節能電動車是由中國質量認證中心認證，並貼有“節”字標識的電動車。其認證依據為中國質量認證中心2020年3月20日發布實施的CQC31-499111-2020《機車和電動腳踏車節能認證實施規則》。
基本介紹
- 中文名：節能電動車
- 釋義：中國質量認證中心認證，並貼有“節”字標識的電動車
簡介,政策法規,發展歷史,發展方向,發展意義,
簡介
“節能電動車”首次讓消費者購買節能產品，有了簡單直觀的標準：貼有“節”字標識的電動車才是真正更遠續航的電動車。
節能電動車
節能電動車認證規則主要修訂內容：
1、實施規則名稱和編號改為CQC31-499111-2020機車和電動腳踏車節能認證規則”;
2、適用範圍增加電動腳踏車;
3、第3.1條單元劃分增加了電動腳踏車的單元劃分要求;
4、第4.2條依據標準，增加CQC3174-2020《電動腳踏車節能認證技術規範》;
5、增加4.4.3節電動腳踏車技術要求;
6、增加附加2、PSF499111.12《電動腳踏車節能認證產品描述》。
政策法規
2020年3月份，由台鈴電動車參與起草，中國質量認證中心發布的《機車和電動腳踏車節能認證規則》啟用。
2020年8月5日，在第五屆華南國際電動車及零部件展覽會，台鈴舉辦了2020中國電動車節能白皮書暨台鈴節能產品新聞發布會。台鈴“節能家族”首次集體亮相，權威機構和行業領導為其中的代表車型貼上節能標識，宣告台鈴節能電動車正式發布，這也是電動車行業首批合規的節能電動車。
發展歷史
1、電動車行業的節能化探索
1983年，上海腳踏車二廠試製第一款電動腳踏車。當時它採用150W柱式電機，能量消耗極大。1995年，以清華大學馬貴龍教授為首的的研究人員發明了輪轂電機，能量消耗大大降低。
在電動車發展早期，大陸鴿、千鶴、綠源、英克萊等行業先鋒針對電動車四大件等關鍵技術進行系統摸索、研究，進一步提高的電動車的能效和品質穩定性，這也使得電動腳踏車開始進入了消費者的視野，並被消費者逐步認可、接受。
2003年以前，電動車採用的都是有刷有齒電機，這種電機會產生大量的摩擦和電磁損耗，2003年，市場開發出了用於電動車的無刷無齒電機（具體發明企業已無從考證），它採用半導體開關器件來實現電子換向的，具有可靠性高、無換向火花、無電刷和齒輪摩擦、機械噪聲低等優點，能效大大提升。此後，新大洋，安乃達等電機企業率先對無刷電機技術進行推廣，並不斷最佳化。在台鈴、雅迪、愛瑪等一批企業推動套用下，採用無刷電機的電動車迅速普及，規模化效應為電動車技術的進一步研發注入新的動力。
電動車第一代控制採用的是方波控制器，採用這種控制器的電動車起步噪音大，舒適性差、能耗也大；正弦波控制器的出現，解決了噪聲和能耗問題，矢量控制器的出現則進一步解決了舒適性問題，能耗也進一步降低。
2000年左右，早期充電器，實際是恆壓限流充電器，一般這類就一個穩定電壓值，然而這種充電方式有諸多問題，比如各廠家蓄電池極性不同，容易燒壞充電器、損壞蓄電池；不能定時強制進入浮充狀態等。面對這一現狀，西普爾、特能等研發的充電器一改常規的充電控制方式，使用單片機作為主控晶片，用電腦程式控制整個充電過程，程式中固化了最佳的充電曲線，在一定程度上解決了充電過程中溫度升高的問題，同時充電效率有所提高。
鉛酸蓄電池充放電的過程是電化學反應的過程，充電時，硫酸鉛形成氧化鉛，放電時氧化鉛又還原為硫酸鉛。為提高電池充放電效率，天能、超威都研發了各自獨特的技術，如設計新型電池內部結構、增加產品特殊添加劑、採用適量的負極添加劑等，大大提升了電池能量密度和充放電效率。
2020年3月，中國質量認證中心發布了新版CQC31-499111-2020 《機車和電動腳踏車節能認證實施規則》，同時，作為電動腳踏車節能實施依據的《電動腳踏車節能認證技術規範》（以下簡稱“《技術規範》”）正式啟用。該《技術規範》是新國標實施以來，行業首個電動腳踏車節能技術認證規範，是行業未來節能化發展里程碑式的新標準。
