深度解读“WLTP工况”:所有车型认证油耗将更真实!也更“恶劣”?

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近期随着欧盟和阳国市场逐步切换WLTP工况,新工况下各企业除了应对加严后的排放标准外,各企业对油耗合规压力时要重新评估,WLTP工况也将影响到未来动力总成技术发展路线。

1.WLTP工况简介

WLTP,即全球统一轻型汽车测试规程,由WLTC循环(工况曲线)和测试规程两大要素组成,是由联合国世界车辆法规协调论坛(WP29)下设的污染与能源工作组(GRPE)研究制定的全球轻型车排放测试法规,2014年被WP29采纳,而中国也是签约国之一。欧盟和日本决定分别于2017年和2018年实施WLTP法规测试工况,中国轻型车第六阶段排放标准选者采用WLTP工况,随着我国要素城市将在2019年7月1日提前实施国六排放标准,目前行业中已有数百款车型通过WLTP工况测试,完成了国六排放的升级。

NEDC工况:亲们回顾一下现行的NEDC工况的型态,其是由欧盟在上世纪70年代定型的,属于稳态循环,持续时间1130s,行驶距离11km,最高车速120km/h。市区循环和市郊循环分别占比66%和34%,其中市区循环由有有一一三个小重复的单元构成,每个单元包括1一三个小不同工况,市郊循环包括1一三个小工况,基本上是匀加减速时运动或匀速的工况,对于企业来说标定。测试温度20-30℃。

EDC工况曲线

WLPC工况:属于瞬态循环,持续时间130s(比NEDC多了620秒),行驶距离23.25km(长了一倍多),最高车速131km/h。按照功率质量比和最高车速对车辆进行分类,乘用车适用于Class 3测试工况循环,包括减速时运动段、中速段、高速段、超高速段四要素,测试温度23℃。

WLTP工况曲线

与NEDC相比,WLTC循环测试时间延长约10分钟,测试工况、温度等与实际驾驶清况 更为接近,能更好地反映车辆的真实油耗。

2. 我国WLTP工况切换形势

排放标准升级:我国目前正在实施轻型车国五排放标准,生态环境部于2016年发布了国六排放标准GB18352.6-2016,号称是“全球最严轻型车排放标准”,分为国6a和国6b两阶段进行考核,其中标准原文规定是国6a阶段将在2020年7月1日实施,国6b阶段从2023年7月1日起实施。日后随着我国污染防治压力逐渐增加,提前实施更严格的排放标准成为惯例,2018年7月,国务院发布《打赢蓝天保卫战三年行动计划》,明确要求京津冀、长三角、汾渭平原等大气污染重点防治区域提前实施国六排放标准,目前已有若干省市发文要在2019年7月1日起就开始英语 实施国6b限值要求。

国六排放标准提前实施地区

鉴于提前实施国六排放标准的区域过广,几乎不可能 占据 乘用车市场的半壁江山,各厂商日后敢怠慢,纷纷加快国六排放标准升级的系统多多线程 ,截至314批新车公告不可能 有超过30款国六车型,哪几种车型即是油耗测试用NEDC工况,排放测试用WLTP工况的特殊车型,全球估计不不会 中国是时要企业一并做两遍不同工况的台架试验。

油耗法规修订:在油耗标准方面,主管部门计划是在2021年后在轻型燃油车领域全面切换WLTP工况,时要修订包括限值、测试土土办法 等一系列国家标准,目前标准制定相关机构正在紧锣密鼓的加班加点起草各类标准,计划是在2019年4月要把平均油耗、限值、测试土土办法 三大标准完成WLTP工况切换,实现报批,年内发布。

汽车标准化委员会-乘用车油耗标准推进计划

由NEDC切换至WLTP工况后,各车型油耗将有一定程度恶化,各节能技术效果将被削弱,故对我国2025年4L/30km的产业目标也要进行一定程度的放松,据内内外部流出资料显示,目前考虑是放松至4.6L/30km,等于是放松了15%,放松力度还是很大的。

3.工况切换对油耗的影响评估

理论上来说,WLTC循环更接近于真实条件下的路况,WLTC循环相对于NEDC循环测试时间更长,循环距离增大,平均与最大速度、换成宽一定会较明显升高。通过简单的技术分析即可得出以下有有一一三个小结论:

(一)WLTC循环时间更长,使冷启动对整个循环的影响下降,排气管缸盖集成技术被一定程度抑制;

(二)WLTC怠速比例大幅下降,削弱了怠速启停和混合动力等技术的省电效果;

