纯电动汽车爬坡性能为什么会很差？ | 汽车研究院小组 | 果壳网 科技有意思

纯电动汽车爬坡性能为什么会很差？

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雾中沙丶

2014-10-20 11:57

其实这个问题已经纠缠我很久了，也问过很多汽车专业毕业的朋友，但始终没人给我满意的答案，下面我来简单的说一下我的问题，希望各位大神予以解答，小弟万分感激！

在我的问题之前，我想问大家一个问题：
纯电动车的爬坡性能怎么样？
这个答案大家心里应该都有数，并不好甚至可以说很差。

这里也补充一点：其实这个我问过很多人，都会觉得电动车爬坡比较垃圾，纯电动汽车我没试过，但是电单车试过，确实不行，坡稍微长一点或者陡一点就会慢慢爬不动了。

接下来进入正题：
我们知道，纯电动车的扭矩都非常大，而且电机的特性是瞬时输出最大扭矩，那么，问题来了：为什么纯电动车扭矩这么大，而且是瞬时输出，她的爬坡性能还那么差？（坡起和冲长坡都可以考虑）

补充一点，这里的爬坡不行，并没有出现轮胎打滑爬不上坡的情况，所以这里排除轮胎不行的情况。谢谢！

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评论 (37) 只看楼主

热门评论

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  2014-10-20 16:32 zorange

  产生这个疑问的根源在于：电动机的“转矩/转速”曲线比内燃机好得多，但为什么爬坡不行（爬坡显然需要在低转速时有较大转矩），按说这是汽油机的弱项，即使是柴油机，也应该比不过电动机。

  其实这是因为：电动机的“转矩/转速”曲线比内燃机好得多，所以绝大多数电动车省去了一个对于内燃机驱动的车辆至关重要的部件——变速箱！

  同样的原因也可以解释为什么特斯拉的最高速度并不优秀。

  你把一个烧油的车拆掉变速箱，用固定减速比，试试看就知道什么叫不给力了。

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  2014-10-20 12:34 爱抚

  我去问问我认识的那个买特斯拉的人...

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  2014-10-20 16:50 EgtCola

  这个话题看起来简单，但实际上认真回答的话涉及到纯电动车的几个主要方面，都是核心话题。我试着简要回答一下。
  首先明确一下定义，我们只讨论纯电动汽车，以电池做为唯一储能装置并以电机为驱动装置的道路车辆。因为电单车，矿用车，铁路机车这些我统统不熟悉。相同整备质量下，纯电动汽车爬坡能力确实逊于内燃机动力车辆。评价车辆动力性指标为最高车速，静止到指定车速加速时间和最大爬坡度三项。对于内燃机+变速器结构汽车而言，这三项指标和发动机特性(转速，转矩，功率)以及变速器速比匹配有关，详细的就不展开了，否则就歪楼成传动系优化设计课程。通常动力性的前两项设计完之后，设计师会发现爬坡度会非常大，远超实际需要，轿车的最低挡爬坡度达到40、５０%是常事。所以国标中对内燃机车辆的爬坡度不做要求。但是在纯电动汽车标准中，对轿车和轻载客车的爬坡度是做了要求的，包括坡道起步能力，4%和12%坡道最高车速。而我们实际计算的很多数据也表明，纯电动汽车达到30%的爬坡度是有些困难的。
  好了，说这么多还没有交代最重要的问题：why?原因要从纯电动汽车的核心部件说起：电机和电池。首先说电机，简单说，现在纯电动汽车一般不配多挡变速箱，只有一个固定速比，如果电机最高转速和基速速比偏小，那么就很难同时满足最高车速和最大爬坡度的要求。往往在爬坡度的设计值刚好满足型式试验的最低要求，所以后备功率低，感觉爬坡能力差。限制纯电动车爬坡能力的另一个原因是电池，准确说是电池容量分限制。现在车用锂离子电池允许最大10c倍率放电，这么说有点不好理解，换种说法就是用6分钟把电池全放光，但这样的话这车就只能爬几分钟的坡，然后就彻底趴窝。所以，纯电动汽车的控制软件在放电条件上做了诸多标定工作，力求在续驶里程和动力性间有个良好的折衷。
  我个人认为，在储能装置性能没有取得突破之前，纯电动车的使用者应该尽量避免内燃机车辆使用经验的迁移，把EV试为全新的交通工具。