根據《技術規範》要求，電動腳踏車的節能評價值應滿足≥75km/kW.h。也就是說，電動腳踏車產品在滿足標準的前提下，1度電至少實現75公里的續航能力，才能通過節能產品認證，才是合格的節能電動腳踏車產品。
2020年5月，中國質量認證中心為台鈴旗下電自產品（型號：TDN188Z）頒發了全球首張《中國節能產品認證證書》。
2、電動車節能發展面臨的挑戰
（1）電動車節能認證標準實施力度有待加強
目前有電摩和電動腳踏車節能標準，但沒有強制實施。2020年，中國質量認證中心發布了新版CQC31-499111-2020 機車和電動腳踏車節能認證實施規則，修訂後內容適用範圍更廣，並增加了電動腳踏車單元劃分要求、節能認證要求，該規定開始適用於電動腳踏車產品，但該標準沒有強制實施。這一定程度上難以清除部分採用回收舊部件製造和銷售能耗高、質量差、安全性能差的產品的電動車企業。
另外，部分電動車企業都宣稱自家產品節能省電，高效能，跑得遠，但卻不做節能產品認證，這種擦邊球式的虛假宣傳，加劇了行業惡性競爭，也嚴重影響了消費者權益。
（2）節能核心技術相對缺乏
提高電動車節能省電的技術方向包括加大電池容量、採用能量密度更高的電池、提高電動車能效，延長續航里程等，這涉及電動車產業上下游的方方面面。目前整車企業和配套企業研發投入不足、人才匱乏、創新力不足，尤其在涉及到電池、電機驅動及其控制、能量管理的關鍵核心部件和系統軟體方面，難以與國外先進企業相抗衡。
（3）電動車企業節能科技創新動力不足
電動車企業技術準入要求相對不高，商業模式成熟，可複製性很強，廠商依靠走量就能獲得較好的利潤，導致整個產業節能升級動力不足。在企業層面，電動車企業節能意識缺乏，沒有突出綠色發展及建立長效機制，導致節能技術研發投入不高，動力不強。在消費者層面，電動車作為代步工具，消費者對產品價格相對關注度高，造成了產業的低端化發展態勢，企業研發投入與市場回報不匹配，影響著企業研發活力。
3、電動車節能技術創新成果
標準對一個行業乃至國家在規範質量水平、引導技術發展上有著舉足輕重的作用。近年來，我國電動車產業發展迅猛，標準化建設變得極為迫切，相關技術和組織工作亦被提上日程。台鈴在技術引領方面，長期處於行業前沿，多次被中國質量認證中心等單位指定為各類節能標準的起草單位。同時，也是多項國家或行業標準的制定者，包括《機車節能認證規則》、《電動腳踏車用電池盒尺寸系列及安全要求》、《電動腳踏車用鋰離子蓄電池》、《機車和電動腳踏車節能認證實施規則》《電動腳踏車節能認證技術規範》、《電動腳踏車用智慧型充電櫃技術要求及檢測規範》、《電動腳踏車用鋰離子蓄電池技術要求及檢測規範》、《電動腳踏車乘員頭盔技術要求及檢測規範》等等。
2020年3月23日中國質量認證中心發布了《機車和電動腳踏車節能認證規則》，同日，作為電動腳踏車節能實施依據的《電動腳踏車節能認證技術規範》正式啟用。該《技術規範》是新國標實施以來，行業首個節能技術認證規範，是行業未來節能化發展里程碑式的新標準。
發展方向
1、強化電動車節能市場的培育
電動車行業發展至今，愈發成熟，但在節能標準執行，以及節能車型的普及，節能市場的培育上仍需要從國家層面展開規範培育和引導。
首先，加強對節能的宣傳引導，提高消費者對節能電動車的認同感，如通過政府採購的示範效應，開設節能企業或城市的試點等;
其次，鼓勵企業加強節能技術研發，設立專項資金支持開發節能電動車技術平台，成立關鍵技術攻關聯盟，引進國際技術，促進產業化合作;
第三，鼓勵節能電動車製造企業間的競爭與合作，破除節能電動車推廣中的惡性競爭和地方保護，完善節能電動車準入管理規則;
