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文档简介
推荐性国家标准
《纯电动汽车动力性能试验方法》
(征求意见稿)
编制说明
标准起草项目组
2022年12月
《标准名称》(XX稿)编制说明
《纯电动汽车动力性能试验方法》
(征求意见稿)
编制说明
一、工作简况
1.1任务来源
在国家的引导与政策扶持下,国内新能源汽车市场迅速发展。特别是近几年在“碳达峰”、
“碳中和”的大背景下,新能源汽车的产销量快速增长。纯电动汽车(BEV)作为新能源汽
车“三纵三横”技术体系中重要的“一纵”,技术迭代更新迅速。GB/T18385-2005《电动汽
车动力性能试验方法》修订项目在2021年12月31日由“国标委发〔2021〕41号关于下达
2021年第四批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知”下达标准修订项目计划,
项目计划号:20214945-T-339,由襄阳达安汽车检测中心有限公司、中国汽车技术研究中心
有限公司等单位研究起草。
1.2背景意义
GB/T18385-2005《电动汽车动力性能试验方法》于2005年发布,是测试纯电动汽车动
力性能重要的指导性文件之一,对于推动纯电动汽车技术进步有着积极的意义。然而,该标
准发布距今已经17年,而纯电动汽车的技术创新却是日新月异,原标准中的试验条件、试
验方法等较多内容已经不适用于现在的纯电动汽车动力性能的测试需求。因此,根据现在的
纯电动汽车技术现状及未来发展,对GB/T18385-2005《电动汽车动力性能试验方法》进行
修订,以适应纯电动汽车的发展,是很有必要的。
1.3主要工作过程
根据电动汽车标准化工作的整体部署,修订工作于2021年11月25日立项。由中国汽
车技术研究中心有限公司组织、襄阳达安汽车检测中心有限公司牵头起草,联合国内外主要
整车、检测机构共同开展研究。标准立项以来受到了行业内的广泛关注,主要就试验程序、
试验配载、试验环境温度、试验环境风速条件、环形道路试验、1km最高车速、牵引车的动
力性试验等方面进行了研究。经过了多轮次的技术研讨、行业调研,并开展大量的试验验证,
最终提炼总结,于2022年11月,形成了征求意见稿。具体的研讨和验证情况如下:
1)2020年5月,在2020年电动车汽车整车标准工作组第一次会议上,对标准修订方
向进行了初步讨论,主要包括试验程序的简化,环境条件的适当放宽,预热方式的调整等:
①取消原标准中蓄电池完全放电、蓄电池40%放电等试验程序,取消各项试验顺序的规定
②将试验环境温度放宽至0-40℃③取消原标准中预热环节“30分钟最高车速的80%速度”
这一要求④将加速性能、爬坡试验、坡道起步能力前的电量要求进行了调整,调整为加速性
能试验前为完全充电的50%以上,爬坡及坡道起步能力试验前的电量为完全充电的
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《标准名称》(XX稿)编制说明
20%-30%。
2)2020年5月至8月,襄阳达安汽车检测中心有限公司根据讨论意见及近年来积累
的纯电动汽车动力性能试验经验,编制了初版标准草案,并针对各修订点进行了实车试验,
分别对纯电动乘用车、纯电动皮卡、纯电动轻卡、纯电动客车等多个车型进行了动力性能的
摸底试验,进一步确定了标准草案的可行性,并根据试验结果对草案进行进一步的修订。
3)2020年9月,在2020年电动汽车整车标准工作组第二次会议上,来自国内外电动
汽车整车、动力电池、检测机构、高校及科研院所等单位的200多位专家代表参加了本次会
议对该标准的修订草案展开了详细讨论。会议提出要求,对“1km最高车速试验”更改为
“200m最高车速试验”,动力性试验温度范围放宽为“0℃-40℃”,开展动力性试验的初始
SOC值等几个重要修订点,开展试验论证。
4)2020年11月,起草组内部会议对电动汽车整车标准工作组第二次会议上各企业代
表提出的问题展开了讨论,①针对上一次会议,部分与会代表提出的,增加对动力性试验时
的电机温度和电池温度规定,会议讨论认为,很难设定一个普适于所有车型的温度,也失去
了标准制定的指导意义,暂不纳入本次修订考虑;②30min最高车速一项的表述,存在不明
确的地方,±5%的规定,容易产生歧义产生漏洞,建议优化表述。本次还对电动汽车整车
标准工作组第二次会议上进行了对应,对于试验时的SOC范围以及温度范围的试验论证,
并拟定了相应的论证试验计划。