  来自果壳网移动版

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全部评论

• 1楼
  2014-10-20 12:01 军令部总长q1232123

  换轮胎试试

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• 2楼
  2014-10-20 12:14 氵景页

  性能不差啊，只要舍得给电。相对的每次爬坡电压都会下降一大截,之后再缓回来

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• 4楼
  2014-10-20 12:29 雾中沙丶 (楼主)

  引用@吃果狸 的话：请求来源问为什么之前，先确认一下，“纯电动汽车爬坡性能差”是不是真的。很多时候谣言会用这种问句的形式出现，“郭敬明为什么能长到1米7”“吉利汽车为什么比奔驰汽车更好””楼主为什么是个脑残“

  其实这个我问过很多人，都会觉得电动车爬坡比较垃圾，纯电动汽车我没试过，但是电单车试过，确实不行，坡稍微长一点或者陡一点就会慢慢爬不动了。

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• 5楼
  2014-10-20 12:34 爱抚

  我去问问我认识的那个买特斯拉的人...

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• 6楼
  2014-10-20 13:15 阳离子交换树脂精灵

  = =知道为什么火车要电传动嘛，排开机械无法转送这么大扭矩之外就是电机即使在10%额定转速都能全功率运行

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• 7楼
  2014-10-20 13:24 jastee

  引用@雾中沙丶 的话：其实这个我问过很多人，都会觉得电动车爬坡比较垃圾，纯电动汽车我没试过，但是电单车试过，确实不行，坡稍微长一点或者陡一点就会慢慢爬不动了。

  双模电动自行车就能爬坡。还是扭矩问题。电动汽车、自行车都是无级变速。不是低档位扭矩大高档位扭矩小。

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• 8楼
  2014-10-20 13:28 吃果狸

  引用@雾中沙丶 的话：其实这个我问过很多人，都会觉得电动车爬坡比较垃圾，纯电动汽车我没试过，但是电单车试过，确实不行，坡稍微长一点或者陡一点就会慢慢爬不动了。

  电单车，

  
  

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• 9楼
  2014-10-20 13:32 军令部总长q1232123

  引用@雾中沙丶 的话：其实这个我问过很多人，都会觉得电动车爬坡比较垃圾，纯电动汽车我没试过，但是电单车试过，确实不行，坡稍微长一点或者陡一点就会慢慢爬不动了。

  知道为什么宝成线是电气化铁路，并且即使是这样上秦岭时都要用HXD3或DJ1做补机吗？？

  PS：你把电单车电池换成启动用或牵引用电池再看看吧。

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• 10楼
  2014-10-20 13:35 huntun

  引用@雾中沙丶 的话：其实这个我问过很多人，都会觉得电动车爬坡比较垃圾，纯电动汽车我没试过，但是电单车试过，确实不行，坡稍微长一点或者陡一点就会慢慢爬不动了。

  电单车……那东西才三五百瓦，弱爆了好吧……

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• 11楼
  2014-10-20 13:46 yhz

  引用@雾中沙丶 的话：其实这个我问过很多人，都会觉得电动车爬坡比较垃圾，纯电动汽车我没试过，但是电单车试过，确实不行，坡稍微长一点或者陡一点就会慢慢爬不动了。

  你的电单车是多少功率的电机和电池？
  在同一功率下对比过汽油机的单车？还是柴油机的单车？它们爬同一个坡的能力有多好呢？

  如果没有，你怎么知道电单车一定比汽油机和柴油机差呢？

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• 12楼
  2014-10-20 14:07 已注销用户

  好像没有办法对比的，要比同一个参数，如何看最大输出功率吧，汽油车的输出功率和电动车的输出功率，

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• 13楼
  2014-10-20 15:08 梅崖居士

  引用@爱抚 的话：我去问问我认识的那个买特斯拉的人...