第四，完善節能電動車的扶持政策，完善市場激勵機制，擴大限制政策套用範圍。
2、推進節能電動車的產業協同發展
電動車行業產業鏈長，上下游企業眾多，節能電動車的推廣和普及，需要從源頭上推動產業協同。電動車整車企業和配件企業，可共同探索和研究節能新科技，打破行業技術壁壘，建立長效合作機制，開展整車企業和配件企業對零部件節能發展需求的調研，分析和研究企業合作有關重點事項，實現節能電動車可持續高質量發展。
3、提升電動車節能技術創新
核心技術對於保障企業競爭力、行業長遠發展以及國家經濟安全至關重要，唯有把握節能出行的大勢，直面技術難題，瞄準科技前沿，加大研發力度，才能保持企業旺盛的發展活力，實現可持續發展。
(1)降低電動車電器系統的能耗，提高能效轉換效率
電器系統是電動車的核心，發展節能電動車最為關鍵的提升電器系統電池、電機、充電器等電器件的能效。
提升電動車電機效率。目前電動車行業常規電機定子矽鋼片大部分採用470的材料，最高效率值83%。電動車電機本身效率受定子、銅線等材料因素決定。超薄高飽和材料矽鋼片的選擇和使用是提高電機功率體積比和功率密度，提高電機效率的重要途徑之一，如果電機定子矽鋼片採用更好的材料，在最佳化磁路設計基礎上，進一步降低氣隙，效率將有較大提升空間。
提升動力電池技術。動力電池的技術進步，主要依賴於化學體系的進步，電池能效的提升一直是困擾全球電池企業的難題，但可以開發新型鋰離子電池為重點，從改善電池能量密度，套用輕量化材料降，最佳化電池尺寸提升能量密度等方式入手，提升安全性和壽命等關鍵技術，同步開展新體系電池研發。
第三，降低高耗能電器件發熱損耗。電器件發熱損耗對電動車能耗有較大影響，其中燈具的影響較為明顯，以目前電動車普遍採用的前照燈為例，目前電動車採用的多是鹵素燈，常規能耗為35W， 通過更換10W的LED燈具，可以降低能耗71. 5%能耗。此外，還可通過合理選擇和運用電器件材料，提升散熱技術，降低電器件發熱損耗。
第四，提高充電器充電效率。傳統的電動車充電器Mos管驅動電路採用的是反激式結構，最高效率值為83%。如果充電器採用半橋諧振LLC架構，則有效地減少Mos管的開關損耗，最高效率可達92%，如果同等輸出300W功率充電器，半橋諧振LLC架構的充電器比傳統的充電器節能20W左右，能耗減少10%。
(2)最佳化外觀系統降，低行駛過程中的能耗
為了降低電動車能耗，常規做法往往是聚焦在電器系統及機械系統的減重上，而忽視外觀系統改良，尤其是行駛過程中，空氣阻力帶來的電消耗。
首先，通過採用先進的最佳化設計方法和技術手段，在滿足車身強度、模態、剛度和碰撞安全性等諸多方面的性能要求，以及相關的法律法規標準前提下，進而最佳化車身結構參數，提高材料的利用率，去處零部件冗餘部分，同時又使部件小型化、中空化和複合化以減輕重量，最後實現輕量化，降低因車身重量帶來的能耗。另外，通過最佳化車身結構設計，還能使前後車輪受力比重更均衡，降低與路面的摩擦力，從而降低能耗。
其次，採用更輕量化的車身材料。對車身材料的選擇上，材料輕量化一般是通過採用輕量化的金屬和非金屬材料實現，主要包括工程塑膠以及各種複合材料。在不影響車身強度的情況下，使用更多的鋁合金、鎂合金、工程塑膠等有助於降低車身自重，從而降低能耗。
最後，減少主要部件的摩擦損耗。滾動阻力是保障車輛運行必須克服的阻力之一。在中等行駛速度條件下，輪胎內摩擦產生的能量消耗占輪胎總能量消耗的80%以上，降低輪胎滾動阻力主要靠降低輪胎材料的內摩擦阻力。因此在輪胎選擇上，可根據《機車和輕便機車輪胎通用技術條件》規格、尺寸和基本參數，強度性能，高速性能，耐久性能及附著力等方面進行衡量。
4、深化電動車節能認證標準的推廣和普及