5)2021年4月,在2021年电动汽车整车标准工作组第一次会议上,起草组对新一版
标准草案进行了通报解读,对现有的试验结果进行了汇报,并对标准验证试验计划进行了公
布,会议上暂无意见提出。
6)2021年6月,标准修订工作组在湖北襄阳召开了标准修订的专项讨论会,会上再
次就标准草案进行了新一轮的意见汇总与讨论:①修改草案中环境条件的要求,修改为“风
速不超过3m/s”会使条件变得更加严苛,建议保留原标准中的表述;②保留草案中关于道
路条件要求的表述,与其它标准表述保持一致,“路面应坚硬、平整、干净且具有良好的附
着系数”,不考虑引入推荐具体数值的附着系数;③删除最高试验车速道路条件中“加速区
的纵向坡度不超过4%”这一要求;④0-400m原地起步加速试验,部分代表认为必要性不高,
但是考虑到与传统汽车的试验项目进行对比的需要,会议暂定保留该项试验;⑤增加了对“辅
助装置”的举例说明,修改为“辅助装置(如空调、座椅加热等)”。同时会议也通过了标准
修订验证试验冬季、夏季验证试验方案。
7)2021年6月-8月,开展了夏季验证试验4台次,试验车型涵盖了纯电动M类及N
类车,主要就30℃-35℃与35℃-40℃的试验结果进行了,高低电量车辆的试验结果进行了
对比,同时对标准规定的试验方法进行了可操作性进行了验证。
8)2021年11月份,在电动汽车整车标准工作组第二次会议上,起草组对新一版的标
准草案进行通报,就夏季试验验证数据及分析结果在会议上进行了公布,并就草案形成以下
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《标准名称》(XX稿)编制说明
修改意见:①增加室内试验的温度范围规定②在底盘测功机上开展30分钟最高车速试验及
爬坡车速前,需要开展相同载荷的滑行阻力测试③试验前关闭辅助装置这一表述,需要将
ESC等辅助功能纳入考虑,并讨论制订了冬季验证试验方案。
9)2021年12月~2022年2月,工作组进行了冬季验证试验5台次,纯电动半挂牵引
车2台,纯电动重型自卸车1台,纯电动乘用车:1台,纯电动客车:1台,主要验证分析
了环境温度低温段(0-5℃)对动力性能的影响、环境温度对动力性能衰减的影响、预热方
式及其他影响因素对动力性能的影响及验证试验方法规定的合理性及可操作性。重点对重型
商用车的加速挡位变换、牵引车模拟货厢及列车状态下动力性能表现等内容进行了验证。
10)2022年3月份,在标准起草组内部会议上,襄阳达安汽车检测中心有限公司就标
准的冬季验证情况进行通报,将试验数据与结论在会议上向起草组进行了汇报。从夏季、冬
季的试验结果上来看,将试验温度修改至“0℃-40℃”对验证车辆动力性能影响很小;50%
以上区间内,电量对车辆的动力性能影响很小。本次会议上,还对草案形成了以下意见:①
对于手自一体车型的模式选择,暂定将由厂家推荐,统一写入模式选择部分;②新增引入了
爬坡试验中变速器调高一挡的折算方法;③调整了附录A环形道路修正因数确定规程还就
纯电动车动力性能同一型号判定的部分内容进行了讨论和意见征集安排;④通过验证试验数
据分析,并调研起草组内主机厂的开发测试情况,暂定牵引车动力性统一在列车状态下进行。
⑤对纯电动汽车动力性能的同一型式判定进行了讨论和该部分内容意见征集安排。
11)2022年7月份,在标准工作组2022年第二次内部会议上,工作组对标准制修订过
程中的三轮验证试验进行了总结汇报,并逐条讨论了标准草案,形成了共同意见:1、明确
了标准中涉及中重型车辆的滑行阻力测量的试验车辆质量以及滑行车速;2、牵引车动力性
统一在拖挂状态下,试验质量按照汽车列车设计总质量进行试验,对具有牵引功能的M1类
车辆及最大涉及总质量小于2t的N1类车辆,不增加牵引状态下进行试验的要求;3、对计
算公式的结果进行小数点保留位数的规定;4、对标准文本的描述进行了GB/T1.1-2020符
合性的讨论和编辑修改。
12)2022年7月份,在标准工作组2022年第二次内部会议上,工作组对标准制修订过
程中的三轮验证试验进行了总结汇报,并逐条讨论了标准草案,形成了共同意见:1、明确
了标准中涉及中重型车辆的滑行阻力测量的试验车辆质量以及滑行车速;2、牵引车动力性
统一在拖挂状态下,试验质量按照汽车列车设计总质量进行试验,对具有牵引功能的M1类
车辆及最大涉及总质量小于2t的N1类车辆,不增加牵引状态下进行试验的要求;3、对计
算公式的结果进行小数点保留位数的规定;4、对标准文本的描述进行了GB/T1.1-2020符
