Максимальный и реальный запас хода электромобиля – почему они отличаются
С ростом популярности электромобилей растет интерес к запасу хода, пожалуй, одному из самых важных показателей при выборе такого авто. Однако покупатели замечают, что заявленный производителем запас хода на бумаге не совпадает с тем, что машина реально показывает при повседневной эксплуатации. Почему так происходит? Давайте разбираться.
Что такое максимальный запас хода электромобиля?
Максимальный заявленный запас хода – это наибольшее расстояние, которое электромобиль может проехать на одной полной зарядке аккумулятора. Проще говоря: это показатель, который отвечает на вопрос «Сколько километров машина способна проехать без подзарядки, если зарядить батарею до 100%?». Многие люди видят эти условные 500 км и думают, что смогут их же и проехать. Но важно понимать, что производители получают эти максимальные значения в лабораторных условиях, т.е. в идеальных.
Километры, которые заявляет производитель, рассчитываются при помощи специальных методик тестирования. Они предусматривают стандартизированные циклы движения со строго заданными скоростями, ускорениями, расходами энергии на вспомогательные системы типа климат-контроля.
Просто загуглив «методы измерения запаса хода», вы сможете найти с десяток подходов. В первую очередь они различаются из-за географии применения. Ведь в каждой стране – свои погодные условия, особенности эксплуатации и дорожного трафика. Но в основном все говорят о 4 основных методиках стандартизированных испытаний, которые используют как автопроизводители, так и независимые лаборатории:
- европейский NEDC;
- современный европейский WLTP;
- американский EPA;
- китайский CLTC.
NEDC (New European Driving Cycle) – это устаревший метод, применявшийся в Европе до 2017 года. Он был разработан еще в 1980-х для оценки расхода топлива и выбросов у ДВС, а позже адаптирован под электромобили. Испытания проходили в теплых условиях, на низких скоростях (около 34 км/ч) и без резких разгонов/торможений. А это мало отражает поведение автомобиля на трассе или в холодное время года. Как итог – на выходе получались сильно завышенные показатели: запас хода по NEDC зачастую был выше реального на 25–40%. Из-за слабой связи с реальным миром методика была заменена на более современный стандарт WLTP.
WLTP (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure) – новый, более реалистичный европейский стандарт. Он учитывает более широкий спектр дорожных условий и построен на большем массиве реальных данных. Средняя скорость здесь выше (46,5 км/ч), присутствуют участки с быстрыми разгонами и скоростями до 131 км/ч. Также увеличена длительность теста, а температурные условия ближе к реальным. В результате запас хода по WLTP точнее отражает реальные условия и менее завышен: различие с практикой обычно составляет 10–20%. Для большинства покупателей именно WLTP является ориентиром при выборе электромобиля в Европе и на рынках, которые используют европейские нормы. Хотя в действительности методика все равно остается достаточно идеализированной.
Американский стандарт EPA (Environmental Protection Agency) считается самым строгим и реалистичным из всех массовых методик. Тест включает два основных цикла – городской и шоссейный – с последующим корректирующим коэффициентом, который еще сильнее приближает цифры к реальности. Скорости – выше, разгоны – резче, учитываются климатические системы, а поведение автомобиля на высоких скоростях отражено точнее. Поэтому показатели EPA обычно на 10–15% ниже, чем WLTP, и на 30–40% ниже NEDC, зато наиболее близки к реальному использованию.
CLTC (China Light-Duty Vehicle Test Cycle) – это китайский стандарт, который появился относительно недавно, в октябре 2021 года. Он ориентирован на городские условия Китая и особенности местного движения. В тесте используют низкие и средние скорости, плавные разгоны и мягкие режимы работы электромотора, а доля высокоскоростных участков минимальна. За счет этих мягких условий получаются более высокие цифры. Запас хода по CLTC обычно оказывается самым большим среди всех методик – нередко на 15–25% выше WLTP и на 35% выше EPA. Поэтому, покупая авто за пределами китайского рынка, нужно учитывать, что такие значения ближе к лабораторным, чем к реальным условиям трассы и особенного холодного климата.
Как рассчитывается максимальный запас хода?
Максимальный запас хода электромобиля рассчитывается в ходе стандартизированного лабораторного теста, который имитирует типичные условия движения. Несмотря на разнообразие методик, у них есть общие принципы.
