电动汽车能量消耗率限值标准.docx
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电动汽车能量消耗率限值标准
电动汽车能量消耗率限值标准
研究报告
ResearchReportofElectricVehicleEnergyConsumption
LimitsStandard
中国汽车技术研究中心有限公司汽车标准化研究所
2018年5月
电动汽车能量消耗率限值标准研究报告
前言
近些年来，新能源汽车产业作为未来我国汽车产业创新发展的重要领域和突破口得到了快速发展。
为推动新能源汽车节能降耗，实现我国新能源汽车产业健康发展，我国
于2016年启动了推荐性国家标准《电动汽车能量消耗率限值》研究，2018年初完成标准制定，成为全球首个针对新能源汽车能耗指标要求的技术标准。
项目研究过程中，中国汽车技术研究中心组织行业骨干企业针对纯电动乘用车能耗测试方法、技术状态等进行了调研分析，同时组织开展了大范围的能耗摸底试验。
本报告全面介绍了电动汽车能量消耗率限值评价体系、折算系数、应用场景、限值指标等主要技术内容的确定过程，并提出了下一阶段的重点工作方向。
同时，报告基于现有数据对标准实施后的电能节约和二氧化碳减排总量进行了预测。
本研究报告是在工业和信息化部的指导和能源基金会的资助下、由中国汽车技术研究中心编写完成的。
报告由王兆、刘桂彬指导，郑天雷执笔，编写组成员包括金约夫、保翔、刘志超、闫祯。
由于时间仓促、报告尚有许多不尽人意的地方，敬请关心汽车节能、新能源汽车工作的领导、专家和社会各界提出指导和批评意见，以便我们在后续工作中改进和提高。
电动汽车能量消耗率限值标准项目组
二零一八年五月
电动汽车能量消耗率限值标准研究报告
第1章研究背景..................................................
1
1.1产业发展
1
1.2相关规划
4
1.3相关政策
6
1.4研究过程
8
1.5小结
9
第2章基础数据.................................................
10
2.1试验方法
10
2.2摸底测试
11
2.3基础数据
12
2.4小结
13
第3章标准技术方案.............................................
14
3.1适用范围
14
3.2评价体系
14
3.3折算系数
20
3.4应用场景分析
25
3.5能量消耗率限值
25
3.6车型达标率
26
3.7小结
27
第4章标准实施效果预测.........................................
28
4.1能量消耗率
28
4.2行驶里程和年限
28
4.3产销量
29
4.4单位电耗的CO2排放
29
4.5节电量及CO2减排量
29
4.6小结
30
第5章后续工作.................................................
32
5.1纯电动汽车能量消耗率试验方法标准
32
5.2纯电动商用车能量消耗率限值
32
5.3插电式混合动力电动汽车能源消耗量试验方法
32
5.4小结
33
参考文献.......................................................
34
附录一电动汽车能量消耗率限值（草案）............................