合性的讨论和编辑修改,形成了较为成熟的草案。
13)2022年11月,在电动汽车整车标准工作组2022年第二次会议上,工作组介绍了
GB/T18385《电动汽车动力性能试验方法》的验证试验和标准的完成情况,会议上对标准草
案的爬坡车速试验方法中滑行阻力初始速度、加速能力试验的车辆换挡模式和变速器挡位等
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《标准名称》(XX稿)编制说明
技术内容进行了研讨,工作组结合验证试验数据解答了一些与会代表对草案技术细节的疑问,
并针对会议上收集的合理意见建议进行了修改,形成了标准征求意见稿。
本标准的主要参与单位包括:襄阳达安汽车检测中心有限公司、中国汽车技术研究中心
有限公司、理想汽车、吉利商用车、东风小康、浙江合众汽车、东风汽车技术中心、东风商
用车技术中心、重庆客车检测中心、重庆重型检测中心、比亚迪、国创中心等企业与检测机
构,以上成员对于构思试验方法、撰写标准草案、提供验证车辆以及试验场地提供了重要的
支持和帮助。
二、国家标准编制原则和确定国家标准主要内容的依据
2.1编制原则
1)规范性原则:在标准的起草过程中,严格按GB/T1.1—2020的要求规划标准内容。
在条款表述上,准确按照GB/T1.1-2020的规定表述。
2)科学性原则:本标准在编写过程中,充分考虑了行业快速发展以及产品技术的迭代
更新,以及当前测试评价技术与道路条件等因素,吸收和听取车辆生产企业、检测机构的意
见和建议,通过本次修订使试验条件更加明确、试验流程及方法更加科学、完善,试验结果
更加准确有效,使之能够更加全面准确的对纯电动汽车的动力性能进行评价。
3)可操作性原则:在制订本标准试验方法过程中,综合考虑动力性试验的试验场地条
件、试验方法和数据有效性判定,结合企业和用户关注度高的动力性指标及现有产品性能,
对现行试验方法进行调整和修改,经过试验验证及专家论证,确保实施更加便捷、准确、有
效,提升试验方法的可操作性。
4)适用性原则:试验方法的制定过程综合考虑了乘用车和商用车的特点,在车辆条件、
试验方法中分别进行了相应规定,使标准能够适用于各类型纯电动汽车,并与传统车及同时
修订的混合动力电动汽车的相关标准协调一致,提升了标准的适用性。
2.2、标准修订的主要内容
本次标准修订主要对标准名称、试验质量、道路条件、充电规程、车辆初始状态等内容
进行修改及增补,删除试验顺序的同时增加各项试验前REESS电量要求等前置条件及通用
要求提高标准的规范性和可操作性,增加最高车速的环形道路试验方法、最大爬坡度试验方
法,调整原地起步加速及超越加速的速度区间及试验方法提高标准的实用性,删除与动力性
能无关的蓄电池完全放电及蓄电池40%放电试验,增加测试设备精度要求及试验结果数据
有效性验证等内容。
2.2.1修改标准名称
根据GB/T19596-2017《电动汽车术语》对电动汽车的定义及现行标准规定的适用范
围,现行标准名称为《电动汽车动力性能试验方法》与适用范围不一致,因此修改标准名
称为《纯电动汽车动力性能试验方法》。
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《标准名称》(XX稿)编制说明
2.2调整完善试验质量要求
现行标准中对试验质量规定仅适用于M1类车,与商用车使用状况不符,也与传统车和
燃料电池电动汽车的动力性能相关标准不一致,需要对试验质量及载荷分布进行调整和完善。
本次修订采用与传统车动力性能的试验质量规定一致的方式,分别规定了M1类车辆和
最大设计总质量小于2t的N1类车辆和M2、M3类汽车和最大设计总质量不小于2t的N类
车辆的试验质量和载荷分布,并根据不同的动力性能试验项目规定了车辆的试验质量状态,
针对传统车相关标准对牵引车试验质量规定不明确的问题,规范了牵引车进行动力性能试验
时应按照制造商规定的汽车列车最大总质量加载,弥补了传统车对牵引车试验质量规定不明
确的缺陷。
2.2.3修改环境条件
现行标准对试验环境的规定存在一定的局限性,标准中对环境温度的要求5-32℃局限
性较大,冬季和夏季国内大部分试验场的温度均超过此范围,随着电动汽车技术发展,三电
系统得到长足进步,环境适应性明显提升,经过近五年检测试验积累,并在本次修订过程中
进行了验证试验,工作组认为环境温度可以拓展至0~40℃,与传统车保持一致。
本标准是适用于所有N类和M类纯电动汽车,标准中规定风速的测量点0.7m仅适用