  花了那么多钱，换我的话，就算爬不动也不告诉你。。。。。。

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• 14楼
  2014-10-20 16:01 juxj123

  用铁路打比方：高铁的动车组驱动功率动辄一两万千瓦；就连魔都地铁一列8A，总驱动功率差不多就是辆东风四内燃机车；大秦那些也基本是两组乃至更多组9600KW的机车。电力驱动最大的优点恐怕就是能在小空间里装下足够大功率的电机了，还不太有散热问题（相对其他发动机）。但是铁路有其他交通方式最大的不同：铁路有轨道，同时上面一组架空线完全不是问题。

  电动的其他任何交通方式都无法复制铁路（除了无轨电车），你把电动车的电池拿出来看看，算算它有多少能量？电压乘以上面标的安培时，伏特乘以一安培基本可以算作一瓦。然后你想象一下：一辆汽车要爬坡，还有足够速度，怎么也要几十千瓦；对比电池的性能呢……

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• 15楼
  2014-10-20 16:32 zorange

  产生这个疑问的根源在于：电动机的“转矩/转速”曲线比内燃机好得多，但为什么爬坡不行（爬坡显然需要在低转速时有较大转矩），按说这是汽油机的弱项，即使是柴油机，也应该比不过电动机。

  其实这是因为：电动机的“转矩/转速”曲线比内燃机好得多，所以绝大多数电动车省去了一个对于内燃机驱动的车辆至关重要的部件——变速箱！

  同样的原因也可以解释为什么特斯拉的最高速度并不优秀。

  你把一个烧油的车拆掉变速箱，用固定减速比，试试看就知道什么叫不给力了。

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• 16楼
  2014-10-20 16:41 hetaoljt

  我觉得15楼应该是正解

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• 17楼
  2014-10-20 16:43 猫三剁

  电动自行车吧，电动机功率不行是这样的，钻枪功率不够还不转。

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• 18楼
  2014-10-20 16:44 三十八画生

  引用@jastee 的话：双模电动自行车就能爬坡。还是扭矩问题。电动汽车、自行车都是无级变速。不是低档位扭矩大高档位扭矩小。

  跟燃油车的无级变速不一样。。。压根就没变速箱-，-你光说无级变速，会引起误解的

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• 19楼
  2014-10-20 16:50 EgtCola

  这个话题看起来简单，但实际上认真回答的话涉及到纯电动车的几个主要方面，都是核心话题。我试着简要回答一下。
  首先明确一下定义，我们只讨论纯电动汽车，以电池做为唯一储能装置并以电机为驱动装置的道路车辆。因为电单车，矿用车，铁路机车这些我统统不熟悉。相同整备质量下，纯电动汽车爬坡能力确实逊于内燃机动力车辆。评价车辆动力性指标为最高车速，静止到指定车速加速时间和最大爬坡度三项。对于内燃机+变速器结构汽车而言，这三项指标和发动机特性(转速，转矩，功率)以及变速器速比匹配有关，详细的就不展开了，否则就歪楼成传动系优化设计课程。通常动力性的前两项设计完之后，设计师会发现爬坡度会非常大，远超实际需要，轿车的最低挡爬坡度达到40、５０%是常事。所以国标中对内燃机车辆的爬坡度不做要求。但是在纯电动汽车标准中，对轿车和轻载客车的爬坡度是做了要求的，包括坡道起步能力，4%和12%坡道最高车速。而我们实际计算的很多数据也表明，纯电动汽车达到30%的爬坡度是有些困难的。
  好了，说这么多还没有交代最重要的问题：why?原因要从纯电动汽车的核心部件说起：电机和电池。首先说电机，简单说，现在纯电动汽车一般不配多挡变速箱，只有一个固定速比，如果电机最高转速和基速速比偏小，那么就很难同时满足最高车速和最大爬坡度的要求。往往在爬坡度的设计值刚好满足型式试验的最低要求，所以后备功率低，感觉爬坡能力差。限制纯电动车爬坡能力的另一个原因是电池，准确说是电池容量分限制。现在车用锂离子电池允许最大10c倍率放电，这么说有点不好理解，换种说法就是用6分钟把电池全放光，但这样的话这车就只能爬几分钟的坡，然后就彻底趴窝。所以，纯电动汽车的控制软件在放电条件上做了诸多标定工作，力求在续驶里程和动力性间有个良好的折衷。
  我个人认为，在储能装置性能没有取得突破之前，纯电动车的使用者应该尽量避免内燃机车辆使用经验的迁移，把EV试为全新的交通工具。

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• 20楼
  2014-10-20 16:50 EgtCola

