欧洲插电式混合动力汽车的实际使用油耗、电动行驶及 CO2 排放研究 . 欧洲插电式混合动力汽车的实际使用 出 版 社 版 权 所 有 ， 中 共 中 央 党 校 （ 国 家 行 政 学 院 ） 图 书 和 文 化 馆 下 载 使 用 油耗、电动行驶及 CO2 排放研究 Patrick Plötz 摘 要: Georg Bieker* 插电式混合动力汽车 ( PHEV) 在减少燃油消耗、 全球温室气 体 ( GHG) 减排和区域空气污染减排方面的潜力取决于这类车 辆的电 动 行 驶 效 率。 在 全 球 统 一 轻 型 车 测 试 工 况 ( WLTP 工 况) 下认证的 PHEV 车辆的实际油耗与认证值之间是否存在差 异, 尚无充分研 究。 为 了 填 补 这 项 空 白, 本 文 对 欧 洲 约 9000 文 献 辆 PHEV 车辆的平均实际油耗和电动行驶占比进行了分析, 重 社 会 科 学 点聚焦 WLTP 工况认证车型。 研究发现, 欧洲 PHEV 车辆的平 均实际油耗是 WLTP 工况型式核准认证值的 3 ～ 5 倍。 建议对目 前 WLTP 测试规程中的假设进行修订, 从而更好地反映 PHEV 车辆的实际使用情况。 关键词: 插电式混合动力汽车 实际油耗 二氧化碳排放 近年来, PHEV 车型数量大幅增加, 销量持续增长, 市场发展速度加快。 2021 年, 欧洲 PHEV 车辆销量突破 100 万辆, 约占乘用车总销量的 9%, 与 BEV 车辆基本持平, 但 PHEV 车辆在汽车总保有量中的占比仍低于 1%。 以德国为例, 其 2021 年 PHEV 销量约占新车销量的 12%, 在汽车总保有量中的占比为 1. 3%。 PHEV 车辆动力系统的特点是可以由内燃机和电动机交互提供动力, 且在 纯电模式下能实现尾气零排放。 PHEV 的纯电行驶里程占比以及车型工程设计 * Patrick Plötz, 博士, ISI 事业部能源经济协调员; Georg Bieker, 博士, 国际清洁交通委员会, 高级研究员。 349 新能源汽车蓝皮书 特征 ( 即内燃机与电动机运行比例或系统交互作用情况) 是 PHEV 车辆实际 行驶油耗的决定性因素。 因此, PHEV 车辆在减少燃油消耗、 CO 2 减排和空气 污染减排等方面的潜力很大程度上取决于实际运行状况和充电方式。 出 版 社 版 权 所 有 ， 中 共 中 央 党 校 （ 国 家 行 政 学 院 ） 图 书 和 文 化 馆 下 载 使 用 本研究旨在了解欧洲 PHEV 车辆在私人和企业领域的实际使用情况, 且重 点关注德国市场。 本研究评估 WLTP 工况对于油耗数据在实际行驶和认证之间 的差异, 以确定 WLTP 和 NEDC 工况哪个更能准确地反映 PHEV 车辆的实际行 驶油耗。 为此, 本文从多渠道收集了最新的 PHEV 车型实际使用数据, 对这些 数据进行统计分析, 并基于分析结果提出相关政策建议。 本文第一部分将介绍本次研究使用的数据及分析方法, 第二部分将介绍分 析结果, 第三部分开展一些讨论并提出对未来的展望。 数据与分析方法 文 献 一 社 会 科 学 本文通过在线数据库、 相关企业调研的方式收集了 PHEV 产品的实际使用 数据, 在数据收集过程中重点关注实际行驶油耗、 纯电动行驶占比以及车辆年 行驶里程等能够反映实际使用情况的数据。 本次收集的数据涵盖 27 个国家, 包括所有欧盟成员国, 以及英国、 瑞士 和挪威等。 大多数数据来自德国、 英国、 法国、 奥地利、 荷兰、 瑞士和芬兰。 车辆样本分为私人车辆和企业车辆两类。 如表 1 所示, 本次研究覆盖近 9000 辆 PHEV 车辆, 其中德国占比达 80%。 表1 按用户类型和国家划分的 PHEV 车辆样本数量 单位: 辆 PHEV 样本 私人领域车辆 企业领域车辆 总计 德国 欧洲其他国家 总计 4199 1609 5808 7123 1732 8855 2924 123 3047 如表 2 所示, 部分车辆提供了 NEDC 和 WLTP 工况型式核准认证数值, 整 体涵盖 WLTP 工况认证值的 PHEV 车辆占比 69%。 350 欧洲插电式混合动力汽车的实际使用油耗、电动行驶及 CO2 排放研究 表2 提供了 WLTP、 NEDC 或双工况型式核准认证值的 PHEV 车辆样本数量 单位: 辆 私人领域车辆 企业领域车辆 总计 仅 NEDC 仅 WLTP NEDC 和 WLTP 229 0 2817 2536 2765 25 3242 其他 5 总计 5808 出 版 社 版 权 所 有 ， 中 共 中 央 党 校 （ 国 家 行 政 学 院 ） 图 书 和 文 化 馆 下 载 使 用 PHEV 样本 25 6059 1 6 3047 8855 样本共涵盖 27 家汽车生产企业、 100 多个 PHEV 车型和 400 多个款型。 其 中, 品牌前三位为宝马 ( 24%) 、 奔驰 ( 14%) 和大众 ( 11%) , 车型前三位 为三菱欧蓝德 (9%) 、 大众帕萨特 (5%) 和宝马 X3 (5%) 。 