于乘用车等小型车辆,与传统车的相关试验方法规定存在不一致的情况;本次修订将风速的
测量点修订为:对于M1类车辆和最大设计总质量小于2t的N1类车辆,在高于路面0.7m
处测量,对于其他车辆,在高于路面1.2m处测量。
2.2.4补充完善道路条件
现行标准的道路条件的规定中对环形道路的长度要求为1000m,随着电动汽车的技术发
展,车辆的最高车速也越来越高,能够达到或超过传统燃油车的最高车速,1000米的环形
道路不能够满足最高车速测试的要求,,因此本次修订将环形跑道的道路条件修改为和GB/T
12544-2012标准一致,满足所有类型纯电动汽车的测试需求。
现行标准中未对试验坡道的道路条件进行规定,保证试验的准确性和一致性。参照GB/T
12539-2018标准对试验坡道的长度、路面条件进行了规定,与传统车爬坡性能保持一致,
确保试验的一致性。
2.2.5调整完善试验车辆状态及试验车辆准备
现行标准在试验车辆状态中对轮胎状态、车辆磨合等方面的规定过于简略,且其中一些
条款是对车辆进行性能试验时的状态要求,本次修订调整至相关章节。修订具体情况如下:
2.2.5.1修订轮胎状态
轮胎增加进行坡道试验时,轮胎气压为厂定轮胎在冷状态的充气压力下再增加20kPa;
轮胎花纹深度应至少在原始花纹深度的75%以上,且胎面良好。与GB/T12543及GB/T12539
保持一致。
2.2.5.2修订车辆磨合
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《标准名称》(XX稿)编制说明
现行标准对车辆磨合要求为:试验前7天内,试验车辆应至少用安装在试验车辆上的蓄
电池行驶300km。随着电动汽车续驶里程越来越长,300km的里程不能对动力电池进行很
好的状态确认,且很多制造厂都对车辆磨合有自己的要求,本次修订广泛的征求了行业意见,
将磨合规定修订为:“试验样车可根据车辆制造厂的要求进行磨合,同时应在安装REESS
的条件下磨合一定的里程,该里程需大于300km,同时应使REESS至少经历一次从完全充
电状态直至荷电状态报警的过程,电量报警装置应工作正常。”确保动力电池至少经过一轮
充放电来确保电池状态。
2.2.5.3新增牵引车试验状态
本次修订增加牵引车匹配挂车的规定,对牵引车的车辆状态进一步明确和规范。
2.2.5.4修订车辆预热
现行标准中对车辆预热采用以固定行驶速度和距离的统一方式进行,在不同季节不同地
区可能会造成预热不充分,尤其冬季预热效果不佳,通过行业调研及试验验证,预热是否充
分对性能结果影响很大,且预热里程长短对试验初始电量影响也较大,因此本次修订将预热
方式不做统一规定,开放给制造商,可以按照制造商推荐或规定的方式达到制造商制订的稳
定温度条件,但需要在记录中注明采用的预热方式。
2.2.5.5修订充电规程
现行标准对环境温度的要求,室外充电站难以达到,室内充电存在一定的安全隐患,而
且随着电池充电技术的发展,车辆充电时有温度调节功能,环境适应性大大增强,因此,将
20~30℃的充电环境温度的要求修订为在满足试验条件的环境温度下进行,删除了12h的充
电即为充电结束的标准这个规定。。
2.2.6取消试验顺序,调整各项试验初始电量
现行标准对于动力性试验各项试验顺序有较严格的规定,而该顺序在实际实施中存在着
较大的难度,随着电池电控技术的发展,电量对动力性能的影响也日益降低,顺序进行试验
也会造成各种车型试验初始电量不一致,也不利于企业设计研发的比对研究。
经过近几年大量的试验证明,大多数车辆在电量报警前,电量多少对动力性能的影响非
常小,本次修订过程中,工作组也专门对不同试验初始电量进行了多轮的比对试验,试验结
果证明电量对车辆动力性能的影响在试验误差允许范围内,因此本次修订取消了试验顺序,
同时对各项试验前SOC状态进行进行一些调整和规定,以适应目前的技术水平,并使标准
的可操作性大大提升。
2.2.7删除蓄电池完全放电和蓄电池40%放电试验两个试验项目
现行标准中蓄电池完全放电和蓄电池40%放电试验,主要目的是对能耗、三电温度的
考核以及调整后续试验项目的初始电量,并非车辆的动力性能试验项目,因此,本次修订在
规定试验前初始电量的同时删除了这两项试验。
2.2.8增加环形道路试验方法,修订直线道路和单一方向最高车速试验方法
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《标准名称》(XX稿)编制说明
目前电动汽车的最高车速越来越高,直线跑道试验的长度有限,而大的试验场均建有满
