在剛剛召開的中國電動(dòng)汽車百人會(huì)2018年會(huì)上，中國汽車技術(shù)研究中心資深首席專家李孟良發(fā)表了《中國工況的起因、研究過程與結(jié)果》主題演講，并現(xiàn)場提及一個(gè)振奮人心的好消息：中國工況已經(jīng)開發(fā)完成！

1、歷經(jīng)千辛萬苦，中國工況可彪炳千古

據(jù)介紹，中國工況先后有77個(gè)課題團(tuán)隊(duì)、近1100名科研人員參與其中，在41個(gè)代表性城市展開了實(shí)驗(yàn)調(diào)查。每個(gè)城市至少采集了100輛車的實(shí)際行駛數(shù)據(jù)。截至2017年9月，項(xiàng)目組在41個(gè)代表性城市建立了約5500輛車的采集車隊(duì)（輕型車、重型車和新能源汽車），收集了約4400萬公里的運(yùn)動(dòng)特征、動(dòng)力特征和環(huán)境特征數(shù)據(jù)。相較于WLTC的394輛車、64.5萬公里開發(fā)用數(shù)據(jù)，這是迄今為止全球規(guī)模最大、范圍最廣、參數(shù)最多的調(diào)查，完全能夠全面了解我國廣闊區(qū)域內(nèi)各類車輛實(shí)際行駛工況研究。

圖1 中國工況數(shù)據(jù)采集城市分布情況

至此，作為連續(xù)九年蟬聯(lián)全球汽車產(chǎn)銷量第一的汽車大國，這是自1989年我國頒布輕型汽車排氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)開始要求使用歐洲ECE十五工況以來，中國汽車產(chǎn)業(yè)首次有了自己獨(dú)立的運(yùn)行工況，結(jié)束了長達(dá)近30年沿用國外工況的歷史。

而歷史慘痛經(jīng)驗(yàn)表明，NEDC作為三階段油耗法規(guī)、國三排放、國四排放乃至輕型混合動(dòng)力汽車能耗測試的基礎(chǔ)運(yùn)行工況，實(shí)際上是對(duì)歐洲車企大開方便之門，無論是乘用車還是商用車，均可以借助NEDC的便利在中國市場大行其道，基本無需考慮匹配中國實(shí)際道路環(huán)境，省去了大量的技術(shù)開發(fā)基礎(chǔ)、體系、測試、標(biāo)定工作，相比美國、日本等國家的汽車產(chǎn)品和技術(shù)導(dǎo)入更加便捷。

當(dāng)然，說這個(gè)話并不等于我們就應(yīng)該沿用美國、日本的工況，那就會(huì)變成另一種矯枉過正。核心意思在于，我國只有擁有獨(dú)立的工況，才能擁有獨(dú)立的技術(shù)開發(fā)環(huán)境，才能建設(shè)具有中國特色的汽車工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系，才能擁有建設(shè)強(qiáng)國的基礎(chǔ)。從這個(gè)意義上出發(fā)，中國工況的橫空出世，在我國汽車工業(yè)史上用“彪炳千古”四個(gè)字來形容，毫不為過！

在此，首先感謝中國工況研究組所有成員！歷時(shí)3年的艱辛付出，你們辛苦了！

2、NEDC的漏洞百出和不切實(shí)際

感謝之余，出于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)哪康模请娖囈廊灰獙?duì)NEDC工況的各種不合理進(jìn)行陳述，以引出本文的主旨。

NEDC（全稱：New European Driving Cycle）工況是歐洲由市區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)和市郊運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)兩部分組成。市區(qū)循環(huán)由4個(gè)195秒的小循環(huán)單元組成，包括怠速，啟動(dòng)，加速以及減速停車等幾個(gè)階段，最高車速50 km/h，平均車速18.35 km/h，最大加速度1.042 m/s²，平均加速度0.599 m/s²。市郊循環(huán)時(shí)間400s，最高車速120 km/h，平均車速62 km/h，最大加速度0.833 m/s²，平均加速度0.354 m/s²。