  这个话题看起来简单，但实际上认真回答的话涉及到纯电动车的几个主要方面，都是核心话题。我试着简要回答一下。
  首先明确一下定义，我们只讨论纯电动汽车，以电池做为唯一储能装置并以电机为驱动装置的道路车辆。因为电单车，矿用车，铁路机车这些我统统不熟悉。相同整备质量下，纯电动汽车爬坡能力确实逊于内燃机动力车辆。评价车辆动力性指标为最高车速，静止到指定车速加速时间和最大爬坡度三项。对于内燃机+变速器结构汽车而言，这三项指标和发动机特性(转速，转矩，功率)以及变速器速比匹配有关，详细的就不展开了，否则就歪楼成传动系优化设计课程。通常动力性的前两项设计完之后，设计师会发现爬坡度会非常大，远超实际需要，轿车的最低挡爬坡度达到40、５０%是常事。所以国标中对内燃机车辆的爬坡度不做要求。但是在纯电动汽车标准中，对轿车和轻载客车的爬坡度是做了要求的，包括坡道起步能力，4%和12%坡道最高车速。而我们实际计算的很多数据也表明，纯电动汽车达到30%的爬坡度是有些困难的。
  好了，说这么多还没有交代最重要的问题：why?原因要从纯电动汽车的核心部件说起：电机和电池。首先说电机，简单说，现在纯电动汽车一般不配多挡变速箱，只有一个固定速比，如果电机最高转速和基速速比偏小，那么就很难同时满足最高车速和最大爬坡度的要求。往往在爬坡度的设计值刚好满足型式试验的最低要求，所以后备功率低，感觉爬坡能力差。限制纯电动车爬坡能力的另一个原因是电池，准确说是电池容量分限制。现在车用锂离子电池允许最大10c倍率放电，这么说有点不好理解，换种说法就是用6分钟把电池全放光，但这样的话这车就只能爬几分钟的坡，然后就彻底趴窝。所以，纯电动汽车的控制软件在放电条件上做了诸多标定工作，力求在续驶里程和动力性间有个良好的折衷。
  我个人认为，在储能装置性能没有取得突破之前，纯电动车的使用者应该尽量避免内燃机车辆使用经验的迁移，把EV试为全新的交通工具。

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• 21楼
  2014-10-20 17:18 猪猫

  引用@zorange 的话：产生这个疑问的根源在于：电动机的“转矩/转速”曲线比内燃机好得多，但为什么爬坡不行（爬坡显然需要在低转速时有较大转矩），按说这是汽油机的弱项，即使是柴油机，也应该比不过电动机。其实这是因为：电动机的“...

  或许可以这样补充一句，电动机虽然“转矩/转速”曲线比内燃机好得多，问题上是，上坡时，汽车需要的是能低转速的时候输出高扭矩，而汽车上坡速度降低，对应的电动机转速低，扭矩也相对降低，所以上坡无力。而且由于因为没有变速器，使得电动车电动机不能高速运转，产生高扭矩，所以电动机上坡时就比普通燃油发动机差。

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• 22楼
  2014-10-20 17:27 雾锁龙城

  最近在研究纯电动汽车行业，从我了解的情况来看，主要是驱动电机在爬坡时效率下降很快所致。汽车电机在转速很高时效率很高，永磁电机可达90%以上，但在低转速时效率会很快下降，同时还会导致电机过热，损害永磁体。当然可以搞个变速箱解决这个问题，但纯电动汽车功率密度明显低于燃油车，设计上就是要省掉变速箱的重量，加在电池上，不然电动车跑不了多远。

  要解决这个问题我看主要还是需要更高能量密度的电池，另外在电机和电机控制系统方面也可以有一些改进，开关磁阻电机在调速性能和爬坡性能方面要比主流的永磁电机要好，也耐高温，但这种电机国内应用非常少（国际上也一样），日本正在疯狂研究这种电机，不用稀土材料。

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• 23楼
  2014-10-20 17:32 EgtCola

  说的不太准确，电机在低速，甚至静止的时侯就可以发出较大的转矩，基本等于标称值，达到基速之后功率不变，转矩随转速升高而下降，所以纯电动车低速起步,爬坡用转矩比高速时大。爬坡能力弱主要是受速比匹配，电池能力等限制。

