在剛剛召開的中國電動汽車百人會2018年會上，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個課題團隊、近1100名科研人員參與其中，在41個代表性城市展開了實驗調(diào)查。每個城市至少采集了100輛車的實際行駛數(shù)據(jù)。截至2017年9月，項目組在41個代表性城市建立了約5500輛車的采集車隊（輕型車、重型車和新能源汽車），收集了約4400萬公里的運動特征、動力特征和環(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)首次有了自己獨立的運行工況，結(jié)束了長達近30年沿用國外工況的歷史。

而歷史慘痛經(jīng)驗表明，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力汽車能耗測試的基礎(chǔ)運行工況，實際上是對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，說這個話并不等于我們就應(yīng)該沿用美國、日本的工況，那就會變成另一種矯枉過正。核心意思在于，我國只有擁有獨立的工況，才能擁有獨立的技術(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)強國的基礎(chǔ)。從這個意義上出發(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3年的艱辛付出，你們辛苦了！

2、NEDC的漏洞百出和不切實際

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

NEDC（全稱：New European Driving Cycle）工況是歐洲由市區(qū)運轉(zhuǎn)循環(huán)和市郊運轉(zhuǎn)循環(huán)兩部分組成。市區(qū)循環(huán)由4個195秒的小循環(huán)單元組成，包括怠速，啟動，加速以及減速停車等幾個階段，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)存在著幾個嚴(yán)重的問題。

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

圖2  NEDC工況運行示意

二是測試時間短，里程少，典型的過把癮就走。NEDC工況全程運行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)測試車輛在不同運行條件下的特征參數(shù)。

表1  國外主要工況部分運行參數(shù)對比

三是基本不考慮環(huán)境溫度對車輛運行的影響。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，最大差異達到了16%以上。這是因為NEDC運行規(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，但實際上空調(diào)對于整車能耗的影響至少在5%以上。

圖3  不同環(huán)境溫度下的純電動乘用車能耗表現(xiàn)

*來源：中汽中心、第一電動網(wǎng)

四是無法真實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運行規(guī)則對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)動機低負(fù)荷狀態(tài)，而小排量增壓發(fā)動機在低負(fù)荷狀態(tài)下比更大排量的自然吸氣發(fā)動機更節(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)動機將更多進入高油耗區(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)動機不同扭矩下的油耗對比

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，歐洲均以柴油機為主要動力類型，自然吸氣汽油機的能耗與日本和美國始終有所差距。為此，以前歐洲對碳排放重點控制，并通過NEDC和碳排放稅來利于小排量增壓，壓制美國和日本，同時還通過對NOX排放放寬，增強柴油機的優(yōu)勢。比如，此前法國對少于110g/km碳排放的車輛最高獎勵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，一時半會兒出不來。

圖5  奧迪新開發(fā)的EA888 Gen.3B 2.0T發(fā)動機

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。共分成三個部分，分別是冷啟動、瞬態(tài)運行、熱啟動。在瞬態(tài)運行之后會進行一個熄火浸車處理，時間大概在9分鐘到11分鐘之間。

圖6  FTP75工況運行示意

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

圖7  FTP75工況與NEDC工況運行對比

另外，F(xiàn)TP75還增加了兩個附屬工況，一個是US06，專門用于考察高速大負(fù)荷。首先車輛會進行一個高速、高加速度的測試，然后對車輛進行預(yù)處理使車輛達到暖機條件，最后進行1分鐘到2分鐘的怠速狀態(tài)，隨即直接進入US06駕駛循環(huán)開始正式試驗。

圖8  US06工況

此外，SC03工況用來對夏季高溫下的空調(diào)開啟狀態(tài)進行單獨測試。此時的試驗溫度會在35攝氏度（正負(fù)不超過5攝氏度）下進行，光照平均值要達到850±W/m2，也是進行預(yù)處理后熄火、熱浸、熱啟動再開始試驗。

圖9  SC03工況

這三個工況進行完后，才會加權(quán)得到最終的測試值，大概是高速對市區(qū)為45:55，最后還會乘以一個0.905 的修正系數(shù)，做到了全面覆蓋。更有特點的是，美國的能耗測試計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FTP75測試、1個常規(guī)測試、1個低溫測試、一個HWFET/US06/SC03測試，再進行加權(quán)。