很明顯，NEDC循環(huán)存在著幾個(gè)嚴(yán)重的問題。

一是測試方法簡單粗暴，多數(shù)時(shí)間處在勻速狀況下。NEDC工況全過程僅有16個(gè)上升沿，還不及21個(gè)穩(wěn)態(tài)工況的數(shù)量多，而且4個(gè)市區(qū)小單元還完全一致，導(dǎo)致車輛大部分處在平穩(wěn)運(yùn)行過程中。這與實(shí)際駕駛過程完全脫軌，根本不能反映實(shí)際能耗和排放情況。說不好聽點(diǎn)，這個(gè)工況基本可以用來當(dāng)做領(lǐng)導(dǎo)專職司機(jī)的駕駛范本。

圖2  NEDC工況運(yùn)行示意

二是測試時(shí)間短，里程少，典型的過把癮就走。NEDC工況全程運(yùn)行1180秒，也就是20分鐘不到，4×1.013+6.955=11.007公里。與美國FTP75、歐洲WLTC相比運(yùn)行過程偏短，僅行駛里程略長于日本的JC08。過于簡短的過程無法詳細(xì)測試車輛在不同運(yùn)行條件下的特征參數(shù)。

表1  國外主要工況部分運(yùn)行參數(shù)對(duì)比

三是基本不考慮環(huán)境溫度對(duì)車輛運(yùn)行的影響。以新能源為例，根據(jù)中汽中心組織的測試，部分車型在NEDC工況下的百公里耗電量與高溫光照空調(diào)下的耗電量差異較大，最大差異達(dá)到了16%以上。這是因?yàn)镹EDC運(yùn)行規(guī)則里面根本沒考慮到高低溫狀態(tài)下車輛開啟/關(guān)閉空調(diào)的影響因素，但實(shí)際上空調(diào)對(duì)于整車能耗的影響至少在5%以上。

圖3  不同環(huán)境溫度下的純電動(dòng)乘用車能耗表現(xiàn)

*來源：中汽中心、第一電動(dòng)網(wǎng)

四是無法真實(shí)反映插混和普混車輛的能耗水平。由于NEDC全程僅僅行駛11.007公里，而混合動(dòng)力車型能耗測試結(jié)果可近似簡化為25×油電混合狀態(tài)能耗值÷（25+最大純電續(xù)航里程），現(xiàn)行的混合動(dòng)力車型如此短的里程下完全是偷偷占便宜，讓那些1.X升的插混公告油耗“暗爽多年”。

五是對(duì)節(jié)能技術(shù)發(fā)展有失公允。在技術(shù)水平相近的情況下，NEDC運(yùn)行規(guī)則對(duì)于小排量渦輪增壓更加有利，這種有利主要體現(xiàn)在NEDC工況更多考察發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷狀態(tài)，而小排量增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷狀態(tài)下比更大排量的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)更節(jié)油不假，但放到所有工況就不盡其然了，高負(fù)荷、急劇變化的工況條件下小排量增壓發(fā)動(dòng)機(jī)將更多進(jìn)入高油耗區(qū)域，這就好比偏理科的小排量增壓與更全面的節(jié)能型大排量去參加高考，而高考只考數(shù)理化。

圖4  不同排量的某品牌發(fā)動(dòng)機(jī)不同扭矩下的油耗對(duì)比

而歸根到底，這是各國技術(shù)路線選擇下的政策壓制。歐洲前期之所以選擇NEDC工況，與其汽車技術(shù)體系有很大關(guān)系。長久以來，歐洲均以柴油機(jī)為主要?jiǎng)恿︻愋停匀晃鼩馄蜋C(jī)的能耗與日本和美國始終有所差距。為此，以前歐洲對(duì)碳排放重點(diǎn)控制，并通過NEDC和碳排放稅來利于小排量增壓，壓制美國和日本，同時(shí)還通過對(duì)NOX排放放寬，增強(qiáng)柴油機(jī)的優(yōu)勢。比如，此前法國對(duì)少于110g/km碳排放的車輛最高獎(jiǎng)勵(lì)5000歐元/輛，但超過150g/km的車輛則需繳納2600歐元的稅款，超過245g/km的車輛每年還要額外繳納160g/km。

