电车在高速行驶时能耗高，主要有以下几方面原因：
一、空气动力学因素
- 空气阻力与速度的平方成正比
- 当电车在低速行驶时，空气阻力相对较小。但是随着车速的增加，空气阻力会急剧增大。根据空气动力学原理，空气阻力的计算公式为，其中是空气阻力，是风阻系数，是空气密度，是车辆的迎风面积，v是车速。
- 例如，当车速从60km/h提高到120km/h时，速度变为原来的2倍，空气阻力则变为原来的4倍。车辆需要消耗更多的能量来克服这个大幅增加的空气阻力，从而导致能耗升高。
- 车辆外形设计的局限性
- 虽然汽车制造商在设计电车时会尽量优化车辆的外形，降低风阻系数。但是电车为了满足车内空间、功能等多种需求，外形不能像某些超高速飞行器那样极度流线型。
- 例如，一些SUV型电车，由于车身较高、车身形状方正等因素，其风阻系数一般比轿车型电车要高。在高速行驶时，这种外形带来的空气阻力就更加明显，能耗也相应更高。
二、电机特性因素
- 电机效率曲线变化
- 电车的电机在不同的转速和负载下有不同的效率。在低速和中速行驶时，电机通常能够在较高效率区间工作。
- 然而，当车速达到高速状态时，电机的转速大幅提高，扭矩需求也发生变化。此时电机可能会偏离其最高效率工作点，导致能量转换效率降低。
- 例如，某些永磁同步电机在中低速时效率可以达到90%以上，但在高速高负载情况下，效率可能会下降到80%左右，这意味着更多的电能被浪费，能耗增加。
- 恒功率输出特性
- 电车电机在高速行驶时通常处于恒功率输出状态。根据功率公式PFv（P是功率，F是牵引力，v是速度），当速度v增大时，牵引力F会减小。
- 但是为了维持高速行驶并且克服不断增大的空气阻力等阻力因素，电机需要输出更大的功率。这就要求电池提供更多的电能，从而导致能耗升高。
三、其他因素
- 辅助系统能耗相对固定
- 电车的一些辅助系统，如空调、车载电子设备等的能耗在行驶过程中相对比较固定。当车辆在低速行驶时，这些辅助系统的能耗在总能耗中所占的比例相对较高。
- 但是在高速行驶时，虽然驱动系统的能耗大幅增加，这些辅助系统的能耗依然存在。而且由于驱动系统能耗的增长速度更快，导致整车的综合能耗升高。
- 电池性能限制
- 电池在高放电率下，其内部的化学反应效率和内阻等因素会发生变化。在高速行驶时，电车的电池需要提供更高的放电功率来满足电机的高功率需求。
- 此时，电池的内阻会导致一部分电能以热能的形式散失，并且电池的可用容量也可能会因为高放电率而有所下降。这就使得电池需要输出更多的电能来维持车辆的高速运行，进而导致能耗增加。