燃油车低速费油高速省油，电动车低速省电高速费电，为什么会这样

#老司机聊汽车知识#

问题：

车辆行驶是低速节能还是高速节能？这是个比较有意思的问题，在正常使用机动车的个过程中，燃油动力车辆往往是高速巡航油耗更低，但是电驱动力车辆包括汽车都是车速越高电耗越高，这是为什么呢？

其实在对于能耗与速度的理解上存在一个普遍的错误认知，那就是高速通勤的电耗会更低；实际上车速越高的能耗就必然越高，因为能量是守恒的、马力驱动力标准是固定的，不论正常行驶还是爬坡，高车速都需要大马力，大马力必然等于高油耗或电耗哦。

【能量】是一种不会凭空出现，同时也不会凭空消失的概念，能量只能实现不同物体的传导，以及形态的变化；而发动机的功能是把某种能量，通过不同的方式转化为机械能的机器，机器本身只是一种转化机械或者媒介，真正的能量源是各类可燃物以及电能。

内燃机是以燃烧燃油的方式产生热能，再将部分热能通过活塞曲轴连杆结构转化为机械能；特点是运行中会产生高温和振动，复杂的机械结构以及对空气中氧气的需求，决定了转化过程中有平均≥60%的热能会转变为其他形态，也就是非机械能（动力）的能量，所以这种机器的水平实际很低。

【电机】是各类发动机型中最理想的类型，这种机器是通过动力电池为电机输入电流，在电机的绕组（电磁线圈）上形成电磁场；磁场的磁极会与永磁体的正负极互斥，进而推动转子简单的结构运转。

这种转化方式不依靠空气，转子悬浮固定也没有很多运动磨损，只有转子轴承会有一点点损耗；所以优秀的永磁同步电机可以将≥90%电能转化为动力，等效能耗会远远低于内燃机的各类机动车，但是仍旧符合“高性能＝高能耗”的规律。

【公制马力】是国内使用的马力单位，英文用PS标注；驱动力的标准为「1PS驱动75公斤物体-1m/1s」（米/秒）。马力的标准就是这样了，如果有2PS则能够实现“75kg·2m/1s”，如果只有1PS马力但物体质量达到150kg，结果则是“150kg·0.5m/1s”，这是马力和质量的关系。

马力的计算公式为：扭矩×转速÷9549×1.36＝PS，提高马力的方式或为大扭矩、或为高转速。扭矩的概念是每次消耗燃料或电能，单次转化出的能量；转速的概念是发动机曲轴或转子每分钟旋转的次数，四冲程内燃机曲轴转两次做功一次，电机是正常标准。那么转速也就等于“创造能量”（扭矩）的频率，而每次做功的本质都是将某中能量（能源）转化为动能，转速高是不是就等于能耗高呢？

在马力的驱动力固定不变的前提下，车辆行驶的速度越快，需要的马力自然也就越大；但是发动机的扭矩基本是固定的，比如2.0T-400N·m，大功率电机-400N·m。假设两台机器都能始终按照最大扭矩转化做功，在发动机2000转时能实现的马力就是113PS，车辆的质量是2吨，车速是不是相同呢？

而假设提升到需要的车速需要150PS，那么在扭矩不变的前提下，转速就要提升到2632rpm——单次做功消耗的燃油或电能是固定的，做功频率以每分钟为标准提升这么多次，能耗能不高吗？

行驶阻力：

车轮滚阻风阻重力等车辆行驶过程中有很多阻力，马力需要克服的正是这些作用力；其中在爬坡时还要受到重力的影响，因为重力（地心引力）会像一双无形的大手，不断往下拉所有物体。所以以固定马力在平路行驶的车速可能是100km/h，但是爬坡时就会下降到80km/h，这就是重力抵消了部分马力的结果。

那么爬坡时想要维持100时速，唯一的方式就是拉升转速升高马力，以可以抵消重力影响的标准，保留维持正常车速的马力；结果是做功频率还要升高，能耗当然也是会升高的喽，但是为什么燃油车辆以高速通勤反而油耗更低呢？其实这是个伪命题，准确的描述是畅通道路通勤油耗正常，拥堵道路驾驶油耗很高。

1：燃油动力汽车或摩托，在城市道路的油耗确实很高。但主要原因并非“低车速需要大马力”，如果是匀速低速驾驶的话，马力需要可能只要30PS，然而高速通勤或爬坡则需要50PS，转速差值还是决定了低车速油耗低。

只是低速道路大都拥堵，车辆总要频繁的起起停停；而每次起步时的车身没有任何惯性力的辅助，起步全靠硬烧油、楞拉转速，这一瞬间的马力很大且油耗很高，高频率的起步当然会比较夸张了。而且燃油动力汽车还是要怠速的，怠速是发动机以最低转速运转（平均800rpm）左右，这种状态的耗油量其实也很高。

2：电动汽车与电瓶车比较特殊，特点是低车速代步时的电耗很低，车速越高电耗越高，似乎这才是正常的规律。原因在于电动机有恒扭矩发力的特点，也就是起步第一转就能爆发最大扭矩，但是内燃机即使用增压技术也往往要1500转才能实现最大扭矩。

扭矩差值决定电机以低转速运行就能实现大马力，单次耗电量即使大一些，但是做功频率低，再加上几乎超三倍之高的转化效率，所以电机低速时必然节能；重点的电动机不需要怠速时运转，节能的程度是更大的。这就符合了车速、马力、阻力与能耗的规律了，只有在高速和爬坡等需要大马力输出的状态中电耗才会更高。

总结：汽车一定是车速越低越节能，不过燃油汽车还要学习规划线路，也就是避开会频繁启停和长时间怠速的拥堵路段，稍微绕路也能让耗油量比堵在车流中更低。

电动汽车可以一定程度的选择堵车，毕竟没有怠速的电耗；但是在使用冷暖空调系统的季节中，最好也要规划路线避开红线区。因为电动汽车的空调系统很耗电，长时间堵车使用还不绕路缩短用空调的时间。至于普通电瓶车想要提升续航里程，唯一的方式就是低速驾驶——降低每次转化的电耗，降低每分钟做功的频率即可。

编辑：天和Auto-汽车科学岛