特斯拉汽車?yán)m(xù)駛里程和電池衰減解析

Plug-in America通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查的形式收集了來(lái)自世界各地Model S車主的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以在一定程度上用于分析Model S電池的衰減問(wèn)題。這些數(shù)據(jù)都是收集自不同地區(qū)不同車主的車輛儀表顯示數(shù)據(jù)。

圖1是根據(jù)收集的數(shù)據(jù)得到的Model S的額定續(xù)駛里程rated range和里程表odometer讀數(shù)的關(guān)系曲線。圖中，Y軸rated range數(shù)據(jù)是直接從車上儀表讀到的：將車子完全充滿電之后，車子會(huì)顯示一個(gè)rated range數(shù)值，表示充滿電之后車子可以行使的里程數(shù)，這在美國(guó)和加拿大常用EPA里程來(lái)表示（在其他國(guó)家可能采用NEDC表示）。這里也沒(méi)有測(cè)量實(shí)際電池可以放出的容量，而是在完成充電后，用儀表顯示的rated range來(lái)等效電池容量進(jìn)行分析（因?yàn)槿绻麅x表上顯示的rated range降低，說(shuō)明電池也有衰減了）。X軸是車子的里程表odometer顯示的數(shù)值，使車輛累積的總里程數(shù)。圖中的不同顏色表示不同Model S的車型，相同車型由于配置不同、駕駛路況/習(xí)慣等不同，即使在相同電池包容量下，range也會(huì)不一樣。例如，圖中配備85kWh電池的車型就有85、85P、P85D三種，對(duì)應(yīng)range也不一樣（有些在BMS里面通過(guò)軟件來(lái)限制電池可用能量）。圖中的散點(diǎn)是收集的不同Model S車輛不同年份的上述兩個(gè)數(shù)據(jù)（rated range vs. odometer），實(shí)線是條趨勢(shì)線。需要注意的是：這些數(shù)據(jù)中的電池包有些是中途已經(jīng)更換過(guò)電池包或其他零部件的。另外這些數(shù)據(jù)點(diǎn)只反映了里程數(shù)據(jù)，并沒(méi)有反應(yīng)出使用時(shí)間。

圖1 Model S續(xù)駛里程和里程表讀數(shù)

這里我們看一下圖中里程表數(shù)值顯示最大的一輛車（vehicle ID 291#），其odometer里程數(shù)為161591mile，換算成公里數(shù)為~26萬(wàn)公里，這已經(jīng)超過(guò)了通常汽車要求的10year/150k mile的壽命要求。這里我們看一下實(shí)際這輛車子是什么情況：車主來(lái)自德國(guó)米內(nèi)爾斯塔特Münnerstadt，車型是2013 Model Year Model S Signature 85 Performance（P85D）。截止到2016年的里程表讀數(shù)~26萬(wàn)公里（161591英里，三年開(kāi)這么多公里數(shù)，車主是個(gè)重度汽車使用者了），70%是highway，30%是freeway，rated range為245miles，三年期間可行使里程衰減大約為~3%（以253mile作為P85D的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)）。但是需要注意的是，該車在三年內(nèi)換過(guò)一次電池包、一次車載充電機(jī)、四次傳動(dòng)裝置drive unit，該車的質(zhì)量不太好。

另一輛vehicle ID為130#的2012 Model Year的Model S Signature 85 Performance，該車沒(méi)有更換過(guò)零部件，截止到2015年7月，3年多時(shí)間內(nèi)，里程表讀數(shù)為2.0902萬(wàn)英里，大約3.34萬(wàn)公里，65%為highway，45%為freeway，該車的rated range沒(méi)有看到衰減。

下面我們看一下另一個(gè)同樣2013 Model Year的Model S Signature 85 Performance車子（vehicle ID 249#），截至2017年3月28日，里程表顯示14.2775萬(wàn)英里，大約22.8萬(wàn)公里（其中85%是highway，15%是freeway），4年時(shí)間內(nèi)rated range大約衰減~6%。其間，電池包沒(méi)有更換過(guò)，但是drive unit更換過(guò)四次。

但是也有一些車主的數(shù)據(jù)顯示較大的衰減。例如，vehicle ID為339#的2013 Model Year Model S Signature 85 Performance車子，截止到2015年7月，里程表讀數(shù)為3.492萬(wàn)英里，約5.6萬(wàn)公里，rated range為228mile，highway里程占據(jù)10%，freeway里程占據(jù)了90%，其間沒(méi)有更換過(guò)零部件，兩年時(shí)間內(nèi)續(xù)駛里程衰減約為~10%。另一個(gè)Vehicle ID為505#的2014 Model Year， 截止到2016年7月的rated range為202mile，highway占據(jù)25%，freeway占據(jù)75%，其間還更換過(guò)一次充電機(jī)和一次drive unit，兩年時(shí)間左右rated range衰減約20%，這個(gè)衰減是比較嚴(yán)重的。

圖2 Model S充電后的續(xù)駛里程數(shù)和總里程數(shù)關(guān)系

國(guó)外Dutch-Belgium Tesla論壇的Tesla車主們也作了類似的Model S數(shù)據(jù)收集（圖2）。這里的Y軸是Remaining Range，X軸是Mileage。與Plug-in America的數(shù)據(jù)相比，雖然X/Y軸名稱不一樣，但是兩者所表示的含義是一樣的。這里X軸的Mileage也是車輛里程表讀數(shù)（Plug-in America用odometer表示），Y軸remaining range也是在充滿電之后顯示預(yù)估行駛里程（Plug-in America用rated range表示）。如果僅僅看統(tǒng)計(jì)的趨勢(shì)曲線，似乎可以看到Model S的續(xù)駛里程衰減很小的，累計(jì)行駛6萬(wàn)公里后，續(xù)駛里程衰減僅為5%， 10萬(wàn)公里衰減6%左右，20萬(wàn)公里衰減8%左右。這里我們只能看到續(xù)駛里程的變化數(shù)據(jù)，并看不到電池實(shí)際能量的變化以及這些參數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)間。下面我們具體看幾組其它數(shù)據(jù)（表1），可以看到圖2背后的其他一些信息。

表1 US和Asia Pacific/Europe Model S用戶數(shù)據(jù)