NEDC, WLTP, CLTC и EPA: «Азбука» для владельцев электрокаров

Два главных вопроса, которые беспокоят любого потенциального покупателя электрокара, это: «Где я буду заряжаться?» и «Сколько я смогу проехать на одной зарядке?». С первым все более-менее понятно: в Беларуси есть одна крупная и еще несколько небольших сетей заправочных станций, карту их расположения можно легко найти. А вот с достоверностью заявленных пробегов на одной зарядке возникает много вопросов. И сегодня мы расскажем, почему заводские данные могут сильно отличаться, и как узнать «точный курс» пробега.

Что влияет на запас хода электромобиля? 

От чего зависит пробег электрокара на одной зарядке? В первую очередь, от емкости батареи. А она может существенно отличаться не только между разными брендами и поколениями, но и в рамках различных версий одной модели. К примеру, Nissan Leaf, запущенный в серийное производство в 2010 году, оснащался 24-киловаттной батареей, а в китайский комфортный кроссовер Zeekr 7X, модель 2026 года, в зависимости от версии устанавливается тяговая батарея емкостью 75 или 103 кВт·ч. Кроме того, значительное влияние оказывают и условий эксплуатации: стиль вождения, скорость движения и даже дорожное покрытие. 

Еще один важный момент – это развитие технологий, которое позволяет сокращать процесс деградации батареи и уменьшает ее вес в расчете на один кВт емкости. Для примера возьмем тот же Nissan Leaf первого поколения. Из-за отсутствия системы подогрева и охлаждения пластин батареи, зимой и летом она сильно страдала от экстремальных температурных режимов, вследствие чего теряла допустимую емкость.

Сегодня эта проблема уже неактуальна: большинство производителей учли ошибки прежних лет и изначально проектируют электрокары на универсальных платформах, параллельно разрабатывая для них батареи, «закованные» в герметичные корпуса, где всегда обеспечивается оптимальный температурный режим.

Как можно понять из методик измерений, для каждого типа автомобилей, не исключая электрокары, есть оптимальные условия движения. Максимальный интенсивный разгон – считай, «перерасход», в том числе и для электрокаров. Движение на высокой скорости – та же тенденция. Помните, раньше для автомобилей с ДВС указывали три параметра расхода топлива – городской цикл, на 90 км/ч и на 120 км/ч. Так вот, у некоторых моделей, с маломощным двигателем и высоким коэффициентом лобового сопротивления, расход на 120 км/ч мог быть заявлен выше, чем в городском цикле. То же самое происходит и с электрокарами: тем выше скорость, тем меньше запас хода. 

Еще один фактор – дополнительные источники потребления энергии. Включенные фары, музыка, отопитель салона или кондиционер: каждый из них «берет» свои ватты и киловатты из той же батареи, откуда черпает энергию двигатель вашего электрокара. Проще говоря, выключил кондиционер – проехал больше.

Бывает и так: технологии одинаковые, емкость батареи одна и та же, а данные по запасу хода отличаются. Почему? Все просто: смотря, как считать! Помимо погодных условий и стиля вождения, на заявленный производителем пробег сильно влияет выбранный стандарт испытаний. И сейчас мы разберем, какие подходы к исчислению запаса хода электрокаров используются в автомобильном мире.

Стандарты измерения запаса хода: NEDC, WLTP и CLTC

Чтобы производители не писали «красивые» цифры из головы, существуют стандартные циклы езды. Как замеряют? Машину ставят на беговые барабаны на динамометрическом стенде в закрытом боксе и имитируют городскую пробку, трассу и смешанный режим. По своей сути это строго регламентированный лабораторный процесс, который должен быть воспроизводим в любой точке мира при соблюдении ряда условий.

Так, на этапе подготовки электромобиль оставляют в помещении с температурой 23°C на 12–36 часов, чтобы батарея и все жидкости достигли стабильного состояния. Аккумулятор заряжают до 100% штатным зарядным устройством. И затем автомобиль запускают в движение по стенду, следуя строгому графику скорости и времени. Компьютер имитирует сопротивление воздуха и вес авто. Кондиционер и фары обычно выключены. Циклы повторяются до тех пор, пока электрокар не сможет поддерживать заданную скорость или батарея полностью не истощится. После этого измеряется количество энергии, которое потребовалось, чтобы снова зарядить авто до 100%.

Результаты одного и того же электромобиля будут сильно отличаться в зависимости от того, по какой методике его тестировали. Основными мировыми стандартами считаются: WLTP, который сменил устаревший NEDC, CLTC и EPA. 

Если рассматривать их появление в хронологическом порядке, то европейский NEDC был создан в 70-х годах и в современном виде активно применялся с 90-х годов, на смену ему с 1 сентября 2017 г. в Европе пришел WLTP. Автомобили стали дольше тестировать, на разных скоростях и режимах. CLTC считается китайским стандартом, который ввели в обиход именно для электромобилей с 2021 года. Этот цикл больше похож на то, как автомобиль ездит в городе - с относительно низкой средней скоростью. Для электромобиля это выгодно: на низких скоростях батарея расходуется медленнее, а рекуперация при торможениях помогает вернуть часть энергии.