足标准要求的高速环道,本次修订增加环形道路试验方法及附录A环形道路修正因数确定
规程,提高标准的场地适应性,且与GB/T12544及GB/T26991协调一致。
现行标准的最高车速试验规定测试区长度为1km,测试的是车辆1km最高车速,目的
是考核三电系统持续工作能力。经过对企业与检测机构的充分调研,并多轮验证试验后认为,
目前电动汽车的技术水平,三电系统已非常成熟,最高车速的测试长度对试验结果无影响,
因此,本次修订取消1km测试长度的限制,修订为:测量区长度应至少200m,并增加每次
试验的重复性校验,确保数据的重复性和有效性,与传统车保持一致。
2.2.9增加30分钟最高车速和爬坡车速试验的滑行阻力试验载荷及底盘测功机设定
目前GB18352已实施至第六阶段,现行标准规定按照GB18352.1设定底盘测功机已不
适用,且现行排放标准GB18352.6标准中对试验载荷的规定不适用于本标准,因此本次修
订明确车辆需按照30分钟最高车速和爬坡车速的试验质量进行滑行阻力试验,底盘测功机
也应按照30分钟最高车速和爬坡车速的试验质量状态,参照GB18352.6进行设定。不能够
直接采用排放试验时测得的滑行阻力试验结果和测功机设定。
2.2.10修订加速性能试验方法
现行标准中的加速性能试验方法规定的加速区间主要集中在中低速,不能完全体现目前
电动汽车的加速性能水平。本次修订增加大众和行业认可度高的0-100km/h,60-100km/h、
0-400m的加速区间测试,更全面的考核车辆的加速性能。
现行标准试验方法规定起始和结束车速误差规定为±1km/h,会造成数据处理时试验车
速区间不一致、起始点或结束点缺失的问题,一致性不易保证,往返各一次取算术平均值,
数据的置信度偏低。本次修订修改车速误差范围和试验次数,并增加数据有效性判定,增加
试验方法的可操作性和数据准确性,并与传统车相关标准保持一致。
通过市场与行业调研,商用车采用变速箱的纯电动汽车较多,现行标准对手动挡及采用
AMT变速箱的车型的操作规范缺失,本次修订参照GB/T12543对变速器操作规程进行了规
定。
2.2.11增加最大爬坡度试验方法,修订坡道起步能力试验方法
现行标准中仅对车辆的坡道起步试验进行了规定,最大爬坡度试验方法缺失。市场上许
多车型的最大爬坡度和坡道起步规定的设计值不同,且坡道起步的爬坡角度小于最大爬坡度,
因此本次修订增加最大爬坡度试验方法,并与GB/T12539协调一致,完善对车辆爬坡能力
的考核。
现行标准中的坡道起步能力试验方法对测量区和起步区的表述不够清晰,车辆起步阶段
的操作要求没有进行详细的规定,本次修订对最大爬坡度和坡道起步试验方法细化,并引入
GB/T12539-2018中的爬坡成功条件,保证试验的准确性和规范性。
2.12增加附录A环形道路修正因数确定规程
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《标准名称》(XX稿)编制说明
本次修订增加了环形道路最高车速试验方法,由于环形道路和直线道路的路面条件不同,
因此需要对环形道路的试验结果进行修正,本次修订在GB/T12544-2012《汽车最高车速试
验方法》中的环形道路修正因数确定规程的基础上,修改了规程中的表达方式与图示,使修
正因数的确定规程更加清晰容易理解和执行。
三、主要试验(或验证)情况分析
标准修订过程中,襄阳达安汽车检测中心有限公司、中国汽车技术研究中心有限公司与
理想、东风、吉利、合众汽车、重庆客车检测中心等工作组成员合作,组织开展了多轮试验
验证和分析工作。
针对标准中的试验环境、车辆准备、道路条件、试验方法、数据有效性判定等关键修订
内容,结合制造商与检测机构关注的关键问题,做了相应的验证工作,包括试验初始电量设
定、环境温度扩展、预热方式等试验条件变化对动力性能的影响、牵引车的试验质量状态、
最高车速测量区长度修订对动力性能的影响、各项试验方法的规范性和可操作性等,通过分
析试验规程及试验数据,进一步验证了本标准的主要技术内容的合理性和可行性。
3.1第一轮验证试验情况
本标准适用范围为M类和N类纯电动汽车,因此工作组对不同类型的车辆均进行了大
量的验证试验,针对重点关注的初始电量、最高车速的测试距离、环道试验与直道试验结果
对比、加速起步和坡道起步操作、坡道起步试验时车辆溜坡、车轮打滑等各种状态进行了大
量的对比测试,并对混合动力电动汽车的纯电模式动力性能试验的适用性进行了验证,具体
验证总体情况见表1,部分试验结果及试验操作情况见图1、图2、图3.