所以，這種漏洞百出又帶有明顯利益傾向的工況，讓歐洲小排量增壓技術(shù)在國內(nèi)市場橫行無忌。然而人家卻在近期“瀟灑轉(zhuǎn)身”，準(zhǔn)備啟用WLTC，汽油機(jī)技術(shù)路線也開始由“DownSizing”向“RightSizing”轉(zhuǎn)變，比如奧迪就將利用EA888 Gen.3B 2.0T來切換此前的EA888 Gen.3 1.8T，實(shí)現(xiàn)“不同車輛合適排量”的正確發(fā)展思路。而國內(nèi)很多車企卻被帶向了“DownSizing”的溝里，一時(shí)半會(huì)兒出不來。

圖5  奧迪新開發(fā)的EA888 Gen.3B 2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)

3、其它國家采用哪些工況？又具備什么樣的特色？

（1）美國FTP75

實(shí)際上美國開發(fā)出很多種不同的工況，只是現(xiàn)在主要應(yīng)用的是FTP75工況而已。該工況是在以前FTP72基礎(chǔ)上增加了熱車等環(huán)節(jié)而成。共分成三個(gè)部分，分別是冷啟動(dòng)、瞬態(tài)運(yùn)行、熱啟動(dòng)。在瞬態(tài)運(yùn)行之后會(huì)進(jìn)行一個(gè)熄火浸車處理，時(shí)間大概在9分鐘到11分鐘之間。

圖6  FTP75工況運(yùn)行示意

FTP75的優(yōu)點(diǎn)很明顯，就是更加貼近實(shí)際和瞬態(tài)。從圖6中可以看出，F(xiàn)TP75的上升沿?cái)?shù)量極多，明顯的急加速工況出現(xiàn)31次，非常激烈，而怠速時(shí)間也更長，相比NEDC的變化更加劇烈，更加符合實(shí)際駕駛特征。

圖7  FTP75工況與NEDC工況運(yùn)行對(duì)比

另外，F(xiàn)TP75還增加了兩個(gè)附屬工況，一個(gè)是US06，專門用于考察高速大負(fù)荷。首先車輛會(huì)進(jìn)行一個(gè)高速、高加速度的測試，然后對(duì)車輛進(jìn)行預(yù)處理使車輛達(dá)到暖機(jī)條件，最后進(jìn)行1分鐘到2分鐘的怠速狀態(tài)，隨即直接進(jìn)入U(xiǎn)S06駕駛循環(huán)開始正式試驗(yàn)。

圖8  US06工況

此外，SC03工況用來對(duì)夏季高溫下的空調(diào)開啟狀態(tài)進(jìn)行單獨(dú)測試。此時(shí)的試驗(yàn)溫度會(huì)在35攝氏度（正負(fù)不超過5攝氏度）下進(jìn)行，光照平均值要達(dá)到850±W/m2，也是進(jìn)行預(yù)處理后熄火、熱浸、熱啟動(dòng)再開始試驗(yàn)。

圖9  SC03工況

這三個(gè)工況進(jìn)行完后，才會(huì)加權(quán)得到最終的測試值，大概是高速對(duì)市區(qū)為45:55，最后還會(huì)乘以一個(gè)0.905 的修正系數(shù)，做到了全面覆蓋。更有特點(diǎn)的是，美國的能耗測試計(jì)算方法也做到了精準(zhǔn)細(xì)分，比如輕型車油耗也采用2個(gè)FTP75測試、1個(gè)常規(guī)測試、1個(gè)低溫測試、一個(gè)HWFET/US06/SC03測試，再進(jìn)行加權(quán)。