Цикл NEDC (New European Driving Cycle): из «эпохи динозавров»

Если владельцы электрокаров полагают, что они первопроходцы в плане забот о расходе топлива, то это ошибка: еще в 70-х годах прошлого века был разработана методика замеров, которую назвали «Новый европейский цикл вождения». 

NEDC – это ныне устаревший стандарт измерения расхода топлива и запаса хода, который использовался в Европе с 1970-х годов. Последнее крупное обновление он получил в 1997 году. Естественно, эта методика использовалась для замеров расхода топлива и выбросов автомобилей с ДВС, а впоследствии (по мере их появления) – также для гибридов и электрокаров.

Цикл NEDC очень любили автопроизводители, и понятно почему: он представляет собой довольно своеобразный режим испытаний. Во-первых, все происходит в лабораторных условиях (в теплом помещении с помощью специального стенда и имитацией разных режимов движения, с выключенными оптикой, стеклоочистителями, аудиосистемой и кондиционером), что, мягко говоря, отличается от реальных.

Сама методика измерений расхода энергии в «городском» цикле тоже выглядит далекой от привычных условий эксплуатации. Автомобиль разгоняется до 15 км/ч, фиксирует скорость, и тормозит. Затем этот же цикл повторяется с разгоном до 32 км/ч, следующий – до 50 км/ч. Важным моментом является интенсивность ускорения: до 50 км/ч автомобиль разгоняется примерно за полминуты.

«Загородный» режим выглядит так: автомобиль ускоряется до 70 км/ч за 41 секунду, фиксирует скорость, затем разгоняется до 100 км/ч, снова фиксирует скорость, и далее ускоряется до 120 км/ч.

Естественно, что такой цикл был идеален для замеров авто с ДВС: минимальная нагрузка, совершенно непохожие на реальные условия эксплуатации, а главное – нет замеров хотя бы более-менее интенсивного ускорения. И, вспоминая о том, что сам тест занимает чуть больше 20 минут, и в нем есть несколько остановок, можно понять, откуда берет начало такая функция, как «старт-стоп». Есть ощущение, что производители просто нашли недорогой, но эффективный способ снизить заявленный расход и уровень вредных выбросов, разработанный как раз под данную методику.

Какое отношение это имеет к электрокарам? Самое непосредственное: им также «повезло» с методикой замеров. Плавный разгон, движение на скорости, торможение, и все это в несколько заездов общей протяженностью около 20 минут. Естественно, с такой задачей справится любая «электричка» и покажет при этом невероятные результаты.

Главный недостаток вышеупомянутого цикла в том, что NEDC был обусловлен годами его разработки: автомобили тогда были гораздо медленнее, а о гибридах и электрокарах никто вообще не мечтал. 

Цикл WLTP (Worldwide Harmonised Light Vehicle Test Procedure): жестче, быстрее, избирательнее

С учетом новых реалий был разработан новый цикл испытаний – WLTP, который стал обязательным для ЕС и некоторых других стран с 2019 года.

Его суть – это адаптация испытания к реальным условиям эксплуатации. Здесь замеры тоже ведутся в лабораторных условиях, однако все не так «теплично», как в предыдущем случае. Интенсивность испытаний зависит от соотношения массы к мощности, и чем выше этот индекс, тем интенсивнее разгон, выше максимальная скорость и т.д. Поэтому, один и тот же автомобиль (или электрокар) в результате замеров по циклам NEDC и WLTP может продемонстрировать результаты на 10-25% хуже. В том числе и за счет того, что часть испытаний проходит с включенным кондиционером.

Американский стандарт оценки EPA

Американский стандарт EPA считается одним из самых строгих и близких к реальности для электромобилей. 

EPA-тест учитывает несколько сценариев:

• городскую езду;
• трассу;
• более высокие скорости;
• резкие ускорения;
• работу кондиционера;
• холодный запуск.

Поэтому запас хода по EPA часто получается ниже, чем по WLTP и тем более CLTC. Например, если запас хода электромобиля указан 401 км CLTC, то по EPA это могло бы быть примерно 280–320 км.

Что такое цикл CLTC?

Китай не был бы Китаем, если бы не придумал свой цикл испытаний. В первые годы здесь был популярен NEDC, поскольку демонстрировал очень оптимистичные результаты. Но постепенно китайцы выработали свою методику. CLTC – это актуальный китайский национальный стандарт (China Light-Duty Vehicle Test Cycle) для измерения запаса хода и расхода энергии автомобилей.

Если говорить просто: это самый «добрый» к производителям цикл тестирования. Именно благодаря ему китайские электрокары в рекламных буклетах щеголяют цифрами в 700, 800 и даже 1000 км пробега.CLTC (China Light-Duty Vehicle Test Cycle). Она похожа на все остальные методики сразу: здесь есть медленный, средний и быстрый режимы вождения, полные остановки. По сути, китайский стандарт был создан под китайские дорожные условия: более городской и спокойный темп движения. 

