电车跑高速背后的流体力学技巧
今天和大家谈谈最近比较火热的电车续航问题，特别是纯电汽车（EV）跑长途容易里程焦虑。很多人把这个问题归结于电池容量不够大，或者所谓的电池能量密度不够等。作为流体人，我觉得这一焦虑的核心症结，其实是高速行驶工况下非线性增长的空气动力学阻力。直白点就是电车的使用方法问题。
针对这个问题，今天咱们就从流体力学的角度谈谈如何解决这个续航焦虑问题？探讨如何通过最优车速控制与区间充电策略或者其他驾驶技巧，实现和油车一样的时间到达目的地。
首先大家一定要明白一个事情：车速上来后，电车的大部分能量（如下图所示）是用来对抗空气阻力（如公式（1）所示），轮胎与地面的摩擦阻力占总阻力就很小了。
第二个事情：依据公式（1）可以发现阻力与车速是平方关系，更要命的是公式（2）电功率与车速是立方关系。也就说车速每提高一点点，耗电是立方级的增长。
也就说车速不能太快，太快了，耗电是立方级的增长。当然也不能太慢了，太慢了就失去跑高速的意义了，时间太长了。这个时候咱们就需要找到一个平衡点（跑高速的最优速度）。如下图所示，电车功率与效率的曲线，差不多在100km/h 到110km/h的区间达到了一个平衡点（时间成本与能耗成本的最优折中）。
针对这个平衡点速度，咱们可以在开高速的时候尽量保持在100-110km/h之间。以某斯拉标续为例，咱们设置最高速度110km/h，不管高速限速120，110，还是100km/h，都可以不用管超速问题，很轻松。另外，这个速度下电车大约跑3个半小时，按照法律和咱们的安全考虑也需要休息一下了。
第三个事就是电车（电池）充电功率曲线问题。这个充电曲线（如下图所示）有这样一个特征：0-20%功率爬升很快，20-80%功率维持很高的水平，80%以后充电功率断崖式下降。从下图充电功率曲线可以看出，如果你要充满电车电量100%，呢么后20%所需要的充电时间大约是前面60%多的充电时间。也就是说后20%的单位补能时间极低，本质是在浪费时间。
综上咱们就知道了，高速电车充电用到15%-20%咱们就去充电，充到80%咱们就出发。以某斯拉为例，20%-80%大约15分钟。也就说咱们跑3个半小时长途，休息15分钟，合理，不过分。
好了，咱们总结一下电车跑高速的技巧。1. 设置最高车速110km/h，2. 15%-20%进站充电，80%出发。3. 少加速变道，超车，刹车。4. 胎压大点（胎压太低，轮胎与路面的摩擦增大）。5. 适当跟车和去掉车顶行李架，减少阻力。
开电车的朋友可以试试，这样下来就没有里程焦虑了，而且到达目的地时间和油车基本差不多，而且不累。
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