纯电动汽车:纯电动乘用车纯电动货车纯电动城市客车
验证车型
混合动力汽车:非插电式乘用车插电式乘用车插电式货车
试验时间2020.08~2021.01
取消试验顺序,确定各项试验前电池初始电量
不同试验前初始电量对动力性能的影响
验证内容车辆1km最高车速、200m最高车速和环道最高车速的表现差异
原地起步加速、超越加速试验方法操作技术细节确认
最大爬坡度、坡道起步试验方法技术细节确认
表1第一轮验证试验总体情况表
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《标准名称》(XX稿)编制说明
图1纯电动货车对比试验结果
图2纯电动乘用车对比试验结果
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《标准名称》(XX稿)编制说明
图3纯电动城市客车对比试验结果
通过对试验结果的比对分析,为企业和检测机构关注的重要修订点的修订提供了数据支
撑,验证了工作组的修订思路。得到主要验证结论如下:
1)纯电动汽车的试验前初始电量在正常电量区间(100%~30%或电量报警)内,不
同电量下动力性能表现差异在数据有效性判定范围内,可忽略;
2)最高车速的测试长度对测试结果无影响、可取消1km长度限制,可与传统燃油车
至少200m测试长度的规定保持一致;
3)确认了原地起步加速的起步操作和挡位操作规范和可操作性,确定了超越加速试验
的挡位选择;
4)确认了最大爬坡度和坡道起步的试验操作方法和试验过程中车辆的状态与爬坡成功
的判定条件;
5)确认标准草案对混合动力电动汽车纯电动模式下的动力性能试验的适用性。
3.2第二轮验证试验情况(夏季试验)
在2020年电动汽车整车标准工作组第二次会议介绍了标准草案后,收到很多企业及检
测机构的意见建议,工作组经过两次线上讨论会后,修订了标准草案,并编制了后续验证试
验方案。
2021年6月在襄阳进行了起草工作组2021年第一次线下讨论会及第二轮验证试验,对
企业关注的环境温度由5~32℃扩展为0~40℃、最高车速测试区长度由1km修订为至少
200m、试验方法对混合动力电动汽车纯电动模式的适用性等内容进行验证,并继续验证试
验方法对各类车型的适用性。验证总体情况见表2:
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《标准名称》(XX稿)编制说明
主要验证纯电动汽车:纯电动乘用车纯电动轻卡
车型混合动力汽车:增程式电动乘用车混合动力商务车
试验时间2021.06~2021.09
环境温度扩展的高温段(32-40℃)对动力性能的影响
验证内容最高车速测试区长度由1km修订为至少200m
混合动力电动汽车纯电动模式下的动力性能的标准适用性。
表2:第二轮验证试验总体情况表
3.2.1对环境温度拓展高温段及最高车速测试区长度变化的验证
本轮试验在夏季进行,对行业关注度高的环境温度由5~32℃拓展至0~40℃中的高温
区进行对比验证,分别选取27~32℃和35~40℃两个温度段进行对比试验,研究较高温度
下对纯电动汽车动力性能的影响,同时对最高车速在不同测试区长度的场地条件下的差异也
进行了比对,部分车型的验证试验结果见表3及图4~图7:
测试结果
相对相对
车型项目名称相对低温相对高温
低温高温
试验结果电量试验结果电量
纯电1km最高车速190.5190.2
90%-73%91%-72%
动乘200m最高车速189.9189.7
用车0-100km/h加速(s)8.598.55
29~35~
50-80超越加速(s)4.3498%-71%4.3988%-67%
31℃36℃
60-100超越加速(s)2.653.06
最大爬坡度30%坡道爬坡成功
坡道起步能力16.6%坡道起步成功
纯电1km最高车速114.60113.92
86%-48%84%-42%
动轻200m最高车速114.71113.96
卡
0-100km/h加速(s)24.4270%-63%25.2171%-63%
27~36~
50-80超越加速(s)8.5763%-60%8.4663%-60%
30℃39℃
60-100超越加速(s)17.0960%-50%17.8960%-50%
最大爬坡度30%坡道爬坡成功
坡道起步能力16.6%坡道起步成功
表3不同环境温度下的动力性能比对试验结果
11
《标准名称》(XX稿)编制说明
图4乘用车起步加速V-T曲线图5乘用车超越加速V-T曲线
图6轻卡起步加速V-T曲线图7轻卡超越加速V-T曲线
通过对比试验结果,工作组得到以下验证结论:
1)两台样车在电量区间、操作模式、试验路段基本一致的情况下进行对比测试,27~
32℃和35~40℃温度段的性能结果基本无明显差别,验证了试验环境温度上限由32℃扩展
到40℃的可行性。
2)本轮验证试验中所有验证车型的1km最高车速与200m最高车速试验结果的细微差
别远低于标准要求的3%的结果重复性判定要求,因此,直线道路最高车速的测试区长度修
订为至少200m是科学合理的。
3.2.2对混合动力电动汽车纯电动模式动力性能的适用性的验证
本轮对混合动力电动汽车进行了纯电动模式动力性能的适用性验证,重点对纯电动模式