節能產品在我國各行各業都都已經展開套用，尤其在家電行業套用最為成熟。我國從80年代開始制定首批家用電器節能標準，並在1995年發布了6個家電能效標準;2003年至2004年，相繼實施了冰櫃、洗衣機的新國標;2004年國家發改委正式發布《能效標識管理辦法》，2005年3月1日起家用電冰櫃和房間空調器能效標識制度開始實施;2007年，《中華人民共和國節約能源法》修改版正式公布，對家用電器等使用面廣、耗能量大的用能產品實行能源效率標識管理的規定，而後電動洗衣機、單元式空氣調節機等電器的能源效率標識實施規則相繼出台。而今，隨著家電行業節能標準的深度實施，家電產品的耗能得到有效約束，能效標準已經成為消費者選購家用電器的重要依據。
電動車行業可借鑑電器行業，從建立強制化標準入手，啟用強制認證機制，按照國際上通行的產品質量認證規定與程式，逐步擴大標準適用範圍，並根據市場變化，實時調整相關政策條款，讓節能產品惠及民生。
5、引導消費者使用節能電動車產品
目前，《電動腳踏車節能認證技術規範》及電動機車節能相關規定已經出台，但不排除個別企業為了搶占市場、爭奪客戶，隱瞞能效信息或虛假宣傳的行為。電動車品牌應做好消費者的電動車節能普及工作，引導消費者在選購電動車時，認準節能省電標識，共同讓節能電動車產品服務更多消費者出行生活。
發展意義
1、減少交通能耗
當前，世界各國都在積極推動新能源出行工具的推廣和普及。相對於傳統燃油車的耗能大、排放多的問題，電動車清潔、高效、節能、經濟、便捷等優勢十分明顯。無論是面對城市交通擁堵，還是節能減排需求，電動車都有著非常積極的作用。
（1）燃油汽車能耗
為了便於電動車與燃油車輛的比較，將燃油車輛、電動汽車、電動車的油耗折算為標準煤的消耗。
數據顯示，2019年度中國乘用車企業平均燃料消耗量實際值為5.56升/100公里，一升汽油質量為0.74kg。依據GB/T2589-2008《綜合能耗計算通則》，每千克的汽油折算為標準煤1.4714kg。
燃油車輛每百公里油耗等效的標準煤為:5.6Lx0.74kg/Lx1.4714=6.09kg
（2）電動汽車能耗
根據國家標準GB2589-81規定，每千克標準煤燃燒的熱值為29271kJ，火力發電的標準煤的消耗量0.349kg/(kW.h)，1kW.h電力當量值為3600kJ。
由上可得出我國火力發電的平均發電熱效率為：
（3600kJ/kW.h）/（0.349kg/(kW.h) × 29271kJ/kg）×100%=35.24%
又根據《電動汽車能量消耗率限值》要求電動汽車，能量消耗率限值應在13.1kW.h/100km。
則有該電動汽車每行駛一百公里消耗標準煤為:
(13.1kW.h×3600kJ/kW.h)/ (29271kJ/kg×35.24%) =4. 572kg
（3）節能電動車能耗
相比燃油車和電動汽車，節能電動車優勢非常明顯。根據CQC31-499111-2020《機車和電動腳踏車節能認證規則》要求，電動腳踏車節能評價值K應滿足≥75km/kW.h。
使用下式計算節能評價值 K，單位 km/(kW.h)。一般修約到整數。
K=S/E
（式中：S—試驗總行駛里程，單位為 km；E—再次充電時來自電網的能量，單位為 kW.h）
可以得出每行駛75公里消耗標準煤為
(1kW.h×3600kJ/kW.h)/ (29271kJ/kg×35.24%) =0.349kg
由上分析可知，單從能源消耗上看，節能電動車能耗遠遠低於燃油汽車和電動汽車，對降低城市交通能耗效果顯著。
以上研究計算方式來自《電動汽車汽油車節能減排比較研究》，數據來自工業和信息化部、財政部、商務部、海關總署、市場監管總局公布數據。
2、降低環境污染
相對於汽車，節能電動車一度電行駛75公里，且在用車中實現了零排放，對降低城市污染極具意義。
