新能源车的动能回收为什么效率并不高？

尽管新能源汽车有了一个新词，但动能回收的功能实际上从理念到实体都不“新”。电气化铁路早就实现了所谓的反馈制动。当列车减速时，它会将一些动能转化为电能，然后将其反馈给电网，用于同线的其他列车，以达到节能的目的。在汽车领域，即使在电动汽车不流行的早期，也有许多解决方案，如宝马高效动力高效动力方案。例如，在上一代E92 M3中，实现了发电机只在松开油门踏板时工作的逻辑（现在这一功能几乎扩展到了所有产品），一方面最大限度地提高了功率输出，另一方面尽可能地降低了油耗。虽然由于结构原因，回收的能量不能用于驱动车辆，只能由车载电器消耗，但这也是常规动力汽车框架下的理想模式。

进入新能源时代以来，由于电力储备可以直接用于驾驶车辆，再加上电动机/发电机和电池功率的增加，动能回收功能更进一步，强度增加了很多，因此在实际驾驶中很容易被驾驶员感知，甚至成为公众眼中新能源汽车区别于传统动力汽车的独特功能。但问题来了，既然这些电动汽车/混合动力汽车具有回收车辆剩余动能并充分利用的优势，为什么从目前市场上的产品来看，再生制动（动能回收）的能量回收效率普遍如此之低？我总结一下，主要原因可能有以下几个方面：动能≠总能耗在一个没有阻力的完美环境中，一个力将物体从静止加速到一定的速度，物体驱动的能量等于这个力所做的功。然而，我们生活的现实世界并不是“完美的”。以汽车为例，行驶时会有风阻和滚动阻力，汽车本身的机械部件也会有各种损失。即使是将能量从化学能（燃料/电池）转化为机械能的过程本身也存在效率问题。

综上所述，车辆本身的能耗只有一部分（在许多情况下，只有一小部分）最终会演变成车身所携带的动能。因此，即使从这个角度来看，也基本不可能试图大幅延长具有能量回收功能的电动汽车的续航里程。回收过程中存在能量损失。刚才有人提到，现实中能源转换存在效率问题。具体而言，电动机/发电机的能量转换效率（动能/电能）和电池的充放电效率（电能/化学能）不能达到100%。此外，在电动汽车/混合动力汽车这样的变频条件下，必须有一个复杂的能源管理系统。如果整体效率能够达到50%以上，估计是非常好的。

需要注意的是，这里50%的例子是指50%的剩余动能，并且必须在所有动能都被回收的前提下（减速仅来自动能回收功能，机械制动系统不工作）。在实践中，这是不可能的，具体原因将在下一章中提及。电池组的充电功率是有限的，电能必须在产生后立即消耗或存储在诸如电池之类的介质中。显然，当我们谈论“动能回收”时，只能选择后者。面对需要在短时间内进行大能量转换（高功率）的制动，电池充电功率在目前的技术水平下是有限的，这基本上决定了它将是桶里最短的板。

因此，出于安全考虑，一旦对制动力的要求（制动踏板的踩踏强度）超过电池功率的上限，额外的制动力只能由机械制动部分承担，因此部分（在许多情况下，大部分）动能只能转换为int……

无用的热能通过摩擦和热量产生，然后消散到环境中。复杂的工作条件使能源难以充分利用。正如刚才提到的，只有当制动力请求超过系统的功率上限时，机械制动部分才会进行干预。但这是否意味着，只要我尽最大努力预测驾驶，并将每个脚制动保持在功率上限内，恢复率就会大大提高？