性能要求更高的增程式混合动力电动汽车进行了验证,也同时对不同初始电量、不同环境温
度、不同最高车速测试区长度的等方面的性能表现进行了比对,具体见表4:
12
《标准名称》(XX稿)编制说明
SOCSOC
测试结果环境温度
开始结束开始结束
项目名称备注
相对相对相对相对
相对低温相对高温
低温高温低温高温
发动机启动,
30分钟最高车速km/h135.20135.3099%21%99%21%26℃36℃
未完成
1km最高车速170.35170.3296%71%86%64%26℃36℃
200m最高车速170.92170.9496%71%86%64%26℃36℃
环形道路最高车速169.58169.3696%71%86%64%26℃36℃
原地起步加速通过
15.6715.7898%86%96%84%30℃40℃
400m
0-100起步加速时间
7.517.5998%86%96%84%30℃40℃
(s)
50-80超越加速时间
2.192.1998%92%96%89%30℃40℃
(s)
60-100超越加速时间
3.563.6198%86%96%84%30℃40℃
(s)
原地起步加速通过
15.8615.8769%57%69%57%30℃39℃
400m
0-100起步加速时间
7.737.7469%57%69%57%30℃39℃
(s)
运动模式
50-80超越加速时间
2.262.2669%63%69%63%30℃39℃
(s)
60-100超越加速时间
3.713.7269%57%69%57%30℃39℃
(s)
试验坡度%4040
最大爬
37%37%36%36%30℃40℃
坡度
结束车速34.9335.13
试验坡度%4040
坡道起
35%35%35%35%30℃40℃
步能力
结束车速24.9724.77
试验坡度%4040
最大爬
28%28%29%29%30℃39℃
坡度
结束车速34.6134.4
试验坡度%4040
坡道起
29%28%29%28%30℃39℃
步能力
结束车速24.3424.93
表4增程式混合动力电动汽车纯电动模式比对试验结果
13
《标准名称》(XX稿)编制说明
通过对比试验结果,工作组得到以下验证结论:
1)从以上展示的性能结果可以看出,该增程式混合动力电动汽车在纯电模式下的表现
与纯电动汽车一致:27~32℃和35~40℃温度段的性能结果基本无明显差别,最高车速的
测试区长度也无明显影响,不同电量区间的试验结果也在标准要求的数据重复性要求范围内。
2)混合动力电动汽车由于装备的动力电池容量较小,续驶里程较短,因此30分钟最
高车速无法完成。最高车速、加速性能及坡道试验均能按照标准规定的试验方法顺利进行,
验证了标准的适用性。
3.3第三轮验证试验(冬季试验)
本次验证试验主要对中重型商用车、牵引汽车进行验证试验,并对环境温度低温段对动
力性能的影响进行研究,并进一步对动力性能的影响因素进行确认。总体验证试验情况见表
5:
主要验证
纯电动乘用车纯电动牵引汽车纯电动重卡纯电动客车
车型
试验时间2021.12~2022.03
验证分析环境温度扩展低温段(0-5℃)对动力性能的影响;
验证分析预热方式及其他影响因素对动力性能的影响;
半挂牵引车载荷状态(模拟货箱和牵引状态)性能比对与试验方法适用性验证
验证内容装用手动挡或带手动模式变速器车辆的加速试验操作验证
验证试验方法规定的合理性及可操作性。
采集试验过程中电池电机温度、电机输出电流电压等关键参数,分析电池温度、
电量对试验结果的影响
表5第三轮验证试验总体情况表
本轮试验工作组对试验车辆的电池电机温度、电机输出电流电压等关键参数进行了采集
(如图8),通过对电池电机工作状态与性能结果的比对分析,进一步确认各修订点对车辆
动力性能表现的影响,验证本标准的科学合理性。
图8纯电动牵引车起步换挡加速数据采集情况
14
《标准名称》(XX稿)编制说明
3.3.1环境温度拓展(低温段)对动力性能的影响验证
本轮验证试验在冬季开展,对纯电动车辆分别进行了环境温度为0-5℃与5~10℃的动
力性试验,以期通过试验车辆的动力性能表现差异来分析将可以进行试验的最低环境温度要
求由5℃调整为0℃的合理性,部分车型试验结果见表6。
测试结果
相对相对
车型项目名称相对低温相对高温
低温高温
试验结果电量试验结果电量
纯电30分钟最高车速158.00158.20
82%~91%~
动乘1km最高车速158.00158.30
75%56%
用车200m最高车速157.80158.102.2℃6.5℃
0-100km/h起步加速(s)8.168.13
81%-73%89%-80%
60-100超越加速(s)4.003.93
纯电30分钟最高车速89.789.7
动半1km最高车速98.388%-52%98.490%-54%4.6℃8℃
挂牵200m最高车速98.398.3
引车0-80km/h起步加速(s)71.2170%-59%71.9670%-56%2.9℃10.9℃
60-85超越加速(s)40.6266%-58%39.3967%-51%4.1℃7.8℃
表6环境温度拓展(低温段)比对试验结果
