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2026年10月12日 星期一

電動車高速續航計算公式:同平台兩台 Jeep 差 120 英里,風阻 CdA 與輪胎拆解


重點先講:
兩台車共用 Stellantis STLA Large 平台、同樣 94 kWh 電池、同樣 335 匹前後雙馬達,高速續航卻差了 120 英里。這不是電池或馬達的問題,而是車身形狀、輪胎與空氣在收過路費。這篇用 Car and Driver(10/2)與 InsideEVs(10/8)的新測試數據,把帳算給你看。

發生了什麼

  • Jeep Recon Moab 首發版:C/D 75 mph 定速高速續航測試只跑 160 英里,平均 1.7 mi/kWh,EPA 估計是 222 英里。C/D 說它是測過 100 多台電動車裡最耗電的一群之一。
  • 同平台 Jeep Wagoneer S:同一套測試跑 280 英里、3.0 mi/kWh,效率幾乎是 Recon 的兩倍。
  • C/D 給的差異:Cd 0.40 vs 0.29、迎風面積 32.7 vs 29.1 ft²、離地高 9.1 vs 6.4 吋,外加 Recon 的越野取向輪胎。
  • 2027 Chevy Bolt(65 kWh LFP):State of Charge 的 Tom Moloughney 在紐澤西收費公路定速測:60 mph 280.3 英里(4.1 mi/kWh)、70 mph 243.1 英里(3.6)、80 mph 219.3 英里(3.2)。EPA 高速續航 232、市區 294、綜合 262 英里;C/D 自己的 75 mph 測試是 230 英里,剛好落在 70 與 80 mph 之間。

CdA 換算(我的計算):Recon 0.40 × 3.04 m² ≈ 1.22 m²;Wagoneer S 0.29 × 2.70 m² ≈ 0.78 m²。Cd 只差 0.11,但乘上更大的車頭,等效「風阻面積」大了約 55%。

工程重點 1:真正決定高速電耗的是 CdA,不是 Cd

風阻力 F = ½ × ρ × Cd × A × v²。Cd 是形狀好不好,A 是車頭有多大,兩個要一起看。用 ρ = 1.2 kg/m³、無風、75 mph(33.5 m/s)代入:Recon 約 820 N,Wagoneer S 約 530 N。乘上一英里(1609 m),光是推開空氣,車輪端就要 0.37 vs 0.24 kWh/mi。所以同樣的電池,CdA 大的車在高速每一公里都在多繳稅。

工程重點 2:拆帳,風阻只解釋了一半多

把 C/D 的 mi/kWh 倒過來:Recon 約 0.59 kWh/mi、Wagoneer S 約 0.33 kWh/mi,差 0.26。車輪端的風阻差是 0.13,假設傳動鏈(逆變器+馬達+減速齒輪)效率約 90%,換回電池端約 0.14~0.15,也就是 差距的 55~60%。剩下約 0.11 kWh/mi,最大的嫌疑是越野胎的滾動阻力,加上更高的車身、底盤氣流這些 Cd 沒完全反映的東西。這段是我的推估,不是 C/D 的拆解。

工程重點 3:速度那條線為什麼沒有 v² 那麼陡?

Bolt 從 60 拉到 80 mph,速度多 33%,若只看風阻 v²,每英里耗能應該多 78%;實測從約 244 變 313 Wh/mi,只多 28%。原因是總耗能 = 固定項(滾阻、空調與低壓負載、傳動基本損耗)+ 風阻項。固定項把 v² 稀釋了。反過來說,CdA 越大的車,風阻在總帳裡占比越高,速度一拉就掉得越兇,這也是方盒子越野車高速特別慘的原因(推論)。

工程重點 4:為什麼 EPA 數字有時太保守、有時太樂觀?

EPA 高速循環 HWFET 平均只有 48.3 mph、最高不到 60 mph,而且多數電動車的實驗室續航直接乘上 0.7 當實際修正。所以溫和天氣用 60 mph 定速的 Bolt 可以超過 EPA 高速值近 50 英里;但拉到 75 mph,Bolt 剩 EPA 綜合值的約 88%(230/262),Recon 只剩約 72%(160/222)。測試循環很少跑到高速,CdA 的懲罰就很少被看見。

還缺什麼/待核

  • C/D 與 Moloughney 的 mi/kWh 是儀表顯示還是充電端量測,報導沒寫清楚;Bolt 三次測試倒算出約 68 kWh,比標稱 65 kWh 高,代表口徑可能不同。
  • Recon 與 Wagoneer S 不是同一天測,氣溫、風向、胎壓條件未公開;兩車輪胎規格與 Wagoneer S 車重 C/D 這篇沒給。
  • 90% 傳動效率、ρ = 1.2 kg/m³、無風是我的假設;新 Bolt 的 Cd 與迎風面積官方未公布,所以本文不替 Bolt 算 CdA。

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你買電動車會先看 Cd 跟車頭大小,還是只看電池幾 kWh?留言說說你的高速習慣速度。