美國的FTP75還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)可以借鑒的是，其在進(jìn)行測試時(shí)，基本會(huì)采用幾臺(tái)車測試，降低了車企在車輛上做手腳的可能性。

（2）歐洲WLTC

前文已經(jīng)提到，NEDC是歐洲給自家車企做的一面保護(hù)盾，那為什么要自廢武功，又搞一個(gè)WLTC，還要聯(lián)合全世界一起來搞，堂而皇之的稱為世界工況呢？

在智電汽車看來，原因有二。一是NEDC實(shí)在是詬病得太厲害了，自己估計(jì)也不好意思了，而且環(huán)境問題也逼得歐洲必須重視整車污染物排放控制。二是歐洲在48V系統(tǒng)和插混系統(tǒng)方面的開發(fā)已經(jīng)小有成就，比如全新的Golf  GTE的碳排放量僅為38g/km，能夠在更嚴(yán)格的測試程序中獲得優(yōu)勢。三是聯(lián)合全世界一起來搞就是為以后的宣傳鼓吹背書。

說完了背景說正題，不得不說這次的WLTC還是搞得很有一套的，比NEDC的測試時(shí)間、變化情況、怠速時(shí)間等方面都增加了很大幅度。

圖10  WLTC工況與NEDC工況對(duì)比

具體來講，新規(guī)會(huì)根據(jù)功率質(zhì)量比將測試車輛分成3個(gè)級(jí)別應(yīng)對(duì)6種試驗(yàn)循環(huán)，統(tǒng)稱為WLTC循環(huán)。循環(huán)由一個(gè)589秒的低速、433秒的中速、455秒的高速、323秒的超高速組成，最高速度達(dá)到了131km/h。加速、減速、勻速、怠速的占比約為30%、27%、28%、12%。加減速次數(shù)達(dá)到了50余次，頻繁的加減速也增加了車輛取得優(yōu)異成績的難度，比如NEDC工況下CO和NOX排放占比明顯高于WLTC工況。

圖11  同一車輛在不同工況下PN排放情況對(duì)比

*數(shù)據(jù)源自巴斯夫測試數(shù)據(jù)

特別要說明的是，歐六排放法規(guī)里引入了RDE循環(huán)作為WLTC的補(bǔ)充，這個(gè)循環(huán)是在實(shí)際道路上進(jìn)行，車輛會(huì)行駛90-120分鐘，包括市區(qū)、市郊、高速三種工況，最高車速會(huì)達(dá)到145km/h，行駛過程中會(huì)采用便攜式排放測量系統(tǒng)（PEMS）作為采集工具。RDE循環(huán)的引入對(duì)于車企是極大的考驗(yàn)，降低了車企為了通過測試而極度貼合工況運(yùn)行規(guī)則進(jìn)行的種種電噴程序開發(fā)和標(biāo)定可能性。

但WLTC并非全是優(yōu)點(diǎn)，低速工況變化不夠劇烈（負(fù)荷低）、低速工況占比仍然偏少、沒有考慮環(huán)境溫度變化等都是其不夠合理的地方。

（3）日本JC08

JC08是日本在2007年推行的工況，制定過程之中比較多的借鑒了美標(biāo)思路，但也有一些自己的特色，目前僅在日本國內(nèi)應(yīng)用。該工況的冷啟動(dòng)和熱啟動(dòng)分別占到了25%和75%。整個(gè)測試中一共包含了26個(gè)上升沿，相比NEDC其勻速行駛的時(shí)間極少，松油門的次數(shù)也更多，踩停前的速度也多設(shè)置在50km/h左右，更符合實(shí)際駕駛情況。

