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轻型汽车测试程序WLTP 知多少？ 看完本期就明白了。

2019-02-22 10:05:02·  来源：中国汽研汽车风洞技术  
　
自2018年起，WLTP（World Light Vehicle Test Procedure）将陆续在欧盟、印度、韩国、美国、日本等国家取代现有的各类油耗测试，而中国则会在2020年启用与之相近
自2018年起，WLTP（World Light Vehicle Test Procedure）将陆续在欧盟、印度、韩国、美国、日本等国家取代现有的各类油耗测试，而中国则会在2020年启用与之相近的国六排放标准。自此，如何进行汽车的减阻降耗、节能减排成为国内外各大车企不得不面临的巨大挑战。本期将为您介绍WLTP标准的研制背景以及相关内容。
 
由于汽车油耗限值的影响，2020年对于全球车企而言都将是一个坎。因为从2020年开始，各国都将执行更加严苛的车辆排放法规。
 
以中国的CAFC法规为例，在2020年，新车平均燃油消耗量要降低到5L每百公里；而以美国的CAFE法规为例，在2025年，新车的平均燃油消耗量要降低到54.5MPG，约合百公里4.3L。在欧盟的法规中则规定了在2021年，新车行驶每公里平均二氧化碳排放量不得高于95克。如何应对如此严苛的油耗限值，已经成为国内外各大车企不得不面临的巨大挑战。
 
另一方面，油耗测试相关的法规近年来也陆续发生改变。这一情况对于车企来说无疑是“雪上加霜”。欧洲已于2018年9月1号开始实施新的油耗测试标准WLTP（World Light Vehicle Test Procedure），很多车企为了应对新标准不得不停售了部分车型。
 
说起WLTP，相信汽车行业的人士大多不会太陌生，但也不是很熟悉。如果大家更了解“工信部油耗标准”的话，那WLTP就是面向全球的“工信部油耗标准”。
说到工信部油耗标准，不得不承认现阶段这个标准在国内民众眼中的可信度是比较低的，原因在于这个标准的测试过于理想化，整个测试过程都是固定的规程，这与实际道路驾驶情况偏差较大；另一方面，随着汽车动力源种类逐渐增多，油耗测试法规也必须实现多样化。
 
那么现行的这个不太“靠谱”的油耗测试标准又是怎么来的呢？正是借鉴了WLTP的前身——NEDC（New European Driving Cycle）。
 
NEDC
 
欧洲的NEDC标准最早可追溯至1970年代的ECE-15标准。期间经过数次升级，最后在1997年正式定为NEDC。
 
NEDC标准实在是沿用了太多年，因此对于NEDC标准下的官方油耗，欧洲民众也无奈的调侃道：“We can’t get anywhere near the notional published figures”。
事实上，从汽车的宣传手册中也能发现NEDC标准下的车辆油耗“低得惊人”，通常一辆紧凑型车只有三升到四升的百公里油耗，而一辆中型车也只有五升左右的油耗，这显然是非常不现实的。
 
原因又是什么呢？
 
原来在NEDC测试体系中，整车运行工况基本处于稳态，这就使得NEDC测试循环下所得到的油耗、排放等数据均低于用户的实际使用情况。
NEDC标准由四个重复的“城市道路循环”以及一个“市郊道路循环”组成。一套完整的测试循环总共持续1180秒，累计行驶里程11.04公里。测试当中车辆的最高时速达到120公里/小时，平均速度约为34公里/小时。
 
NEDC标准的测试过程完全按规程走，比如城市运转循环为195秒，包括启动、加速、减速停车等几个阶段，而这几个阶段中又包含了几十秒的匀速运转；城郊运转循环为400秒，同样的，匀速运转的工况也占据了绝大部分的测试时间；而且加速时间、匀速时间、怠速时间等都是固定的。
 
然而在实际道路行驶情况中，车辆工况很难一直保持稳态。尤其是随着各国各地的城市化建设发展，车辆行驶路况越来越复杂。以实际城市驾驶为例，驾驶员会面临走走停停，加速和减速幅度以及匀速行驶的时间都不可能像上图中那样整齐，所以实际油耗绝对会大于测试油耗。
 
既然欧洲NEDC标准无法实现与时俱进，那么WLTP标准就顺应而生了。
 
WTLP
 
WLTP标准由联合国欧洲经济委员会牵头，由欧洲、美国、日本等国的众多专家联合研究、并于2015年正式编纂而成。WLTP标准中的油耗测试循环也被称为WLTC循环（Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Cycle）。
 
从2018年起，WLTP将陆续在欧盟、印度、韩国、美国、日本等国家取代现有的各类油耗测试，而中国则会使用与之相近的国六排放标准。
WLTP标准根据功率质量比（简称PWR）将车辆划分为三级，并对应设计了三种测试循环（NEDC只有一种），考虑了四种道路类型：低速、中速、高速、额外高速等（NEDC只有两种）。对比而言，WLTP标准更贴近真实的行驶工况。
 