二 分析结果 会 科 学 文 献 以下内容分两部分展示 PHEV 车辆实际行驶情况。 第一部分将展示实际行 社 驶油耗值与型式核准认证油耗值之间的差异; 第二部分将分析实际电动行驶里 程占比, 并将其与型式核准假设值进行比较。 (一)实际行驶过程中的平均油耗 图 1 按车辆生产年份展示了私人领域 PHEV 车辆的平均油耗变化情况。 如 图 1 所示, 私人领域 PHEV 车辆的实际行驶油耗整体上随时间推移呈上升趋 势, 只在 2017 ～ 2018 年出现了明显的下降, 而这个时间点恰恰是引入 WLTP 工况的时间。 此外, 图 1 中实际油耗值是车辆生产年份的油耗平均值, 而非销 售年份。 由此可见, 新车比老旧车辆呈现了更高的平均实际油耗。 此外, 从图 1 可以看出, NEDC 工况下的型式核准油耗值基本保持稳定, 而 WLTP 工况下的型式核准油耗平均值呈现下降趋势。 特别是 2018 年生产的 车辆 WLTP 工况下认证值高于 NEDC 工况认证值, 这主要是由本年度 WLTP 工 况下进行型式核准的车辆数量有限导致的。 随着在 WLTP 工况下进行型式核准 认证的车辆样本增加, 两套测试规程下的型式核准认证值在 2019 年趋于一致, 随后 WLTP 工况认证值开始低于 NEDC 工况认证值。 这与欧盟委员会联合研究 中心最新的研究结论是一致的。 NEDC 型式核准认证油耗值随着时间变化基本 351 图1 出 版 社 版 权 所 有 ， 中 共 中 央 党 校 （ 国 家 行 政 学 院 ） 图 书 和 文 化 馆 下 载 使 用 新能源汽车蓝皮书 2012 ～ 2021 年欧洲私人 PHEV 车辆平均实际行驶油耗与型式核准认证油耗情况 保持稳定, 而实际行驶油耗却在上升, 表明实际行驶油耗值与型式核准油耗值 文 学 科 会 式核准油耗值的 3 倍。 献 之间的差异正在显著扩大。 特别是 2021 年生产的车辆实际行驶油耗值约是型 社 图 2 展示了企业领域 PHEV 车辆的实际行驶平均油耗与型式核准油耗按车 辆生产年份的发展情况。 如图 2 所示, 企业领域 PHEV 车辆的实际油耗基本保 持稳定, 仅在 2019 年呈现小幅下降趋势, 但变化趋势弱于私人领域 PHEV 车 辆。 因此企业领域 PHEV 车辆的 NEDC 和 WLTP 工况下型式核准认证值基本一 致。 与私人领域相比, 企业领域实际油耗更高一些, 且实际油耗与型式核准油 耗之间的差异更大, 2021 年生产的车辆实际油耗大约是型式认证值的 5 倍, 但整体差异幅度较为稳定。 表 3 为按用户类型划分的综合计算结果。 其中, 私人领域 PHEV 车辆样本加 权平均后的实际行驶油耗为 4. 0 ～ 4. 4L / 100km, 企业领域为 7. 6 ～ 8. 4L / 100km, 处于样本加权平均值的 95%置信区间①范围内。 在私人领域方面, 车辆平均实际 行驶油耗是 NEDC 工况认证油耗的 240% ～ 260%, 是 WLTP 工况认证油耗的 270% ～ 310%。 相比之下, 样本加权平均后的企业领域 PHEV 车辆的实际行驶油 耗是 NEDC 工况认证油耗的 420% ～ 460%, 是 WLTP 工况认证油耗的 455% ～ 520%。 因此, 从样本中所有生产年份车辆的平均值来看, 私人领域车辆的实际 ① 352 置信区间是指由样本统计量所构造的总体参数的估计区间。 图2 出 版 社 版 权 所 有 ， 中 共 中 央 党 校 （ 国 家 行 政 学 院 ） 图 书 和 文 化 馆 下 载 使 用 欧洲插电式混合动力汽车的实际使用油耗、电动行驶及 CO2 排放研究 2018 ～ 2021 年欧洲企业 PHEV 车辆平均实际行驶油耗与型式 核准认证油耗情况 献 行驶油耗平均值是 NEDC 工况认证油耗的 2. 5 倍, 企业领域车辆的实际行驶油耗 科 学 文 平均值是 NEDC 工况认证油耗的 4. 5 倍。 同时, 在与 WLTP 工况认证值进行比较 社 会 时, 差异幅度更为显著, 私人和企业领域实际行驶油耗分别高达认证油耗的 3 倍 和 5 倍。 对于仅在 NEDC 工况下认证的车辆, 样本加权平均后也与认证油耗存在 差异, 私人领域车辆实际行驶油耗与认证油耗的差异范围为 220% ～ 240%, 企业 领域车辆为 360% ～ 410%。 可以看出, 最近年份生产的 PHEV 车辆显现出了更高 的实际行驶油耗, 与型式核准认证油耗的差异也变得更大。 表3 在观察周期内车辆样本加权平均后的实际行驶油耗与型式 核准油耗之间的差异 (95%置信水平) 单位: L / 100km, % 车辆 私人领域 企业领域 实际行驶油耗与型式核准 燃油消耗量 认证油耗的比例 NEDC WLTP 实际行驶 1. 85 1. 71 7. 6 ～ 8. 4 1. 70 1. 60 4. 0 ～ 4. 4 NEDC 240 ～ 260 420 ～ 460 WLTP 270 ～ 310 455 ～ 520 表 4 为按车辆生产年份实际行驶的平均油耗和型式核准油耗