圖12  JC08工況

JC08最大的特點(diǎn)在于其考慮到了減速帶和碎石路工況，這種工況通常不會(huì)踩停，但會(huì)急減速，比如1100-1200秒之間那個(gè)80km/h處的震蕩，就是在模擬這種經(jīng)常出現(xiàn)的行駛特征。

最后把NEDC、FTP75、WLTC、JC08四種工況結(jié)合起來，F(xiàn)TP75與兩個(gè)補(bǔ)充工況結(jié)合的測試條件理論上最嚴(yán)苛、最全面，WLTC次之，JC08則對(duì)市區(qū)/低速工況的考察最貼合實(shí)際，NEDC就不說了，都是淚。

4、為何需要我們自己的中國工況？

首先，NEDC必須被革新。如前文所述，如此漏洞百出和利益傾向嚴(yán)重的運(yùn)行規(guī)則，在無形之間已經(jīng)扭曲甚至抑制了我國汽車工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。根據(jù)iCET發(fā)布的《乘用車實(shí)際油耗與工況油耗差異年度報(bào)告2017》，國內(nèi)乘用車工況油耗與實(shí)際油耗的差異度在不斷加大，到2016年底差異度已經(jīng)達(dá)到了26%-32%的水平，也就是說，NEDC下的油耗已經(jīng)與實(shí)際油耗嚴(yán)重脫節(jié)了，但車企還不得不圍繞著NEDC做產(chǎn)品技術(shù)規(guī)劃和開發(fā)。

圖13  iCET統(tǒng)計(jì)發(fā)布的公告油耗與實(shí)際油耗比值分布

第二，從運(yùn)行環(huán)境和條件來看，WLTC和FTP75確實(shí)已經(jīng)夠細(xì)致了，但是直接生搬硬套是不適合的，因?yàn)橹袊匦螐?fù)雜、道路特征與歐美都有很大的不同。舉個(gè)簡單的例子，WLTC和FTP75都有不少時(shí)候運(yùn)行在超高速條件下，比如FTP的129.2km/h和WLTC的131.1km/h，這與中國的主流行駛特征完全不同，別說適用了甚至是違法（國內(nèi)高速最高限速120km/h）。

這一點(diǎn)在中國工況項(xiàng)目組對(duì)外介紹的材料里面也得到了印證：經(jīng)過實(shí)際采集，中國工況的平均車速（29km/h）與 WLTC（46.5km/h）相比分別相差58.6%，中國工況怠速比（22%）和WLTC（13%）分別相差40%；80km/h以上車速時(shí)間比例相差77%。

最重要的是，中國工況將成為雙積分政策平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵！除了油耗測試、排放測試、新能源汽車整車技術(shù)評(píng)價(jià)等之外，符合中國實(shí)際國情與道路運(yùn)行特征的中國工況，將雙積分考核等產(chǎn)生重要的影響，因?yàn)椴徽撌荂AFC值還是新能源汽車單車積分標(biāo)準(zhǔn)，均建立在NEDC工況基礎(chǔ)之上，如果基礎(chǔ)運(yùn)算法不公正，將直接影響到企業(yè)核算結(jié)果和獎(jiǎng)懲措施，最終引發(fā)大量的爭執(zhí)和矛盾。

圖14  中國工況是支撐雙積分政策平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵

*圖片源自中泰證券

舉例來說，按照中國工況與實(shí)際工況能耗相差不大、NEDC差值在30%左右來衡量，一輛NEDC公告油耗為6.5L/100km的乘用車在中國工況下預(yù)計(jì)油耗將取得8.45L/100km的測試值。按1.95L/100km的差值，若年產(chǎn)5萬輛就將產(chǎn)生9.75萬分的差值，同樣的道理一輛新能源也很有可能差出0.5甚至1個(gè)積分。對(duì)于大型車企而言，傳統(tǒng)車、新能源汽車?yán)塾?jì)到一起就會(huì)產(chǎn)生差別巨大的企業(yè)核算結(jié)果，幾億元乃至數(shù)十億元的獎(jiǎng)懲差別是非常容易出現(xiàn)的。

