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    空气阻力对于电动汽车高速续航能力的决定性影响

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    用户26714571154822025-10-30

    这是一个非常专业且准确的说法,并不夸张,在特定工况下是完全成立的。 余承东的这个说法是为了强调风阻(空气阻力)对于电动汽车高速续航能力的决定性影响。

    下面我们来详细解释一下为什么这个说法是准确的:

    1. 能量消耗的构成

    一辆电动车在行驶时的总能耗(或者说驱动电机输出的能量)主要用来克服以下几种力:

    1. 空气阻力(风阻)

    2. 轮胎的滚动阻力

    3. 传动系统的内阻损耗

    4. 上坡时的重力势能(下坡时则能回收部分能量)

    在城市低速行驶时,车速慢,风阻很小,能耗主要来自于频繁的起步、加速以及克服滚动阻力。但一旦上了高速,情况就发生了根本性的变化。

    2. 为什么高速时风阻占比如此之大?

    关键在于物理学公式:

    空气阻力 F = (1/2) * ρ * C<sub>d</sub> * A * v²

    其中:

    · ρ 是空气密度(常数)

    · C<sub>d</sub> 是风阻系数(车辆设计决定)

    · A 是车辆迎风面积(车辆大小决定)

    · v 是车速

    请注意,阻力和车速的平方(v²)成正比。

    而克服阻力所做的功(消耗的能量)W = F * s (阻力 × 距离)

    在单位时间内(比如每小时),行驶的距离s其实就是车速v。所以,克服风阻所消耗的功率 P = F * v。

    将阻力公式带入: P ≈ (1/2) * ρ * C<sub>d</sub> * A * v³

    核心结论:克服风阻所需的功率与车速的立方(v³)成正比!

    这意味着:

    · 当时速从60 km/h提升到120 km/h时,车速变为原来的 2倍。

    · 但克服风阻所需的功率会变为原来的 2³ = 8倍!

    相比之下,滚动阻力等其它阻力随速度的增长要平缓得多。因此,在速度不断提升时,风阻的能耗占比会急剧上升。

    3. 数据佐证和实际测试

    许多汽车媒体和专业机构进行的测试都验证了这一观点:

    · 低速工况(如60km/h以下):风阻能耗占比可能只有20%-30%左右,滚动阻力是主力。

    · 中高速工况(如90-100km/h):风阻和滚动阻力的能耗占比可能已经持平,各占40%-50%左右。

    · 高速工况(120km/h及以上):风阻能耗占比迅速攀升至60%、70%甚至更高是完全可能的。对于车身较高、风阻系数不佳的SUV来说,这个比例会更高。

    有媒体对特斯拉Model 3进行过分项能耗估算,在时速120km/h时,其风阻能耗占比确实可以达到约60%-70%。问界M5/M7等作为SUV,风阻系数相对轿车更大,达到70%以上是一个非常合理的估算。

    总结

    余承东的说法 “车速跑到120km/h,风阻消耗的能量可占总能耗70%以上”:

    1. 在物理原理上是绝对正确的:基于风阻功率与速度立方成正比的物理定律。

    2. 在工程实践上是成立的:大量实车测试数据支持这一结论,尤其是对于风阻较大的SUV车型。

    3. 有其特定的语境:他是在强调高速巡航这一特定场景,目的是为了凸显降低风阻系数(C<sub>d</sub>) 对于提升电动车续航里程(尤其是高速续航)的极端重要性。

    所以,这并非夸大其词的营销话术,而是一个基于严谨物理学和工程事实的陈述。这也解释了为什么所有电动车厂商都在不遗余力地优化车身线条,追求哪怕0.01的风阻系数降低。

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