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上周一说到一辆小汽车重约2吨,百公里耗电约17度,对于私家车、公务车、出租车都适用这个数据。而一辆商用车中10-13吨,载重后百公里耗电约120度。今天就来详细说说这个数据是怎么来的。
假设一辆普通的燃油汽车和一辆电动汽车行驶相同的距离,需要的能量是相同的,就好像挪动一件东西,用人力和用机器做功时相同的,这个初中物理就学过。
在此基础上,我们可以通过燃油汽车做功能能量和效率,推算电动汽车需要多少能量行驶相同的距离,进而通过电动机和电池的效率估算需要多少电量。
一般家用的小汽车油耗在8升/百公里左右,而汽油的密度大约是0.72千克/升,也就是5.76千克/百公里。汽油的能量是43.1兆焦/千克,所以算出来小汽车百公里需要耗能248兆焦。
不过这些能量并不是全部都能用来给汽车做功的,汽油燃烧时大部分能量都被尾气带走了,而且从发动机传动到轮胎还要损失一部分能量,所以一般来说汽油蕴含能量中只有15%-25%最后给小汽车的行驶做功了,取中值20%,算下来推动小汽车行驶一百公里大概需要50兆焦的能量。
一般研究表明,电动汽车的蓄电池循环效率为90%(释放电能与充电电能之比)左右,而驱动汽车的电机效率为90%左右(由电能到动能),那么电动汽车的百公里电耗即为50兆焦÷90%÷90%=61.7兆焦。由于1kWh=3.6兆焦,因而可以算出百公里电耗=61.7/3.6=17.1kWh,也就是电动小汽车百公里耗电17度电左右。这与本文开头的数据对上了吧。
那这个数准确吗?以特斯拉电动车为例,官网公布85kWh的车型续航里程是500公里,平均百公里电耗17kWh。而比亚迪的秦电动车,电池容量13kWh,标称续航里程70公里,平均百公里电耗18.6kWh。看来都和小编估算的差不多,说明这么粗糙估算还是靠谱的。
当然,同等级的电动汽车因为电池重量会比燃油汽车重不少,汽车每重40千克,耗能量大约会提高1%;但又由于电动汽车的驱动损耗小于燃油汽车(燃油汽车有曲轴、变速箱、传动装置等,机械损耗大于电动车),所以综合来看,小编的估算结果也差不多。
总结一下,8L油耗的燃油汽车大概等同于17kWh电耗的电动汽车,大致可以认为1个油对2-2.5度电的对比关系。1个油6块钱,而2度电才一两块钱,可以看出电动汽车的经济优势了吧——节省60%以上的钱呢!
不过请注意,以上所指的都是燃烧汽油的小汽车哦,日常还能见到柴油汽车。虽然柴油车的污染大于汽油车,但好处是柴油发动机的效率高于汽油发动机(动力也大于汽油机,所以大车都用柴油机),比如公交车、货车、环卫车什么的用的都是柴油发动机,有兴趣的朋友可以自己算算柴油车改装成电动车后,比如燃油公交车Vs电动公交车,大概是几个油对几度电。小编这里给出粗略答案,大概是1个油对应3-4度电。换算成经济成本,那也能便宜40%左右。
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