我们先不谈在真实的交通环境中是否有可能实现如此理想的驾驶，因为制动是一种涉及变速的工况。在整个过程中，随着车速的降低，电动机/发电机的转速也在降低，换句话说，它的功率也会降低。因此，很容易推断出，一旦车速下降到发电机输出低于电池充电功率上限的时刻，整个系统的功率就会随着车速的进一步下降而下降，直到车辆停止/发电机功率归零。这意味着，无论你如何控制制动力，只要你打算停车，机械制动部分就必须在低于一定速度的区间内进行，动能永远无法充分利用。尽管新能源汽车有了一个新词，但动能回收的功能实际上从理念到实体都不“新”。电气化铁路早就实现了所谓的反馈制动。当列车减速时，它会将一些动能转化为电能，然后将其反馈给电网，用于同线的其他列车，以达到节能的目的。在汽车领域，即使在电动汽车不流行的早期，也有许多解决方案，如宝马高效动力高效动力方案。例如，在上一代E92 M3中，实现了发电机只在松开油门踏板时工作的逻辑（现在这一功能几乎扩展到了所有产品），一方面最大限度地提高了功率输出，另一方面尽可能地降低了油耗。虽然由于结构原因，回收的能量不能用于驱动车辆，只能由车载电器消耗，但这也是常规动力汽车框架下的理想模式。

进入新能源时代以来，由于电力储备可以直接用于驾驶车辆，再加上电动机/发电机和电池功率的增加，动能回收功能更进一步，强度增加了很多，因此在实际驾驶中很容易被驾驶员感知，甚至成为公众眼中新能源汽车区别于传统动力汽车的独特功能。但问题来了，既然这些电动汽车/混合动力汽车具有回收车辆剩余动能并充分利用的优势，为什么从目前市场上的产品来看，再生制动（动能回收）的能量回收效率普遍如此之低？我总结一下，主要原因可能有以下几个方面：动能≠总能耗在一个没有阻力的完美环境中，一个力将物体从静止加速到一定的速度，物体驱动的能量等于这个力所做的功。然而，我们生活的现实世界并不是“完美的”。以汽车为例，行驶时会有风阻和滚动阻力，汽车本身的机械部件也会有各种损失。即使是将能量从化学能（燃料/电池）转化为机械能的过程本身也存在效率问题。

综上所述，车辆本身的能耗只有一部分（在许多情况下，只有一小部分）最终会演变成车身所携带的动能。因此，即使从这个角度来看，也基本不可能试图大幅延长具有能量回收功能的电动汽车的续航里程。回收过程中存在能量损失。刚才有人提到，现实中能源转换存在效率问题。具体而言，电动机/发电机的能量转换效率（动能/电能）和电池的充放电效率（电能/化学能）不能达到100%。此外，在变频条件下，必须有一个复杂的能源管理系统……

离子型EV/HEV。如果整体效率能够达到50%以上，估计是非常好的。

需要注意的是，这里50%的例子是指50%的剩余动能，并且必须在所有动能都被回收的前提下（减速仅来自动能回收功能，机械制动系统不工作）。在实践中，这是不可能的，具体原因将在下一章中提及。电池组的充电功率是有限的，电能必须在产生后立即消耗或存储在诸如电池之类的介质中。显然，当我们谈论“动能回收”时，只能选择后者。面对需要在短时间内进行大能量转换（高功率）的制动，电池充电功率在目前的技术水平下是有限的，这基本上决定了它将是桶里最短的板。

因此，出于安全考虑，一旦对制动力的要求（制动踏板的踩踏强度）超过电池功率的上限，额外的制动力只能由机械制动部分承担，因此部分（在许多情况下，大部分）动能只能通过摩擦和发热转化为无用的热能，然后消散到环境中。复杂的工作条件使能源难以充分利用。正如刚才提到的，只有当制动力请求超过系统的功率上限时，机械制动部分才会进行干预。但这是否意味着，只要我尽最大努力预测驾驶，并将每个脚制动保持在功率上限内，恢复率就会大大提高？

我们先不谈在真实的交通环境中是否有可能实现如此理想的驾驶，因为制动是一种涉及变速的工况。在整个过程中，随着车速的降低，电动机/发电机的转速也在降低，换句话说，它的功率也会降低。因此，很容易推断出，一旦车速下降到发电机输出低于电池充电功率上限的时刻，整个系统的功率就会随着车速的进一步下降而下降，直到车辆停止/发电机功率归零。这意味着，无论你如何控制制动力，只要你打算停车，机械制动部分就必须在低于一定速度的区间内进行，动能永远无法充分利用。

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