3、降低交通出行成本
自2020年3月後，中國質量認證中心發布了CQC31-499111-2020《機車和電動腳踏車節能認證規則》可以看到電動兩輪機車能量消耗率（C）應滿足標準 GB/T 24157-2017《電動機車和電動輕便機車續駛里程及殘電指示試驗方法》。以市場上套用最為廣泛的1200W及以下的電機，能量消耗應該小於或等於34W.h/km，按照目前上海梯度電價第一檔0.617元/kW.h，則每公里消耗電費用為0.02元。根據台鈴技術中心調研數據顯示，電動車日常購物距離以3km-10km以內為主，採取最遠10km，一周出行總里程為50KM，一年出行總里程為2704KM，總電費為54.08元。
計算公式：每公里耗電費用=每公里耗電量×1度電費用
年耗電費用=年總行駛里程×每公里耗電費用
按照驅動電機額定輸出功率（P）不同，工況法條件下應滿足：
額定輸出功率（P） | P＜1200W | 1200W≤P＜1500W | 1500W≤P＜2000W | 2000W≤P＜3000W | 3000W≤P＜4000W | 4000W≤ P＜5000W | P≥5000W |
能量消耗率（C） | C≤33 | C≤34 | C≤35 | C≤46 | C≤52 | C≤57 | C≤83 |
等速法條件下應滿足：
額定輸出功率（P） | P＜1200W | 1200W≤P＜1500W | 1500W≤P＜2000W | 2000W≤P＜3000W | 3000W≤P＜4000W | 4000W≤ P＜5000W | P≥5000W |
能量消耗率（C） | C≤29 | C≤30 | C≤31 | C≤35 | C≤41 | C≤50 | C≤53 |
註： C≤53 或（V-80）中較大值，(V 為最高車速)
同樣根據台鈴參與起草的CQC 3174-2020《電動腳踏車節能認證技術規範》要求電動腳踏車節能評價值K應滿足≥75km/kW.h。按照目前上海梯度電價第一檔0.617元/kW.h，則每公里電費為0.008元。
根據台鈴技術中心調研數據顯示，電動車日常購物距離以3km-10km以內為主，採取最遠10km，一周出行總里程為50KM，一年出行總里程為2704KM，總電費為21.632元。
對比2020年7月上海95號汽油價格6.01元/升，按照2019年度中國乘用車企業平均燃料消耗量實際值為5.56升/100KM計算，則100KM油費為33.4元，按照每年10000KM行駛里程計算，油費需要3340元。
計算公式：
每百公里油費=企業平均燃料消耗量實際值（2019）×每升油價（上海2020年6月）
每年油費=每百公里油費×年行駛里程
可以看出，節能電動車每年21.632元電費，要比燃油汽車每年3340元油費，同時，汽車用戶還要承擔車輛使用過程的附加費用，如車輛保養、停車費用等，動輒上千元，綜合對比，不難看出節能電動車更加經濟實惠。
4、能有效緩解交通擁堵
公安部交通管理局公布數據顯示，截至2020年6月，全國機動車保有量達3.6億輛。全國汽車保有量超過100萬輛的城市共有69個，超過200萬輛城市31個，超過300萬輛城市12個。《2019年度中國城市交通報告》分析表明，巨大的機動車總量，以及集中出行需求讓交通擁堵已經影響市民出行生活。
根據報告造成擁堵的前4位影響集中在產業結構、出行模式、道路容量、交通需求上。根據台鈴調研數據顯示，電動車總體人群的出行目的中，購物占80%，通勤占76%，社交占49%，上學占30%。節能電動車除了有在經濟、環保上的優勢，更具有便捷性，對道路容量和路況要求相對較低，出行場景更加豐富，造成擁堵的幾率較低，且不用面對停車難、保養貴等煩惱，更能夠滿足日常生活的各類出行需求，對緩解城市擁堵有著積極作用。
