一、改善空气品质,公交车电动化势在必行
由北京PM2.5最新研究成果看,机动车在北京市排气污染中占到了36%,而其中公交车占其比例最大。这是推动公交车电动化最大的压力,也是驱动力。
从2014年1-10月,我国各类新能源汽车累计总销量为48,368辆,其中纯电动商用车3,938辆,插电式商用车7,560辆(如图),其中大多数为公交车,说明新能源汽车发展形势很好。
二、电驱动公交车是我国新能源汽车最活跃的创新领域
我国在公交车的创新上非常突出,至今公交车发展的技术路线已有8种类型在应用(见下图7种类型及插电式快速充电),各种类型都有技术内涵,公交车有这么多的创新是我国新能源汽车最活跃、最突出的领域。
三、探讨公交车电动化可持续发展方案
为了探讨公交车电动化可持续发展方案,我们必须对上述类型进行分析比较与评价,其评价原则有四个方面。
1、安全性
这是前提,是公交车首要考虑的因素,应从下列几方面着手:
①电池类型选择与电池系统设计更加谨慎;
②整车设计要合理考虑电池的布置与防撞保护;
③关注材料的阻燃性能,高压绝缘保护性能,消防措施等;
④结合现有公交车调度平台开展安全监控;
⑤做好相关人员的岗位培训与安全知识普及。
2、环境友好性
要提高电动公交车的能源利用效率,降低碳排放,这可以通过车辆轻量化、制动能量的回收、提高充放电过程效率与动力系统效率、降低空调等辅助装置的能耗来达到。从下面两个方案进行比较,方案2的人公里能耗比方案1人公里能耗降低一半,因为电池多,运送人数反而少,效率低,碳排放多。
最好的是纯电动公交车零排放,混合动力车为了减少碳排放可在城区内行驶时用电,在郊外用油或气燃料已达到减少排气污染的目的。
3、经济性
为了达到经济性要合理利用新能源公交车的类型,建议如下:
①约10公里以内:小型纯电动(微公交或社区公交)
②约40公里以内:纯电动公交,减少电池数量,推荐快充与在线充电
③约长于40公里:气电混合动力、插电式、增程式、燃料电池
④与轨道交通、新能源出租车、分时租赁新能源乘用车协调构成便捷的、清洁的城市交通结构
另外,为了达到经济性还要考虑车辆全寿命周期的成本,通过对有些公交公司的调研,车辆全寿命周期的计算如下:(基本设定:柴油燃料费6.7元/L,天然气价格4.5元/L,充电价格0.6-1.0元/kWh,换电价格2.4元/kWh)
购车费用 万元 | 百公里能耗 | 年里程 万km | 基础设施分担成本 | 常规维修费 万元/年 | 运营补贴 万元 | 总购车补贴 万元 | |
欧四柴油车12m | 50 | 36升 | 7 | 2.45 | 9.6 | ||
CNG客车 | 57 | 47.5方 | 7 | 2.66 | |||
纯电慢充(南京K9) | 205 | 145kWh | 5 | 19 | 1.225 | 100 | |
纯电快充(重庆) | 160 | 150kWh | 7 | 9 | 2.45 | 100 | |
纯电(换电)(青岛) | 105 | 115kWh | 7 | 100 | 2.45 | 50 | |
PHEV快充 (重庆) | 95 | 38方 | 7 | 4 | 2.45 | 41 |
2、深圳、盐城等地的移动充电车方案
这些方案对充电技术设施的建设都是有利的,应该加以推广。
五、小结
1、改善空气品质,公交车电动化势在必行;
2、电驱动公交车技术是我国新能源汽车最活跃的创新领域;
3、从安全性、环境友好性、经济性与使用方便性出发,探讨公交车电动化可持续发展方案;
4、根据线路特征,结合城市公共交通的协调发展,合理应用新能源公交车的类型;
5、做好全寿命周期的经济分析,努力降低综合成本;
6、鞋好不好穿,只有自己知道,到底发展新能源公交车用那种类型好,自己用了才知道;
7、多看看,多比较,避免一条道走到黑。