35
电动汽车能量消耗率限值标准研究报告
第1章研究背景
汽车产业和市场的高速发展给我国能源和环境带来巨大的压力。
与传统燃油汽车相比，新能源汽车在直接尾气排放、能源来源方面具有一定优势。
《汽车产业中长期发展规划》等文件提出将新能源汽车作为未来汽车产业创新发展的重要领域和突破口，引领产业转型升级。
为推动新能源汽车节能降耗，实现我国新能源汽车产业健康发展，我国
于2016年启动了推荐性国家标准《电动汽车能量消耗率限值》研究，2018年初完成标准制定，这也是全球首个针对新能源汽车能耗指标要求的技术标准。
1.1产业发展
1.2.1总体
近十余年来，我国汽车产业和市场高速发展，已逐步成为全球汽车产业的核心地区。
下图为2005至2017年我国各类型汽车销量及增长率情况。
2017年，我国汽车产销量分别达到2901.5和2887.9万辆，同比增长3.2%和3.0%，连续9年蝉联全球第一，汽车保有量已突破2.17亿辆。
2005至2017年，我国汽车销量年平均增长率达14.4%，汽车销量占全球的比例也由2005年的仅8.59%增至接近三分之一。
总体上看，在经历了国际金融危机、产业政策刺激等导致的波动期后，我国汽车产业已步入稳步增长期。
与发达
国家相比，我国千人汽车保有量仍然偏低，随着我国经济的持续快速发展、居民收入增加以及城镇化进程的推动，预计未来5~10年我国汽车产业仍将保持稳定增长。
图12005~2017年我国汽车销量变化
1
电动汽车能量消耗率限值标准研究报告
目前，我国汽车保有结构仍主要以传统燃油汽车为主，随着汽车产销量及保有量的迅速增长，能源紧张和环境污染问题也更加突出。
2017年，我国石油表观消费量超过
5.9亿吨，全年石油净进口约为3.96亿吨，对外依存度已达67.4%，再创历史新高。
以汽油为例，下图为2010~2016年我国汽车保有量和汽油消费总量变化情况，车用燃料消耗已成为我国石油消耗总量快速攀升的最主要因素。
在排放方面，燃油消耗造成的汽车尾气污染已成为我国大气污染问题的重要原因之一。
2016年，全国机动车排放污染物4472.5万吨，其中汽车是污染物排放总量的主要贡献者，其排放的CO和HC超过80%，NOx和PM超过90%。
因此，培育和发展节能环保汽车、新能源汽车已成为缓解燃油供应矛盾、减少尾气排放、改善大气环境的迫切需求。
图22010~2016年我国汽车保有量和汽油消费总量变化
1.2.2新能源汽车与传统燃油汽车相比，新能源汽车在直接尾气排放、能源来源方面具有优势。
在补
贴政策、部分城市限行限购政策等因素刺激下，我国新能源汽车自2014年起步入快速发展期。
下图为2011~2017年我国新能源汽车产销量变化情况。
以销量为例，2013年我国新能源汽车销量仅为1.8万辆，2017年达到77.7万辆，年均增幅达156.3%。
2017年，我国新能源汽车产销分别达到79.4万辆和77.7万辆，同比分别增长53.8%和53.3%，新能源汽车在汽车总体销量中占比2.7％，比上年提高了0.9个百分点。
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图32011~2017年我国新能源汽车产量变化
图42011~2017年我国新能源汽车销量变化
下图为2017年我国新能源汽车产销量中车辆类型的分布情况。
总体上看，纯电动车型是新能源汽车增长的主要驱动力，在总体产销量中占比高达84%（纯电动乘用车占比59%，纯电动商用车占比25%）。
与上一年相比，纯电动乘用车在总体产销量中所占比例继续扩大，从51%增长为59%；插电式混合动力汽车仅占16%，一方面是由于市场上相关车型数量较少，另一方面与北京等新能源汽车主要销售城市对插电式混合动力汽车限制有关。
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图52017年我国新能源汽车产量分布
图62017年我国新能源汽车销量分布
1.2相关规划
1.2.1节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020）
2012年，我国发布了《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020）》，提出以纯电驱动为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向，重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化，推广普及非插电式混合动力汽车、节能内燃机汽车，提升我国汽车产业整体技术水平。