5、中國工況應(yīng)該什么時(shí)候執(zhí)行？

很明顯，既然中國工況已經(jīng)開發(fā)完畢，就可以選擇時(shí)機(jī)執(zhí)行，結(jié)束堂堂國六標(biāo)準(zhǔn)還在沿用WLTC的尷尬局面！

但執(zhí)行的時(shí)機(jī)確實(shí)需要深思熟慮，按照目前透露的消息，中國工況將于2022年或2023年執(zhí)行。而對(duì)于這樣一個(gè)遲到4、5年的計(jì)劃，個(gè)人表示非常的不理解！

首先，筆者贊成中國工況開發(fā)完了就上馬，這同樣是矯枉過正。法規(guī)應(yīng)該給予車企一定的適應(yīng)時(shí)間，畢竟此前所有的開發(fā)工作都是基于NEDC進(jìn)行，對(duì)于一個(gè)新工況都需要充分的時(shí)間去理解、消化、運(yùn)用、磨合，從軟件到硬件，從工程師到設(shè)備都需要進(jìn)行大量的調(diào)試。但這個(gè)期限并不能拉長到4、5年的時(shí)間。可以作為參考的是，歐洲在去年7月就開發(fā)了WLTC，9月份就要求執(zhí)行，車企怨言很大但依然很好的執(zhí)行下來，從目前的情況來看，也談不上太大的不適應(yīng)。

其次，作為尊重研究成果和實(shí)效性來講，也應(yīng)該在1-2年后推行。中國工況的項(xiàng)目組成員歷時(shí)三年的時(shí)間，花費(fèi)了大量的精力得到了這么寶貴的一個(gè)研究成果，如果放到4、5年后才去執(zhí)行，無疑會(huì)讓眾多辛勤付出的研究成員感到泄氣。而且，4、5年后高鐵、共享汽車、共享單車、城市軌道交通建設(shè)以及智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)的推進(jìn)，是否會(huì)大面積改變中國人的出行方式、是否會(huì)大面積改變道路運(yùn)轉(zhuǎn)特征，都是一個(gè)很大的未知數(shù)，中國工況是否還會(huì)高度契合？估計(jì)誰也不敢打包票，那為何不盡量早一點(diǎn)執(zhí)行，在執(zhí)行的過程中不斷搜集問題，適時(shí)判斷做出改進(jìn)？

第三，不能因?yàn)樵贜EDC下制定的油耗目標(biāo)就因小失大、固步自封。2020年整體油耗目標(biāo)5L/100km、2025年整體油耗目標(biāo)4L/100km雖然早已定下，雖然確實(shí)會(huì)出現(xiàn)執(zhí)行后車企很難達(dá)標(biāo)的情況，但是并不是說為了完成這樣一個(gè)目標(biāo)就要讓中國工況緩行。那是因小失大、固步自封，倒不如開發(fā)一些特殊的工具包如循環(huán)外法規(guī)額外獎(jiǎng)勵(lì)來實(shí)現(xiàn)，總比為了達(dá)標(biāo)而采用不切實(shí)際的NEDC工況來實(shí)現(xiàn)“偽達(dá)標(biāo)”更好！

所以，基于獨(dú)立自主、2018-2022年雙積分測算、車企適應(yīng)性、項(xiàng)目成果激勵(lì)性和實(shí)效性等多方面的衡量，真心希望中國工況能夠提前上班，千萬不要遲到。

同時(shí)，筆者還希望看到，中國工況之外還能夠增加RDE、多輛車測試取平均值等國外法規(guī)執(zhí)行中可借鑒的地方，更希望看到油耗與排放法規(guī)的工況統(tǒng)一。

中國工況，歡迎您在2019年報(bào)到！