通过对试验结果的比对分析,纯电动车辆在环境温度为(0-5℃)与(5~10℃)两个区
间的动力性能试验结果一致性较好,在试验初始电量及电池温度基本相同的情况下,性能表
现基本无差别,都在标准要求的数据重复性要求范围内,与夏季验证试验时高温比对结果表
现一致,结合夏季的高温试验比对结果,验证了环境温度由5~32℃拓展至0~40℃的科学
合理性和可行性。
3.2预热方式对电池温度的影响分析
工作组首先对电池温度对加速性能的影响进行了比对试验,采用从不同的初始电池温度
进行连续12次加速的方式,观察电池温度与加速性能之间的关系,具体示例如图9所示:
15
《标准名称》(XX稿)编制说明
图9电池温度与加速时间关系
由上图示例中可以看出,该车电池温度对加速性能的影响明显,当电池温度低于23℃
时,加速时间随电池温度升高缩短明显,当电池温度高于25℃时,加速时间趋于稳定,这
种现象在本轮试验中在多台车上出现。因此,为了能够得到最优加速性能且试验结果有较好
的重复性,低温环境下车辆预热非常重要。因此本轮试验,工作组对预热方式进行了比对研
究,分别采用80%设计车速和起步加速两种方式对车辆进行预热,示例如图10所示:
图10预热方式比对
从以上示例可以看出,现行标准的80%设计车速行驶5km远不能满足冬季车辆预热的
16
《标准名称》(XX稿)编制说明
需求,至少需行驶20km以上才能将电池温度预热至20℃左右,而采用起步加速这样的全油
门工况进行预热,行驶距离大大缩短,可以快速将电池温度提升至20℃,但这两种方式均
有电量消耗较大的弊端。
测试过程中发现,在车辆充电过程中,车辆电池温控系统会将电池温度调整至适合的温
度,充电完成时电池温度一般在25~30℃左右(因车辆不同),此时无需专门对电池进行预热,
仅需对车辆其他部件预热,可以达到快速预热的目的并尽可能节省电量,此种预热方式适合
冬季环境温度较低时对车辆进行快速预热。
由于本标准适用与所有M类和N类纯电动车辆,各类车型电池容量大小不一、发挥性
能所需适宜的电池温度也有差别,因此工作组认为统一采用一种预热方式对车辆进行预热不
能适应不同季节、不同电池容量、不同电池温控系统的需求,因此,将预热的方式开放给制
造商,由制造商根据自身产品特性进行规定,测试时按照制造商的要求对车辆进行预热,以
使车辆能够体现其最优性能,并能够确保数据的重复性和有效性。
3.3不同电量下的加速性能比对
本轮试验在环境温度和电池温度接近的情况下,排除其他因素对动力性能试验结果的影
响,进一步对不同试验初始电量下的加速性能进行了比对验证,具体示例见图11所示:
图11两台样车不同电量下的加速性能比对
通过以上示例可以看出,在排除其他影响因素后,不同电量下的加速性能表现是非常一
致的。
3.4半挂汽车列车与半挂牵引车带模拟货厢性能比对
由于传统车动力性能相关标准中仅GB/T12539-2018《汽车爬陡坡试验方法》中明确牵
引车应在制造商规定的牵引条件下进行试验,最高车速及加速性能标准中对牵引车的试验载
荷没有明确,因此牵引汽车的动力性能究竟是采用汽车列车的方式和是采用模拟货厢的方式
进行动力性能试验一直存在争议。
本轮验证试验,重点对半挂牵引车在两种模式下的动力性能进行了比对试验,试验结果见图
12:
17
《标准名称》(XX稿)编制说明
图12半挂牵引车模拟货厢状态与列车状态性能比对
由以上结果可以看出,半挂牵引车模拟货厢和带挂列车状态下的加速性能相差一倍以上,
爬坡能力也差异明显。由于半挂牵引车使用场景基本为列车状态,经过调研,制造商与用户
均关注的是牵引车在列车状态下的性能,制造商在开发设计阶段均主要进行列车状态下的动
能性能试验,因此,本次修订将牵引车的试验载荷状态规定为:牵引车为制造商规定的牵引
条件下汽车列车最大允许装载质量。
3.5装用手动挡或带手动模式变速器车辆的加速试验操作验证
由于用途和使用需求不同,一般乘用车采用减速器来降低转速提高扭矩,中重型商用车
由于需要大扭矩,传动系统多采用多挡变速箱确保扭矩输出,目前主要采用AMT自动变速箱
进行传动,AMT变速箱一般都有自动模式换挡和手动模式换挡两种用户选择,在使用手动模
式进行加速性能测试时换挡时刻的确定需要在本标准中进行规定。
由于驱动电机转速范围大且扭矩输出特性与发动机不同,扭矩随转速升高会急剧下降,
因此,全油门下变速器换挡策略与燃油发动机不同。发动机一般采用额定转速换挡,驱动电
机一般采用峰值功率换挡。
本次修订工作组对修订的手动换挡的换挡时刻及操作规程进行了验证试验。具体见表7:
SOCSOC
测试结果
车型项目名称开始结束开始结束
自动模式手动模式自动模式手动模式
0km/h0.000.00
10km/h1.351.43
起步加
纯电动半20km/h6.207.66
速时间69%53%64%30%
挂牵引车30km/h11.6616.81
(s)
40km/h17.2927.22
50km/h26.6135.56
18
《标准名称》(XX稿)编制说明
60km/h36.8245.33
70km/h52.4757.65
80km/h71.3273.75
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