u新能源汽车产业化方面，到2015年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆；到2020年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆，燃料电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展。
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u能源节约方面，到2015年，当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至6.9升/百公里，节能型乘用车燃料消耗量降至5.9升/百公里以下。
到2020年，当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至5.0升/百公里，节能型乘用车燃料消耗量降至4.5升/百公里以下；商用车新车燃料消耗量接近国际先进水平。
1.2.2中国制造2025
2015年，我国发布《中国制造2025》十年行动纲领，提出将“节能与新能源汽车”作为重点发展领域，明确了“继续支持电动汽车、燃料电池汽车发展，掌握汽车低碳化、信息化、智能化核心技术，提升动力电池、驱动电机、高效内燃机、先进变速器、轻量化材料、智能控制等核心技术的工程化和产业化能力，形成从关键零部件到整车的完整工业体系和创新体系，推动自主品牌节能与新能源汽车与国际先进水平接轨”的发展战略，为我国节能与新能源汽车产业发展指明了方向。
u新能源汽车产业化方面，到2020年，自主品牌纯电动和插电式新能源汽车年销量突破100万辆，在国内市场占70%以上；到2025年，与国际先进水平同步的新能源汽车年销量300万辆，在国内市场占80%以上。
u能源节约方面，到2020年，乘用车（含新能源乘用车）新车整体油耗降至5
升/100公里，2025年，降至4升/100公里左右。
到2020年，商用车新车油耗接近国际先进水平，到2025年，达到国际先进水平。
1.2.3汽车产业中长期发展规划
2017年，我国发布《汽车产业中长期发展规划》，提出以加强法制化建设、推动行业内外协同创新为导向，优化产业发展环境；以新能源汽车和智能网联汽车为突破口，引领产业转型升级；以做强做大中国品牌汽车为中心，培育具有国际竞争力的企业集团；以“一带一路”建设为契机，推动全球布局和产业体系国际化。
控总量、优环境、提品质、创品牌、促转型、增效益，推动汽车产业发展由规模速度型向质量效益型转变，实现由汽车大国向汽车强国转变。
u新能源汽车产业化方面，到2020年，新能源汽车年产销达到200万辆，动力电池单体比能量达到300瓦时/公斤以上，力争实现350瓦时/公斤，系统比能量力争达到260瓦时/公斤、成本降至1元/瓦时以下。
到2025年，新能源汽车占汽车产销20%以上，动力电池系统比能量达到350瓦时/公斤。
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u绿色发展方面，到2020年,新车平均燃料消耗量乘用车降到5.0升/百公里、节能型汽车燃料消耗量降到4.5升/百公里以下、商用车接近国际先进水平，实施国六排放标准，新能源汽车能耗处于国际先进水平，汽车可回收利用率达到95%；到2025年，新车平均燃料消耗量乘用车降到4.0升/百公里、商用车达到国际领先水平，排放达到国际先进水平，新能源汽车能耗处于国际领先水平，汽车实际回收利用率达到国际先进水平。
1.3相关政策
1.3.1新能源汽车推广应用财政补贴政策为促进新能源汽车产业加快发展，财政部、科技部、工业和信息化部、发展改革委
按照《国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》发布并实施了新能源汽车推广应用补助政策。
其中，2017年《关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》中首次增加了整车能耗要求，纯电动乘用车按整车整备质量（m）不同，工况条件下百公里耗电量（Y）应满足以下要求：
——m≤1000kg时，Y≤0.014×m+0.5
——1000——m>1600kg时，Y≤0.005×m+13.7
2018年，在最新的《关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》中，进一步提高了新能源汽车整车能耗要求，鼓励低能耗产品推广。
其中，根据纯电动乘用车能耗水平设置调整系数。
按整车整备质量（m）不同，工况条件下百公里耗电量（Y）应满足门槛条件，百公里耗电量（Y）优于门槛0（含）-5%的车型按0.5倍补贴，优于门槛5（含）-25%的车型按1倍补贴，优于门槛25%（含）以上的车型按1.1倍补贴。
