空调电量/总电量)约为35%，比欧洲非寒冷地区的空调消费电量大约增加了30%(图8)。

图8-各地区空调消耗电力比例

从图9表示的空调消费电量百分比与可续航里程的关系来看，其影响非同一般。在寒冷地区，空调使用对可续航里程的影响很大，其变动幅度所占的比例很大。同时也验证了海外寒冷地区的空调消费电量的百分比，和日本的寒冷地区(平均车速也大致相同)相比没有太大差别。

图9-空调消耗电力详细统计数据

北美3和其他地区相比可续航距离要长一些(图7)，原因是北美3地区全年气候温暖，空调消费电量所占百分比较低(图8)。原因是郊外和高速公路行驶的平均车速频度均集中在30~40km/h区间，并且最高车速也不是很高(图10)。

图10-北美2地区平均车速与与最高车速的比例关系

北美3和北美2相比较，由于均与加利福尼亚州气候也相同，空调的消费电量百分比也基本相当。但是，北美2与北美3相比，在高速区域的行驶机会更多，平均车速60km/h以上的频度百分比高，并且最高速度110~120km/h的频度甚至超过30%。正因如此，北美2的全年平均可续航距离比北美2相比要短(图10、图11)。

图11-北美3地区平均车速与与最高车速的比例关系

前面所述平均车速会影响可续航距离，这里需要作补充说明的是：即使平均车速相同，车速频度的百分比也会影响可续航里程。三菱汽车公司认为，在进行海外市场扩张时，需要根据用户通常使用车速的不同，而针对各个地区的需求制定相应的对策。

图15~图18为全年各个地区的月平均可持续行驶里程、平均气温以及总消费电量，包括行驶部分、空调部分的消费电量的百分比。对于北美以及欧洲地区，会随着进入冬季后供暖装置使用后电量百分比增加，同时可续航里程减少。

图15-欧洲分月份测试的续航里程

图16-北美短行程与一次充电行驶里程的比例关系

图17-欧洲短行程与一次充电行驶里程的比例关系

图18-在美国阿哈伯市区进行的动力性试验

以北美1为例，与空调(包括采暖)使用比较少的4月相比，平均气温0°C附近的2月份，其可续航里程减少了近50%，空调使用电量百分比超过3%。

另一方面，北美2和北美3，即使是在1月以后平均气温也在10°C以上，空调使用电量百分比在5%以下，可续航里程的数值变动不大。因此，全年可续航距离的变动的另一个主要原因是空调的设定。为了控制可续航里程的变动，高效、节电型空调也是电动车发展的一个重要课题。

(3)短行程与1次充电续驶里程

北美1及欧洲的1trip行驶距离与一次充电行驶距离(充电后到下次充电为止)之比的频度如图19、图20所示。在该频度的百分比中，行程50km以内在北美1地区几乎是100%;在欧洲地区也超过90%。在日本，超过20km的利用情况不足10%;而日本以外地区，超过20km的利用情况可达30%。由此可以看出，日本与海外地区的使用环境有所不同。

图19-在美国阿哈伯进行的高速路动力性试验

图20-在摩纳哥城区进行的动力性-试验

一次充电行走距离的频度百分比中，北美1的地区40km以上的频度高，包括测试实验用途在内，一次充电可续航距离在试验中出现达到90km以上的数据。还有，30~40km和50~60km中各自都有高峰值。这是因为北美1地区中实施的是通勤测试，单程行驶20~40km并于一个往返行驶后进行充电。由于在80km以内的充电占整体的80%以上，对于可续航距离实施了留有余地的运作，作为通勤用车来说可以充分发挥起作用。

在欧洲地区，60km以内的使用频度高，与北美1地区同样出现达到90km以上的数据。在该地区的试验用途以外也有P、R挡使用机会。从短距离行驶后进行充电保持满电量的状态的使用形态来看，一次充电行驶里程的数据集中在比较低的领域，60km以内充电占了90%。与北美1一样，可续航距离有充分的发挥余地。

以上是北美1的通勤监测和欧洲各个城市的交通状况和使用实况的调查结果。从结果来看，可以预测对于可续航距离在城市圈近郊的行驶可以充分发挥作用。

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动力性能测试

在日本进行的实测试验中，有十分充裕的动力输出,其性能表现可以达到要求并获得较高评价。因为考虑到与日本相比，其他地区高速且长时间的行驶频度高(图5~图8)，所以有必要对海外地区使用情况下的动力性能表现加以确认。

图21~图26中，表示了行驶中的车速与电机转矩的关系。在美国市区(图21)，车速达到60km/h附近,同时要求最高输出转矩高达满负荷的80%;其他的国家地区则要求最高转矩输出停留在30km/h车速附近(图23、图24)。

图21-在法国巴黎城区进行的动力性试验

图22-在挪威进行的市区+高速寒冷地区动力性试验

图23-在挪威寒冷山区进行的动力性试验

图24-北美平均输入电压频度200V

在坡道很多的摩纳哥，从高速路的行驶来看，频度虽然不高但是也有最大功率输出要求。根据推测这是在交融与超车等等需要最高动力输出时发生的。在高速路的巡航大约也需要高出普通路况30%左右的动力，以确保高速公路的行驶中的动力需求。

在寒冷地区的实验中，行驶在挪威的利勒哈默尔的山地以及奥斯陆市区的扭矩要求较低(图25、图26)。这是因为在冰道路上行驶时有较低的车速限，也没有急速加速等工况需求。

图25-北美平均输入电压频度100V

图26-欧洲平均电压频度200V

充电性能测试

海外坏境的供电电压情况(图27 )为：欧洲220~230V，北美110V(高电压一般为208~240V)。实际充电中的平均输入电压为北美210V和240V附近的两个高峰值，根据地域和设施的不同而有所区别(如图27)。欧洲以220~230V为主并在200~240V范围广阔分布，根据国家或地域的不同供给的电压有一定差异。