特斯拉汽车续驶里程和电池衰减解析

Plug-in America通过问卷调查的形式收集了来自世界各地Model S车主的数据，这些数据可以在一定程度上用于分析Model S电池的衰减问题。这些数据都是收集自不同地区不同车主的车辆仪表显示数据。

图1是根据收集的数据得到的Model S的额定续驶里程rated range和里程表odometer读数的关系曲线。图中，Y轴rated range数据是直接从车上仪表读到的：将车子完全充满电之后，车子会显示一个rated range数值，表示充满电之后车子可以行使的里程数，这在美国和加拿大常用EPA里程来表示（在其他国家可能采用NEDC表示）。这里也没有测量实际电池可以放出的容量，而是在完成充电后，用仪表显示的rated range来等效电池容量进行分析（因为如果仪表上显示的rated range降低，说明电池也有衰减了）。X轴是车子的里程表odometer显示的数值，使车辆累积的总里程数。图中的不同颜色表示不同Model S的车型，相同车型由于配置不同、驾驶路况/习惯等不同，即使在相同电池包容量下，range也会不一样。例如，图中配备85kWh电池的车型就有85、85P、P85D三种，对应range也不一样（有些在BMS里面通过软件来限制电池可用能量）。图中的散点是收集的不同Model S车辆不同年份的上述两个数据（rated range vs. odometer），实线是条趋势线。需要注意的是：这些数据中的电池包有些是中途已经更换过电池包或其他零部件的。另外这些数据点只反映了里程数据，并没有反应出使用时间。

图1 Model S续驶里程和里程表读数

这里我们看一下图中里程表数值显示最大的一辆车（vehicle ID 291#），其odometer里程数为161591mile，换算成公里数为~26万公里，这已经超过了通常汽车要求的10year/150k mile的寿命要求。这里我们看一下实际这辆车子是什么情况：车主来自德国米内尔斯塔特Münnerstadt，车型是2013 Model Year Model S Signature 85 Performance（P85D）。截止到2016年的里程表读数~26万公里（161591英里，三年开这么多公里数，车主是个重度汽车使用者了），70%是highway，30%是freeway，rated range为245miles，三年期间可行使里程衰减大约为~3%（以253mile作为P85D的基准数据）。但是需要注意的是，该车在三年内换过一次电池包、一次车载充电机、四次传动装置drive unit，该车的质量不太好。

另一辆vehicle ID为130#的2012 Model Year的Model S Signature 85 Performance，该车没有更换过零部件，截止到2015年7月，3年多时间内，里程表读数为2.0902万英里，大约3.34万公里，65%为highway，45%为freeway，该车的rated range没有看到衰减。

下面我们看一下另一个同样2013 Model Year的Model S Signature 85 Performance车子（vehicle ID 249#），截至2017年3月28日，里程表显示14.2775万英里，大约22.8万公里（其中85%是highway，15%是freeway），4年时间内rated range大约衰减~6%。其间，电池包没有更换过，但是drive unit更换过四次。

但是也有一些车主的数据显示较大的衰减。例如，vehicle ID为339#的2013 Model Year Model S Signature 85 Performance车子，截止到2015年7月，里程表读数为3.492万英里，约5.6万公里，rated range为228mile，highway里程占据10%，freeway里程占据了90%，其间没有更换过零部件，两年时间内续驶里程衰减约为~10%。另一个Vehicle ID为505#的2014 Model Year， 截止到2016年7月的rated range为202mile，highway占据25%，freeway占据75%，其间还更换过一次充电机和一次drive unit，两年时间左右rated range衰减约20%，这个衰减是比较严重的。

图2 Model S充电后的续驶里程数和总里程数关系

国外Dutch-Belgium Tesla论坛的Tesla车主们也作了类似的Model S数据收集（图2）。这里的Y轴是Remaining Range，X轴是Mileage。与Plug-in America的数据相比，虽然X/Y轴名称不一样，但是两者所表示的含义是一样的。这里X轴的Mileage也是车辆里程表读数（Plug-in America用odometer表示），Y轴remaining range也是在充满电之后显示预估行驶里程（Plug-in America用rated range表示）。如果仅仅看统计的趋势曲线，似乎可以看到Model S的续驶里程衰减很小的，累计行驶6万公里后，续驶里程衰减仅为5%， 10万公里衰减6%左右，20万公里衰减8%左右。这里我们只能看到续驶里程的变化数据，并看不到电池实际能量的变化以及这些参数对应的时间。下面我们具体看几组其它数据（表1），可以看到图2背后的其他一些信息。

表1 US和Asia Pacific/Europe Model S用户数据