具体技术要求在2017年基础上加严10%，如下所示：
——m≤1000kg时，Y≤0.0126×m+0.45
——1000——m>1600kg时，Y≤0.0045×m+12.33
2017和2018年新能源汽车补贴政策纯电动乘用车能耗限值对比如下图所示：
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电动汽车能量消耗率限值标准研究报告
图72017和2018年新能源汽车补贴政策纯电动乘用车能耗限值1.3.2双积分政策
2017年，为了提升乘用车节能水平，缓解能源和环境压力，建立节能与新能源汽车管理长效机制，促进汽车产业健康发展，工业和信息化部、财政部、商务部、海关总署、质检总局联合发布了《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》。
其中，在计算新能源乘用车车型积分时设定了百公里耗电量要求：
满足条件一、但是不满足条件二的，车型积分按照标准车型积分的1倍计算；满足条件二的，按照1.2倍计算；其余车型按照0.5倍计算。
具体技术条件如下所示：
条件一：
m≤1000kg时，Y≤0.014×m+0.5
10001600kg时，Y≤0.005×m+13.7
条件二：
m≤1000时，Y≤0.0098×m+0.35；10001600时，Y≤0.0035×m+9.59。
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图8双积分政策纯电动乘用车车型积分条件
1.4研究过程
2015年，国家标准化管理委员会下达推荐性国家标准《电动汽车能量消耗率限值》制定计划，标准计划号为20150680-T-339。
2017年，《汽车产业中长期发展规划》发布，首次对新能源汽车能耗水平提出目标要求，包括到2020年新能源汽车能耗处于国际先进水平，到2025年新能源汽车能耗处于国际领先水平。
标准项目下达后，在工业和信息化部装备工业司和国家标准化管理委员会指导下，中国汽车技术研究中心有限公司于2016年启动《电动汽车能量消耗率限值》标准研究，于2018年初完成全部制定工作。
主要研究过程如下：
表1主要研究活动及会议
时间主要活动主要内容
2016年1~4月前期预研
2016年5月工作组成立暨第一次会议
2016年6月~
评价体系研究
2017年2月
1）密切跟踪国外相关标准法规动态，分析全球纯电动汽车发展趋势和技术状态。
2）密切跟踪GB/T18386标准修订动态，
分析试验方法修订对能量消耗率测试结果的影响并收集相关基础数据。
就标准制定计划、制定原则、影响因素等开展讨论，确定后续研究方向
就评价单位、评价体系、能耗影响因素等开展研究
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时间主要活动主要内容
2017年3月第二次会议
2017年3~4月摸底测试
确定标准主要评价体系及后续能耗数据摸底计划
在工作组内部开展能耗摸底测试，累计完成37个车型测试
2017年5月草案数据分析及标准草案编写
2017年6月汇报向工信部装备司汇报相关方案
2017年6月讨论
在中机技术委员会就标准未来实施建议征求意见
2017年7月第三次会议针对草案反馈意见进行集中讨论
2017年8月征求意见稿
根据会议讨论情况完善草案并形成标准征求意见稿
2017年8月15日
~9月25日
征求意见稿标准公开征求意见
2017年11月
送审稿
完成标准送审稿
2017年12月
标准审查会
标准审查通过
2018年1月
报批稿
根据审查会意见完成标准报批稿
1.5小结
2014年以来，我国新能源汽车在补贴政策、部分城市限行限购政策等因素刺激下进入快速发展期，产销量分别达到79.4万辆和77.7万辆，在汽车总体销量中占比达到2.7％，其中纯电动车型是新能源汽车增长的主要驱动力，在总体产销量中占比高达84%。
与传统燃油汽车相比，新能源汽车在直接尾气排放、能源来源方面具有优势。
《汽车产业中长期发展规划》等文件提出将新能源汽车作为未来汽车产业创新发展的重要领域和突破口，引领产业转型升级。
为推动新能源汽车节能降耗，实现我国新能源汽车产业健康发展，我国于2016年启动了推荐性国家标准《电动汽车能量消耗率限值》研究，这也是全球首个针对新能源汽车能耗指标要求的技术标准。
经过两年多研究，完成了摸底测试、评价体系研究、标准草案编写等工作，于2018年初完成标准制定并报批。
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电动汽车能量消耗率限值标准研究报告
第2章基础数据