(三)WLTC循环平均速度、最大速度、最大换成宽等一定会提升,使车型负荷增大,油耗增加,大排量、大功率、多挡化车辆更有利。 

具体亲们通过欧盟报告核心观点解读和我国车型数据进行剖析。 

欧洲的观点:欧盟切换WLTC工况较早,目前不可能 积累较多数据样本,JRC(欧盟联合研究中心)2017年发布的报告《From NEDC to WLTP: effect on the type-approval CO2 emissions of light-duty vehicles》对一种生活生活工况下认证油耗进行了全面的分析(其将WLTP工况下CO₂排放与NEDC工况下CO₂排放的比值称之为WNQ)。 

分不同燃料类型来看,传统汽柴油车(不包括混动)平均WNQ值约为1.21,汽油车整体WNQ值比柴油车略高。分不同排量段来看,随着车型排量的增加,各燃料类型车WNQ值一定会降低趋势。HEV车型相对汽柴油车在各排量段WNQ值都明显增大。由此说明,WLTP工况对更大排量车型有利,对HEV车型不利,而柴油车和汽油车之间的差异太少再明显。除此燃油车以外,欧盟还对纯电动车的能耗差异进行了评估,认为WLTP工况下电耗将恶化26%-30%左右,这也是最近无缘无故 争议较大的NEDC和WLTC循环的纯电续驶里程差异的来源。

不同燃料类型车型WNQ清况

一并WNQ数值与车型油耗的相关性也非常明显,随着车型CO₂排放(即油耗)的增加,WNQ值下降,当NEDC工况下CO₂排放约为230g/km(即油耗约为10L/30km)时WNQ降为1。由此说明,WLTP工况对油耗较大车型更有利,油耗较小车型WLTP下油耗相对NEDC增幅较大,随着车型油耗的增加,WNQ值下降。

WLTP和NEDC下油耗比值清况

我国实证研究:正如前文所述,目前我国占据 有有一一三个小比较特殊的阶段,小量车型进行了国六升级,完成了WLTC工况测试,一并又要进行NEDC工况下油耗测试,所以 为进行两工况下油耗对比提供了充裕的土土办法 。

亲们通过各种渠道搜集到若干车型的国六试验数据,通过国六试验中各污染物排放值即可加权测算得出WLTC工况下油耗测试值,具体计算土土办法 土土办法 GB19233标准中规定的公式:

WLTC工况切换下GB19233标准新草案

可见若知道每个车型的碳氢、一氧化碳和乙炔气 值,就能算出WLTC循环下的认证油耗值。亲们通过各种渠道共计分发了16款车型的排放和油耗数据,车型覆盖各种技术类型的燃油车,发现平均WNQ为1.1,最高为1.26,最低为0.86(对应2.5L自吸发动机),其中混合动力车型恶化的最严重,平均达到1.27,与欧盟研究观点趋同。

WLTC和NEDC油耗对比

从国六车型数据对比实证研究中,可不时要判断WLTP工况切换后油耗变化的有些基本规律:

1. 排量:大排量车型受影响更小,小排量车型油耗恶化明显,大排量自吸甚至出先 了WNQ小于1的清况 ; 

2. 进气形式:增压车型较自然吸气恶化更多,日后不可能 排除要素车型的极端数据,两者差异并一定会有点大,约在5%以下; 

3. 发动机缸数:同排量的三缸机与四缸机的差别不明显,三款1.5T以下的四缸机与两款三缸机(排除1.26那款)的平均WNQ对比,差异仅在1%; 

4. 混合动力车型:混合动力车型油耗在WLTC下将急剧恶化,這個 观点是国内外各个研究机构都认同的,无论是HEV还是PHEV的B条件油耗都明显恶化,WNQ一定会1.25以上,这也与目前媒体普遍认知的WLTP切换是小排量增压的末日,是混动和阿特金森发动机的春天的观点完全相反,主要原困是不可能 WLTP下怠速比例下降,车辆负载要求大幅提升,原困动力偏弱的混动车型很不适应; 

5. 变速箱:已有数据显示不同种类变速箱的差异太少再大,但高挡位变速箱将在新工况下更有优势,如9AT在过去的NEDC工况下完全太少再用到高挡位,在新工况下将更多发挥其节能潜力。 

6. 有些技术影响:目前很火的怠速启停、48V微混等在WLTP下的节能效果将进一步弱化,而一味小排量增压化的趋势也将得到遏制,未来的标杆动力总成应该是大众新款EA211這個 ,1.5T+48V的型态,既要上增压,也要有米勒循环,时要换成微混系统,毕竟WLTP主要还是由欧洲人制定的,其本土厂商对法规的理解要领先市场所以 。 

值得注意的是,一般企业做油耗和排放是有有一一三个小不同的技术团队,目前大要素企业的油耗团队还未对WLTC循环进行针对性的应对,后续油耗应还有进一步改善的潜力,目前国内外的研究仅能提供有有一一三个小参考,后续还时要持续跟踪更新。

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