另一方面，WLTP标准中的二氧化碳排放量将综合考虑增加可选配置（如较大的合金车轮或空调）后的汽车重量和空气动力学效应，从而让用户更加准确地了解汽车的燃油经济性与排放量。
 
WLTP标准充分研究了世界各地不同道路行驶情况，对于日常家用车而言，车辆的PWR值往往大于第3级别标准的34千瓦/吨，所以WLTP的第3级测试也最受关注。
WLTP第3级测试循环总共持续1800秒，累计行驶里程23.3公里，测试当中车辆的最高时速提升至131公里/小时，平均速度约为47公里/小时。
对比NEDC标准而言，WLTP标准中的车辆最高速度、平均速度、最大加减速度以及加减速度幅度、测试行驶时间等都有了较大提升，整体难度提升不少，更符合实际驾驶工况。
除了在台架上测试，WLTP标准还加入了RED测试（Real Driving Emissions）以确保测试结果的准确性。从名称就可以看出，这项测试就是实际道路驾驶测试。在这个测试中，车辆将会直接开到公共道路上，包括城市道路、郊区道路以及高速公路。
在WLTP标准推行后，为了直观的对比车辆实际油耗和WLTP油耗，海外媒体也进行了一些验证测试。测试对象选取了已公布WLTP油耗的车型马自达CX-3。最终测试结果如下：CX-3取得了综合工况百公里6.32升的成绩，而其公布的WLTP油耗为百公里6.25升，两者基本一致。

WLTP带来的影响
 
由于NEDC与WLTP的巨大差异，可以预期：与NEDC相比，WLTP标准下的同一辆车的燃油经济性数据将下降20％。
英国电动汽车制造商和贸易商协会（SMMT）表示：在多数情况下，WLTP标准将得到更大的二氧化碳排放数据，与NEDC相比可能高达20％；梅赛德斯排放和认证负责人Christoph Hohmann也预计这一数据将增长22％；与此同时，来自汽车行业数据供应商JATO通过对18个典型车型进行评估，得出结论：各车型的排放数据均“超出预期”，实际增长量为13％至18％。
这一趋势同样也适用于电动汽车。

WLTP标准下的电动汽车
 
梅赛德斯在一份关于WLTP测试的报告中指出：WLTP的推出意味着插电式混合动力汽车的重大变革。这些车辆需要多次完成测试，从一个完整的电池开始，重复该循环直到电池耗尽。 最后，还需要对空电池进行测量，其中驱动功率完全来自内燃机和再生制动。
 
为了验证WLTP标准测试电动汽车的准确性，国外AUTOBEST等机构做过一些相关测试，测试车型包括日产LEAF、雷诺ZOE、现代IONIQ、起亚SouL EV、宝马I3、大众e-golf、欧宝Ampera-e、I-pace和Model S/X等10款车型。
 
通过对比测试结果和各车企给出的NEDC/WLTP数据，发现：NEDC标准下得到的纯电动续航里程和实际续航里程的偏差较大，尤其对于几个NEDC里程较高的车辆，这一偏差更为明显；WLTP标准下得到的测试结果，除一款车型的差异较大以外，其余车型的偏差并不是特别明显。
国内现状
 
视线转回国内，根据2016年中华人民共和国环境保护部颁发《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段》表明，从2020年7月1日开始，中国即将实行国六测试，而国六标准也将采用WLTP标准（有适当修改）。
从表面上看，测试标准的更换也只是一次“常规升级”而已。但此次升级幅度之大，足以令无数厂商汗颜，尤其是许多本就不擅长油耗控制的油老虎厂家。许多实力较强的汽车品牌，都表示感觉到了不少压力，更别说那些研发能力较弱的汽车品牌，可以说是"压力山大"。
 
众所周知，车速对油耗影响非常大，通过等速百公里油耗，我们可以了解到，油耗与车速基本成浴盆曲线型关系。汽车油耗最终是与能耗相关。能耗主要由几个部分组成：滚动阻力能耗、风阻能耗、发动机燃烧效率、传动效率、用电器能耗等。
 
在经济车速时，等速油耗最低，低速或高速都会随车速的改变而增加油耗；行车温度包括发动机水温、机油温度和引擎罩温度等，温度过低或过高都会使发动机特性曲线发生变化，进而增加油耗；风力的影响的主要是空气阻力，当汽车顺风行驶时，空气阻力较小，燃油消耗低；当汽车逆风行驶时，风力越大，风阻越大，油耗越高。
因此，通过进行汽车空气动力学以及热管理性能优化是降低汽车油耗的最为有效的措施之一。
 
在汽车空气动力学以及热管理性能优化过程中，必不可少的开发工具就是汽车风洞。2019年以中国汽研汽车风洞中心（重庆）为代表的一批具有国际先进水平的整车风洞将顺利落成，中国汽车空气动力学技术将迎来新的发展机遇，同时也为国内车企应战油耗新规提供了充足的试验与开发资源。
中国汽研气动-声学风洞测试段实拍 
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