标准制定过程中，项目组通过摸底测试、补贴目录等方式收集到108个车型在GB/T18386—2017标准工况法下的能量消耗率测试数据，用于标准评价体系、限值指标及折算系数公式分析。
2.1试验方法
《电动汽车能量消耗率限值》标准配套的试验方法为GB/T18386《电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》，该标准规定了纯电动汽车的能量消耗率和续驶里程的试验方法，适用于各类型的纯电动汽车。
在本标准研究过程中，GB/T18386标准也进行了修订，与GB/T18386—2005相比，GB/T18386—2017主要技术变化如下表所示：
表2GB/T18386—2017主要技术变化
序号主要技术变化
1试验质量有了重大变化
2试验环境温度条件有了变化，删除了室外试验条件
3结束试验循环的标准有了重大变化，且增加了适用于重型车工况法的结束条件
4增加了停车操作规定
5增加了重型车工况法的续驶里程和能量消耗率的计算方法
6关于试验模式的建议有了改变
测试循环发生了变化，增加了GB/T19754-2015中的中国典型城市公交循环和
7
GB/T27840-2011中的C-WTVC循环
8增加了重型商用车辆行驶阻力系数推荐方案
其中，GB/T18386标准部分条款的修订可能影响到最终试验结果，从而对新、旧试验方法下测试得到数据的可比性产生影响，因此需要进行针对性分析。
对于纯电动乘用车，重要技术条款变化如下表所示：
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电动汽车能量消耗率限值标准研究报告
表3试验方法修订影响分析
类别2005版2017版影响分析
工况法采用NEDC工况，试验但允许只采用市区循环进工况行试验，并在试验报告中注
明。
3.2条规定了三段式加载方法，附件质量分布为：
a）如果最大允许装载质量
小于或等于180kg，该质量
为最大允许装载质量；
b）如果最大允许装载质量试验大于180kg，但小于360kg，质量该质量为180kg；
c）如果最大允许装载质量大于360kg，该质量为最大允许装载质量的一半。
4.4.5.1条规定底盘测功机按照GB18352.1中的规定设定车辆道路载荷。
工况法要求必须完整的NEDC工况，如最高车速达不到120km/h，将工况相应速度基准曲线调整为车辆申报最高车速，同时驾驶员将加速踏板踩到底。
4.3.1条规定对于M1、N1、最大设计总质量不超过3500kg的M2类车辆，附加质量明确为100kg。
4.4.5.1条规定对于M1、N1、最大设计总质量不超过3500kg的M2类试验车辆参照GB18352.5
—2013附件CH中的规定设定车辆道路载荷。
对最高车速低于120km/h的车型产生影响，在新方法下测试得到的能耗值将上升。
通过与标准起草人、检测机构沟通探讨认为，2005版标准中附件质量只适用于道路试验。
对于工况试验，2005版标准道路载荷参照GB18352.1设定，包含了工况试验质量（整备质量+100kg）要求，与2017版规定一致。
因此，研究认为附件质量条款的变化对于M1、N1以及最大设计总质量不超过3500kg的M2类车辆的工况法试验结果没有影响。
2.2摸底测试
为了进一步搜集电动汽车能量消耗率数据，项目组组织国内外主要纯电动乘用车企业开展了基础数据摸底工作。
摸底测试依据GB/T18386—2017标准工况法进行测试，累计测试车型37个，主要参与企业如下表所示。
序号
表4
参与摸底测试企业名单
单位名称
1
安徽江淮汽车股份有限公司
2
北京现代汽车有限公司
3
北京新能源汽车股份有限公司
4
比亚迪汽车工业有限公司
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序号单位名称
5长城汽车股份有限公司
6重庆长安汽车股份有限公司
7东风雷诺汽车有限公司
8东风汽车有限公司东风日产乘用车公司
9泛亚汽车技术中心有限公司
10广汽丰田汽车有限公司
11广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院
12海马商务汽车有限公司
13华晨汽车集团控股有限公司
14宁海知豆电动汽车有限公司
15奇瑞新能源汽车技术有限公司
16上海汽车集团股份有限公司技术中心
17上汽集团商用车技术中心
18上汽通用五菱汽车股份有限公司
19中国第一汽车集团有限公司
20宝马（中国）服务有限公司
21本田技研工业（中国）投资有限公司
22大众汽车（中国）投资有限公司
23戴姆勒大中华区投资有限公司
24福特汽车（中国）有限公司
25特斯拉中国
2.3基础数据
标准制定过程中，为
升级会员 