Ключевые параметры теста по циклу CLTC: 

• обшая продолжительность – 0,5 ч.
• дистанция цикла – 14,48 км.
• 3 фазы движения – низкая (имитация городских пробок, движение со скоростью 13,08 км/ч), средняя (движение по городу и пригородам со скоростью около 30 км/ч)  и высокая скорость (движение по трассе со средней скоростью 114 км/ч).
• доля остановок – 22%.

Из-за низкой средней скорости и большого числа остановок считается, что запас хода по CLTC более оптимистичный, чем WLTP.

CLTC, WLTP и NEDC: в чем разница?

CLTC, WLTP и NEDC – это разные лабораторные методики, по которым измеряют расход энергии и запас хода электромобиля. Главное отличие заключается в том, как именно машина движется во время теста: с какой скоростью, сколько разгоняется, тормозит, стоит и сколько времени длится тест.

Так, например, для кроссовера Zeekr 7X RWD с батареей 103 кВт·ч запас хода по циклу CLTC – 802 км, а по WLTP уже ≈ 630–635 км, а для городского электрокроссовера BYD Yuan Up Smart Driving Edition 401 Beyond Edition c батареей 45,12 кВт·ч - по CLTC – 401 км, а по WLTP ≈ 312 км. По NEDC новые электромобили обычно уже не сертифицируют.

Какой запас хода будет в реальности?

В целом, цифры запаса хода на одной зарядке по CLTC лучше воспринимать как идеальный лабораторный максимум, а не как обещанный реальный пробег. CLTC сильно ориентирован на городской сценарий: невысокая средняя скорость, много остановок, плавные разгоны. Для электромобиля это хорошо, потому что на малой скорости расход ниже, а при торможении работает рекуперация.

В реальности запас хода уменьшают и температура за бортом (на морозе батарея работает менее эффективно, плюс энергия уходит на обогрев салона и самой батареи), и характеристики дорожного покрытия (так, на трассе на скорости 110–130 км/ч резко растёт сопротивление воздуха, поэтому расход может стать намного выше, чем в городском CLTC). Тот же кондиционер тоже расходует энергию, но обычно влияет слабее, чем отопление зимой. Да и резкие ускорения, высокая скорость, тяжелая загрузка, давление в шинах и встречный ветер сокращают заветные цифры.

Как примерно переводить запас хода по CLTC в реальность

Бывалые владельцы электрокаров назовут не меньше способов увеличения пробега электрокара, чем бывалые рыбаки – рецептов удачного клева. И те, и другие основываются на знании и опыте. Что же делать, если на счетчике оставшегося пробега появились ужасающе малые цифры, а навигатор показывает, что вам этого пробега не хватает до ближайшей электрозаправки?

Есть несколько практических советов, как повлиять на ситуацию.

Прежде всего, уменьшаем скорость. Ехали 120 км/ч? Переставьте круиз-контроль хотя бы на 90, и сразу заметите, насколько оптимистичнее станет прогноз бортового компьютера. Условно говоря, двигаясь на высшем значении, на одном километре пробега вы будете терять заряд с коэффициентом примерно 1,2-1,3 километра. А на 90 км/ч – уже примерно 1 к 1.

А если дорожные условия позволяют ехать со скоростью 70 км/ч, тогда электромобили могут демонстрировать чудеса экономии. Условные «обещанные» 40 километров пробега могут превратиться в 50, 60, а то и 70 – достаточно просто ехать в равномерном режиме, без резких ускорений.

И, кстати, еще один важный пункт – это рекуперация. Для владельцев с ДВС поясняем: это примерно как «торможение двигателем». Вы отпускаете правую педаль, и автомобиль начинает замедляться. Но в случае с ДВС он просто прекращает расходовать топливо, а у электрокара – еще и накапливать. В режиме рекуперации электродвигатель работает как генератор, и отправляет накопленную энергию для заряда батареи.

Важный момент: у многих электрокаров интенсивность рекуперации можно регулировать. Иначе говоря, когда вы отпускаете правую педаль, электродвигатель настолько интенсивно запасает энергию, что тормозами можно не пользоваться – электрокар остановится сам.

И если на трассе рекуперация применима лишь при движении на спуске, то в городе она позволяет снизить расход энергии до минимума. Плавный разгон, равномерное движение, а затем, как только понимаете, что впереди либо пешеходный переход, либо красный сигнал светофора – помните про рекуперацию.

Отдельный пункт – это «пожиратели энергии».  Если позволяют погодные и прочие условия, избавляемся от лишних источников энергопотребления. Днем можно выключить фары и продолжать движение на ДХО. Если погода комфортная – выключить кондиционер или «печку». Причем последняя, по словам многочисленных владельцев, – это особенно «прожорливая» опция. Наконец, если настройки вашего электрокара позволяют создать комфортную температуру в салоне еще в процессе заряда батареи, то почему бы не воспользоваться этим? Режим охлаждения/обогрева батареи, понятное дело, всегда работает по умолчанию, а вот расход энергии остальными источниками можно оптимизировать, чтобы получить максимально возможный пробег на одной зарядке.

В целом процесс расхода электричества – во многом дело опыта. Несколько сот километров, десяток проб и экспериментов, и вы отточите индивидуальную и наиболее точную для себя методику замера запаса топлива.