汽车风阻系数之争,纯电动真的「干掉」传统燃油车了吗?

在与能耗锱铢必较的时代,不谈风阻系数的车企好像都抬不起头似的。

每每新车上市,总会有车企祭出超低风阻系数杀手锏,为的就是争夺那“0.01Cd”的优胜。如果你看了足够多的新车发布,还会发现在这场追逐战中,新能源车特别是纯电动汽车使用它的频率非常高,传统燃油车正被拉开差距。

因为看过太多套路,大家难免会打上问号,问一句:“是不是真的如此?”

|汽车风阻系数之争

经过梳理后发现,除了腾势X、哪吒N01等数款车型几乎没有对风阻系数做宣传,绝大部分主流纯电动车都有将风阻系数作为卖点。(腾势X有提到降低风阻系数字眼,但未明确具体数值)

在此背景下,我整理了SUV和轿车的情况,从中发现了一些很有趣的事情。

数据按保留两位小数,数据核算按四舍五入

从上表我们可以看到,纯电动SUV风阻系数集中在0.24~0.3Cd范围,而且呈现出随着车型尺寸风阻系数逐渐降低的微弱趋势。

来到纯电轿车上,各类型之间没有明显差距。但能看出整体数据比SUV低,维持在0.22~0.29Cd区间。

数据按保留两位小数,数据核算按四舍五入

在我们印象中,传统燃油轿车的风阻系数在0.28~0.4Cd区间;SUV的风阻系数在0.34~0.39Cd区间。这么看,纯电动汽车确实是甩了燃油车一大截。不过如果我们多翻阅一些最新报道,会发现这些数据其实是多年未更新的结果。

事实上传统燃油车也在努力追赶,比如:

轿车系列中:日产轩逸0.26Cd、别克威朗0.27Cd、丰田亚洲龙0.27Cd、领克03 0.27Cd、大众凌度0.28Cd、本田思域0.29Cd,等等。

SUV系列中:全新Q5L 0.30Cd、传祺GS4 COUPE 0.30Cd、日产楼兰0.31Cd、昂科威0.34Cd,其实也都做得不错。

除了这些,我们还可以拿行业标杆奔驰对比,发现水平也不比纯电动车差多少。当然了,奔驰的功力是真金白银积攒而来,不能代表行业平均水平。而纯电动汽则好像不太使力气就能达到比同级别燃油车还要好的程度,确实让人羡慕。

纯电动汽车确实比燃油车的风阻系数低,但没有甩开很多

|风阻系数提高0.03Cd意味着什么?

大致估算下来,纯电动汽车会比同级别的传统燃油车风阻系数低0.03Cd左右。

为了将这些数据转换为大家熟悉的油耗关系,《浅析汽车风阻系数》一文可以作为参考,风阻系数对油耗的影响很明显,从0.26Cd到0.35Cd,增加了0.4L/100km油耗。

信息参考《浅析汽车风阻系数》一文,作者刘全有,浙江吉利汽车研究院有限公司。数据模拟是基于某款轿车而来

有些人可能会说,0.03Cd的降低其实也没多少影响嘛。

可我们换一张表结果又不一样了!

从等速90km/h表看,0.03Cd的提升会增加约0.3L/100km油耗;如果车速提升到120km/h,0.03Cd的提升会增加约0.6L/100km油耗。

国外对这方面也有过不少研究,下图测试结果也很有代表性,能明显看到所有测试车辆的燃油经济性在(89~105)km/h阶段开始出现大幅跳水。

|为什么纯电动汽车风阻系数更低?

我们会建立起风阻系数这个参数,其实是因为空气阻力的主要构成很复杂,涉及到压差阻力、干扰阻力、内部阻力、诱导阻力、摩擦阻力这些。

降低风阻系数不是造空中楼阁,想要发展必然是技术一步步积累获得的。比如轿车造型逐渐由马车型转变为子弹头型,车子的流线性强烈了很多,重心也越来越低。

至于流线性、超低车身这些带来的好处,我们可以从轿车和跑车的风阻系数拆分对比窥见一二。

下表一并分析了出现差异的原因:

为了把风阻系数降低到极致,历史上还出现这么一款名为Schlörwagen的怪异车型。Schlörwagen是由一家德国实验室于1939年制造的试验车,因为特别像水滴,它的风阻系数只有惊人的0.15Cd。

Schlörwagen是已知的风阻系数最小的车

现在很多的车企都将车型设计得越来越流线,特斯拉Model 3和奔驰CLA都是风阻系数低的典型例子并作为卖点。

不过当下汽车流行大嘴设计,大嘴意味着进气格栅会更大,显然会增加内部阻力。虽然可以配置主动式进气格栅改善,但因为成本受限,大多集中在20万级别及以上车型中。

这时差距就显现出来,因为纯电动没有内燃机,不需要进气格栅来散热,而且取消进气格栅还可以减小风阻。你可能会问降温怎么办,因为可以用动力电池强制风冷系统,将空气通过空调制冷系统的蒸发器转变为冷风,通过特殊管道去吹电池,给电池降温。

而为更好地提供空气,还可以在下裙部位采用小进气格栅。像Model 3,乍看采用无脸化造型,但其实下裙镂空。而且现在纯电动汽车很重视采用主动式进气格栅,像Model 3、几何A、小鹏P7、蔚来ES6等车型都是如此。

现在纯电动汽车特别流行采用主动式进气格栅,相比之下燃油车确实有些小气了

除此外,纯电动汽车的底盘更加平整也是关键原因之一(没有进气排气系统),加之电池包通常会设计在地板上,纯电动汽车会更加注重底盘的防护,进一步提升了底盘的平整性。这会使得底部的空气尽快流出,改善诱导阻力。

|总结

现在看来,确实纯电动汽车的风阻系数更低,将此作为卖点实至名归。

不过有一说一,其实风阻系数低不代表风阻小。空气阻力的方程式:F=(1/2ρAV2)Cd,告诉我们,如果迎风面积大,结果也不会好。

比如奔驰A级三厢版的风阻系数是0. 22Cd,其实奔驰CLA和它表现是一样的,但因为奔驰CLA的迎风面积数2.22平方米,比A级三厢版多了0.03平方米,所以表现要弱了些。这也告诉我们,以上对比还是要放在同级别、同类型的车型上比较合适。

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