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• 24楼
  2014-10-20 17:32 EgtCola

  说的不太准确，电机在低速，甚至静止的时侯就可以发出较大的转矩，基本等于标称值，达到基速之后功率不变，转矩随转速升高而下降，所以纯电动车低速起步,爬坡用转矩比高速时大。爬坡能力弱主要是受速比匹配，电池能力等限制。

  来自果壳网移动版

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• 25楼
  2014-10-20 20:07 臭丽丽

  高铁都是电动的，你能说爬坡能力差吗？发送机的问题

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• 26楼
  2014-10-20 20:53 yhz

  引用@zorange 的话：产生这个疑问的根源在于：电动机的“转矩/转速”曲线比内燃机好得多，但为什么爬坡不行（爬坡显然需要在低转速时有较大转矩），按说这是汽油机的弱项，即使是柴油机，也应该比不过电动机。其实这是因为：电动机的“...

  特斯拉是有变速箱的

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• 27楼
  2014-10-20 21:06 jastee

  引用@三十八画生 的话：跟燃油车的无级变速不一样。。。压根就没变速箱-，-你光说无级变速，会引起误解的

  是的，没有变速箱。

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• 28楼
  2014-10-20 21:08 夏某

  开过比亚迪E6、纯电动的、公路、坐标云南，没发现所谓的爬坡不行的问题。

  非公路没打算去试，只不过是个通勤车，所以没打算也没兴趣把它开到没路的地方去。

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• 29楼
  2014-10-20 22:11 三十八画生

  引用@yhz 的话：特斯拉是有变速箱的

  电动车当然可以有，但是电动机的性能决定了要是没有变速箱，一定程度上也够用（我记得秦也有？是不是记错了？

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• 30楼
  2014-10-21 10:11 zorange

  引用@yhz 的话：特斯拉是有变速箱的

  特斯拉只有一个固定减速比的齿轮减速机而已，并没有通常内燃机驱动的汽车的可以改变传动比的变速箱。

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• 31楼
  2014-10-21 11:32 看六界风飘

  引用@hetaoljt 的话：我觉得15楼应该是正解

  卖萌可耻

  WP专用客户端山寨果壳

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• 32楼
  2014-12-12 16:28 gtan0235

  搞个两档位的变速器不会很重吧，坡度大到一定时自动切换应该也很容易，这个可以提高爬坡性能不？

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• 33楼
  2014-12-12 16:50 Bazinga_haha

  小时候买的奥迪四驱车，2节五号电池驱动，爬60度坡无压力。

  现在开的大众车，爬30度坡那个吃力- -

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• 34楼
  2014-12-12 23:39 玉溪 汽车工程专业、独立音乐人，果壳实验室成员

  引用@yhz 的话：特斯拉是有变速箱的

  电机没有最佳转速什么的限制，所以不用装多挡位的变速箱去匹配它的合适转速。

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• 35楼
  2014-12-12 23:43 玉溪 汽车工程专业、独立音乐人，果壳实验室成员

  我试驾电动车的时候还真的没有体验过大上坡，但是电动车的起步加速是很扎实有力的。后备功率足够的话，我想它克服加速阻力和克服坡道阻力时应该不会有什么差别。所以，电动车的坡道应该是没问题的。有机会专门去试一下电动车的坡道。

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• 36楼
  2014-12-12 23:57 迷茫的小狗

  引用@猪猫 的话：或许可以这样补充一句，电动机虽然“转矩/转速”曲线比内燃机好得多，问题上是，上坡时，汽车需要的是能低转速的时候输出高扭矩，而汽车上坡速度降低，对应的电动机转速低，扭矩也相对降低，所以上坡无力。而且由于...

  你真的是不懂啊

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• 37楼
  2014-12-15 08:59 猪猫

  引用@迷茫的小狗 的话：你真的是不懂啊

  欢迎您解答LZ的问题，不要潜水。

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• 38楼
  2015-05-09 21:29 Arachnid_40675

  我认为楼主对电动车技术的认识还有欠缺。还停留在直流电机阶段。要知道电动车电机控制系统是非常复杂的，因为用的电机都是三相交流电机。通过对频率和电流的控制，可以非常方便的调节扭矩，所以大部分电动车不需要变速箱。

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