美國的FTP75還有一個優(yōu)點可以借鑒的是，其在進行測試時，基本會采用幾臺車測試，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盾，那為什么要自廢武功，又搞一個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實在是詬病得太厲害了，自己估計也不好意思了，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的測試時間、變化情況、怠速時間等方面都增加了很大幅度。

圖10  WLTC工況與NEDC工況對比

具體來講，新規(guī)會根據(jù)功率質(zhì)量比將測試車輛分成3個級別應(yīng)對6種試驗循環(huán)，統(tǒng)稱為WLTC循環(huán)。循環(huán)由一個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的補充，這個循環(huán)是在實際道路上進行，車輛會行駛90-120分鐘，包括市區(qū)、市郊、高速三種工況，最高車速會達到145km/h，行駛過程中會采用便攜式排放測量系統(tǒng)（PEMS）作為采集工具。RDE循環(huán)的引入對于車企是極大的考驗，降低了車企為了通過測試而極度貼合工況運行規(guī)則進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，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。該工況的冷啟動和熱啟動分別占到了25%和75%。整個測試中一共包含了26個上升沿，相比NEDC其勻速行駛的時間極少，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，更符合實際駕駛情況。

圖12  JC08工況

JC08最大的特點在于其考慮到了減速帶和碎石路工況，這種工況通常不會踩停，但會急減速，比如1100-1200秒之間那個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與兩個補充工況結(jié)合的測試條件理論上最嚴(yán)苛、最全面，WLTC次之，JC08則對市區(qū)/低速工況的考察最貼合實際，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)進步。根據(jù)iCET發(fā)布的《乘用車實際油耗與工況油耗差異年度報告2017》，國內(nèi)乘用車工況油耗與實際油耗的差異度在不斷加大，到2016年底差異度已經(jīng)達到了26%-32%的水平，也就是說，NEDC下的油耗已經(jīng)與實際油耗嚴(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)計發(fā)布的公告油耗與實際油耗比值分布

第二，從運行環(huán)境和條件來看，WLTC和FTP75確實已經(jīng)夠細(xì)致了，但是直接生搬硬套是不適合的，因為中國地形復(fù)雜、道路特征與歐美都有很大的不同。舉個簡單的例子，WLTC和FTP75都有不少時候運行在超高速條件下，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）。

這一點在中國工況項目組對外介紹的材料里面也得到了印證：經(jīng)過實際采集，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)評價等之外，符合中國實際國情與道路運行特征的中國工況，將雙積分考核等產(chǎn)生重要的影響，因為不論是CAFC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)運算法不公正，將直接影響到企業(yè)核算結(jié)果和獎懲措施，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個積分。對于大型車企而言，傳統(tǒng)車、新能源汽車?yán)塾嫷揭黄鹁蜁a(chǎn)生差別巨大的企業(yè)核算結(jié)果，幾億元乃至數(shù)十億元的獎懲差別是非常容易出現(xiàn)的。

5、中國工況應(yīng)該什么時候執(zhí)行？

很明顯，既然中國工況已經(jīng)開發(fā)完畢，就可以選擇時機執(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)行的時機確實需要深思熟慮，按照目前透露的消息，中國工況將于2022年或2023年執(zhí)行。而對于這樣一個遲到4、5年的計劃，個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)時間，畢竟此前所有的開發(fā)工作都是基于NEDC進行，對于一個新工況都需要充分的時間去理解、消化、運用、磨合，從軟件到硬件，從工程師到設(shè)備都需要進行大量的調(diào)試。但這個期限并不能拉長到4、5年的時間。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效性來講，也應(yīng)該在1-2年后推行。中國工況的項目組成員歷時三年的時間，花費了大量的精力得到了這么寶貴的一個研究成果，如果放到4、5年后才去執(zhí)行，無疑會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，是否會大面積改變中國人的出行方式、是否會大面積改變道路運轉(zhuǎn)特征，都是一個很大的未知數(shù)，中國工況是否還會高度契合？估計誰也不敢打包票，那為何不盡量早一點執(zhí)行，在執(zhí)行的過程中不斷搜集問題，適時判斷做出改進？

第三，不能因為在NEDC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，雖然確實會出現(xiàn)執(zhí)行后車企很難達標(biāo)的情況，但是并不是說為了完成這樣一個目標(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)額外獎勵來實現(xiàn)，總比為了達標(biāo)而采用不切實際的NEDC工況來實現(xiàn)“偽達標(biāo)”更好！

所以，基于獨立自主、2018-2022年雙積分測算、車企適應(yīng)性、項目成果激勵性和實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，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年報到！