线控制动系统对新能源汽车续航里程的影响研究

一、新能源汽车续航里程的重要性

1.1 续航里程对新能源汽车市场的影响

新能源汽车的续航能力在技术发展之下有所提升，但是同传统燃油车相比还是存在着差距。依照国际能源署（IEA）给出的数据，2020 年全球新能源汽车的平均续航里程大概在 300 公里左右，传统燃油车的续航能力一般在 500 公里以上，这样的差距会影响到消费者的购买决定，因为续航能力不足就会造成“里程焦虑”，就是担心车子在行驶过程中电能耗尽不能抵达终点，而且据研究显示，续航里程每增长 100 公里，新能源汽车的销量就可增长大约 10% ，所以提升续航里程既表现了技术的进步，也是新能源汽车市场竞争力的重要部分。

1.2 续航里程对消费者购车决策的影响

新能源汽车市场当中，续航里程是消费者选购时最核心的因素之一，据国际能源署（IEA）数据表明，新能源汽车的平均续航里程在 2020 年已超越 300公里，不过消费者对于更长续航里程的需求仍然非常大，特斯拉 ModelS 依靠超过 500 公里的续航能力，吸引了很多需要长途驾驶的消费者，续航里程长短关乎消费者的使用便捷程度以及心理安全感，所以在购买决策中占据重要位置。

二、线控制动系统对能耗的影响

2.1 线控制动系统能量回收的优势

线控制动系统在新能源汽车能量回收上有着明显优势，这对于提升车辆续航里程非常关键，精准控制电机反向扭矩，线控制动系统就能把车辆制动时产生的动能转变为电能，并存进电池。有研究表明，这种能量回收方法能把制动能量回收效率提高到 20% 以上，远超传统机械制动系统，比如在城市驾驶环境里，经常性的启停和制动操作使能量回收潜力很大。拿一辆平均制动次数为每公里 10 次的新能源汽车来说，如果每次制动的能量回收效率提升 5% ，那么每百公里就能多回收大概 1 千瓦时的电能，这对于延长续航里程有着明显的积极意义，而且线控制动系统削减了机械摩擦损失，进一步改善了整车的能耗情况，给新能源汽车在市场上的竞争力给予了技术上的支撑。

2.2 线控制动系统对整车能耗的优化

线控制动系统在新能源汽车里有着十分关键的作用，尤其在提升整车能效上，BBW 系统通过精确控制制动过程中的能量回收，能明显减少整车能耗，拿城市循环驾驶来说，BBW 系统可以把制动能量回收率做到 60% 以上，同传统的机械传动系统相比，这种改善就意味着更多动能被转变成电能储存在电池当中，进而延长新能源汽车的续航里程。而且 BBW 系统削减了不必要的摩擦制动，又进一步改良了整车的能耗情况，在分析模型的时候，我们能够援引著名的“能量守恒定律”，来表明在制动期间，能量是怎样被更有效地回收利用，而不是以热能形式散失。

三、线控制动系统与车辆动力学性能

3.1 线控制动系统对汽车制动响应时间的影响

线控制动系统（Brake-by-Wire,BBW）在新能源汽车上的应用大幅缩减了车辆的制动响应时间，这对提升车辆安全性能和续航里程有着十分重要的意义。传统的液压制动系统存在机械联系，其制动响应时间一般处于 150-200 毫秒这个区间，而线控制动系统依靠电子信号来传递制动指令，基本上去除了机械延迟，把响应时间缩减到 50-100 毫秒，这种改进既减小了制动距离，又增强了紧急制动时的安全水平，而且因为制动能量回收效率得到改善，还间接提升了新能源汽车的续航里程。深入分析线控制动系统对制动响应时间的影响的时候，可以参照一些具体分析模型，像车辆动力学模型或者制动系统仿真模型，这些模型有助于工程师预估并改良制动系统性能，以多体动力学仿真软件为例，它能模仿各种路面状况和驾驶情形下的制动反应，这样就可以针对线控制动系统

细致地加以调整。

3.2 线控制动系统对车辆操控稳定性的作用

BBW 在新能源汽车里有着非常关键的地位，尤其是在改善车辆操控稳定上，通过准确控制制动压力，BBW 系统可以做到更快的制动响应时间，在紧急情况下给予更可靠的制动效果，而且 BBW 系统能够按照车辆动态随时调整制动力分配，凭借 ECU 的算法改进，做到对车辆的动态平衡控制，极大增强了车辆在各类路况下的操控稳定性。车辆在湿滑路面上行驶，BBW 系统可以迅速调节制动力，防止车轮打滑，维持车辆稳定性和操控性，这种技术应用提升了驾驶安全性，间接提升了新能源汽车的续航里程，稳定行驶削减了不必要的能量耗费。

四、线控制动系统优化策略与未来展望

4.1 新能源汽车线控制动系统的优化方向

新能源汽车方面，BBW 的改善方向主要围绕着提升能量回收效率，削减整车能耗，改进车辆动力学性能展开。首先能量回收，BBW 系统可以准确控制制动过程，最大程度把车辆动能转变为电能储存在电池里面，通过研究得知，改良 BBW 系统之后，能量回收率可达到 20% 以上，这对于延长新能源汽车的续航里程有着明显影响。其次削减整车能耗，BBW 系统还能缩减机械磨损，降低保养费用，进而加强新能源汽车的市场竞争力。最后车辆动力学性能，BBW 系统依靠电子信号的快速传送，明显削减了制动反应时间，提升了车辆安全性。BBW系统可以精细调节制动力的分配情况，进而优化车辆操控稳定性，特别是在湿滑路面或者紧急避障的时候，它能有效地减小车辆失去控制的可能性。

4.2 线控制动技术的发展态势与市场前景

全球对于新能源汽车续航要求的不断提升之时，BBW 技术的发展已然成了行业前行的关键要素，线控方式借助电子信号来掌握刹车进程，一方面让能量回收变得更为有效率，另一方面整车的能量消耗也由此得以改善，这对于新能源汽车续航里程的影响可以说是很正面的。按照 IEA 所出具的报告来看，新能源汽车若能多跑 10% 的公里，那么市场上的接纳度大约可以提高到 20% 左右。线控制动系统在能量回收方面有着优势，能够将制动过程中的动能转变为电能，进而多出 5% 到 10% 的续航里程，而且线控制动系统对于整车能耗的改善作用也十分明显，它能够削减一些不必要的能量耗费，从而提升新能源汽车的能效表现，展望将来，伴随着自动驾驶技术的融入，线控制动系统将会变得愈加智能，在新能源汽车上的应用范围会愈加广博，市场前景十分宽广。

参考文献：

[1] 胡元君 . 新能源汽车驱动系统能效提升与控制策略研究 [J]. 汽车测试报告 ,2024(4):59-61.

[2] 狄亚格 , 周健 , 陆杰 , 秦嘉 , 魏妤沁 , 王淙进 , 郝朝阳 , 缪雪龙 . 基于整车动力学的 EMB 线控制动系统功能安全概念设计 [J]. 汽车安全与节能学报 ,2024,15(6):830-838.