Сначала машину заряжают до 100% – причем делают это в стабильных условиях: нужная температура, режим отдыха батареи перед началом теста, стандартная методика зарядки. Затем автомобиль ставят на роликовый стенд. По сути, это беговая дорожка для машин, которая позволяет точно задать скорость, разгоны, торможения и сопротивление воздуха/качения.
Дальше начинается сам цикл – заранее прописанный сценарий движения со строгим набором параметров. Он может включать медленные городские разъезды, участки с разгонами, остановками, короткой трассой. Например, WLTP включает четыре фазы со скоростями до 131 км/ч, EPA тестирует город и трассу отдельно, а CLTC использует мягкие разгоны и низкие скорости, характерные для Китая.
Автомобиль едет по заданному сценарию до тех пор, пока уровень заряда не опускается почти до нуля (обычно 0–2%). После теста инженеры сравнивают, сколько энергии ушло на весь цикл, и сопоставляют этот расход с полной емкостью батареи.
Формула выглядит так: максимальный запас хода = емкость батареи (кВт·ч) ÷ средний расход энергии (кВт·ч на 100 км) × 100.
Например, если автомобиль израсходовал 20 кВт·ч на 100 км при батарее 80 кВт·ч: 80 ÷ 20 × 100 = 400 км максимального запаса хода.
Конечная цифра и есть наш пробег, который потом публикуют как официальный показатель. Но это не обещание реального результата, а скорее лабораторный эталон, полученный в тепличных условиях. Ведь в повседневной эксплуатации у каждого водителя свой стиль вождения. А еще в каждой стране свои погодные условия, температурные режимы и рельефы местности. И это еще без учета работы вспомогательных систем и технических особенностей авто. Например, состояние аккумулятора со временем ухудшается, что снижает его емкость и, следовательно, запас хода.
Как адекватно оценить запас хода?
Реальный, он же фактический, запас хода у электромобиля – это как обещание «я сейчас быстро, на минутку в магазин», которое превращается в прогулку на полчаса, встречу с соседями и еще покупку чего-то «раз уж зашел». Формально план был один, но жизнь быстро вносит свои коррективы – примерно так же, как холод, трасса и встречный ветер корректируют идеальные цифры в паспорте электромобиля.
Оценить настоящий запас хода электромобиля не так сложно, если знать несколько закономерностей. Во-первых, стоит ориентироваться не на одно значение, а на «коридор» пробега. Любая методика – WLTP, EPA или CLTC – отражает лишь определенный сценарий. В реальности автомобиль едва ли будет двигаться с теми же темпами разгонов, на той же средней скорости и при такой же температуре воздуха. Поэтому разумнее воспринимать официальный показатель как верхнюю границу. Например, если модель заявлена на 500 км в цикле WLTP, то повседневный пробег чаще всего оказывается в пределах 350–430 км (в зависимости от сезона и интенсивности езды). Летом при умеренных скоростях вы приблизитесь к верхней границе, зимой – к нижней.
Во-вторых, важнее не максимальное значение, а ваш типичный маршрут. Электромобили ведут себя по-разному в городе и на трассе: на низких скоростях расход ниже из-за рекуперации, тогда как на магистрали аэродинамическое сопротивление растет быстрее, чем кажется. Поэтому человек, который ежедневно ездит со средними скоростями 40–60 км/ч, почти всегда получает более длинный пробег, чем водитель, привыкший держать 120 км/ч на трассе. Для точной оценки полезно мысленно разложить свои поездки на несколько сценариев и понимать, какой из них занимает большую часть времени.
Также важно учитывать сезон. Холод снижает доступную энергию батареи и увеличивает расход на климатические системы – причем речь идет не о нескольких процентах, а иногда о четверти запаса. А летний пробег при тех же маршрутах легко может быть на 20–30% выше зимнего. Именно температура дает самый большой разрыв между паспортным и реальным результатами. Например, во многих тестах идеальной температурой является 23°C. Вот только такой средний показатель есть далеко не везде. Но, например, если вы живете на одном из островов Индонезии, в Панаме или Нигерии, тогда да, возможно, вы можете рассчитывать, что заявленный запас хода у вас будет почти как в паспорте.
И, наконец, хорошей практикой считается переводить официальные значения в реальный коэффициент. Значение WLTP обычно принято умножать на 0,8–0,85, для EPA коэффициенты ближе к единице, а для китайского CLTC – около 0,7. Такой пересчет не дает идеального совпадения, но помогает быстро понять, чего ожидать от машины в повседневной эксплуатации и действительно ли она подходит под ваши маршруты.
