为什么电动汽车在跑高速时耗电很快？

主要受风阻的影响。

汽车行驶时需要克服四种阻力：风阻、轮胎滚阻、加速阻力、爬坡阻力。

加速、爬坡时电耗明显增加，就像我们骑自行车加速、爬坡需要使劲蹬一样，符合我们的直觉，就不展开讨论了。速度上升时轮胎滚阻基本不变，也不讨论了，这里重点讨论一下风阻。

以下是风阻的公式：

其中空气密度、风阻系数、迎风面积都是固定的常数，只有车速是变量，而且风阻跟车速的平方成正比！也就是说，车速增加一倍，风阻直接变成四倍！

上图是某台车风阻与车速的关系图（不考虑加速、爬坡场景），可以看到速度从60km/h提升到120km/h，风阻从50牛直接提高到了200牛！车速超过80km/h后，空气阻力就超过轮胎滚阻，成为第一大阻力来源，这时动力电机主要在克服风阻。

所以说，电动车速度越快，风阻越大，耗电就越快。以下是某台电动车单位能耗与速度的实测图，印证了我们刚才的分析：

这时，聪明的你可能心里已经犯起了嘀咕：难道燃油车不是速度越快，也风阻越大，油耗越大么？为何实际上燃油车跑高速，油耗反而越小呢？

这可真的是个好问题！我以前也有过相同的疑惑。

实际上，电动车与燃油车跑高速能耗的差异，主要是因为电机与发动机效率曲线的差异。

下图是某台电动车动力电机的效率曲线，这个效率的意思是给电机输入100度电，电机可以向车轮输出多少度的驱动力。那么损失的电能去哪儿了呢？去了铜损（电阻发热损耗）、铁损（磁滞损耗和涡流损耗）、机械损耗（机械摩擦）。

可以看到电机在低转速时效率是80%，在2300转/分钟左右达到最高效率94%。电机从最低效率到最高效率，也就0.175倍的差异（94%÷80%-1），差异很小。那么汽油机呢？

汽油机的效率曲线，可能会让你大吃一惊！

以下是某台燃油车发动机的效率曲线，这个效率的意思是给发动机输入100升油，发动机可以向车轮输出相当于多少升油的驱动力。那么损失的汽油去哪儿了呢？去了排气损耗、冷却损耗、机械损耗、泵气损耗。

可以看到发动机在低转速时效率仅有5%，在2300~4000转/分钟左右，且扭矩在130~180牛米左右，达到最高效率37%。发动机从最低效率到最高效率，竟然有6.4倍的差异（37%÷5%-1），差异太大了。

所以说，无论电动车还是燃油车，都是速度越高，风阻越大，克服风阻所需的动力越大。

只不过燃油车在低速区间的效率太拉胯，只有5%左右，95%的燃油都被白白浪费掉了！给人以燃油车跑高速省油的假象！

如果燃油车的效率在各转速下保持稳定，那么也会变成越跑高速油耗越高了。

本文首发于2023年8月4日于中国上海

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