混合動力的新模式——試乘液壓混合動力系統公交車

■文／本刊記者 路智軍

近日，喜聞混合動力系統新的能源儲存形式——“液壓儲存”在上海神舟汽車節能環保公司研制成功并投入試運行。這一創舉，無疑是對我國在推廣純電動汽車和油電混合動力客車中遇到的種種難題和障礙的逾越與革新。6月8日，《駕駛園》記者一行應上海神舟汽車節能環保公司總經理陳杰邀請，在上海市閔行區江川1路公交線路試乘裝載液壓混合動力系統的申龍公交車。

陳杰博士向本刊記者介紹，上海神舟在2006年就已開始研究液壓混合動力系統，它是利用回收車輛剎車時的動能和怠速時的動能，轉化為液壓儲能裝置中的勢能，用于起步時驅動車輛，目前，在閔行區1路10輛液壓混合動力公交車正在示范運營。據初步統計數據顯示，裝上這種液壓混合動力系統后可以比傳統燃料的公交車節能20%以上，減排30%以上。一輛公交車一年可節省油費4萬—5萬元，減排二氧化碳2萬多公斤。

《駕駛園》記者在2008年就對液壓混合動力系統有所耳聞，這次應邀參觀神舟公司研制的液壓混合動力公交車，可以切實體驗其特點。記者跟隨陳杰來到位于上海市閔行區江川1路公交車調度站。這里共有10輛申龍牌公交車，車長10.5米，發動機動力180千瓦，自重10.8噸。記者來到駕駛室，并未看到過多的液壓混合動力系統的操作裝置，陳杰說：“為了盡量適應駕駛員操控習慣，設計中將混合動力系統操作融合在傳統車駕駛操作上，儀表臺上只是設置一塊液壓壓力表和一個混合動力系統退出開關，在混合動力系統出現故障時操縱此開關即可分離混合動力系統，使車輛恢復至傳統驅動系統。”陳杰繼續講解道，能量回收共分兩部分——怠速能回收和制動能回收，當車輛在怠速狀態下能量處在自動回收狀態；制動能量回收指令是設計在制動踏板上，駕駛員只要輕輕觸動制動踏板，系統就會執行回收制動能量。當車輛啟動時，駕駛員只要輕觸油門踏板，儲存的液壓能就會推動車輛前行，從而達到啟動車輛的作用，而發動機仍處在怠速狀態。

為便于對比數據收集，測試車輛共分兩組，開啟和關閉液壓混合動力系統公交車各

?5輛，記者試乘的是開啟液壓混合動力系統的5241號公交車。女駕駛員劉師傅指了指儀表臺上一塊直徑只有5厘米的壓力表說：“怠速時能量儲存非常快，達到20兆帕（Mpa）時就可啟動了。”只見她輕觸油門踏板，車輛發出如電動機驅動的輕快聲響駛出站點，在車輛達到20公里時速時，劉師傅直接掛上三擋，之間的銜接如同二擋掛三擋一般順暢，未出現闖擋等乘坐不舒服感覺。這條線路站距太近了，當劉師傅剛剛掛上四擋就已經看到下一個站點，于是靠站、停車、開門、關門、啟動，記者默數了停站時間大約在30秒，儲存壓力已經達到20兆帕（Mpa），完全滿足第二次啟動的條件。讓記者感到驚奇的是：駕駛員在啟動車輛時沒有放手剎，在車輛停穩后也沒有拉手剎，而且腳離開剎車踏板。對此，劉師傅解釋道：“液壓混合動力系統在駐車時能夠起到剎車作用，所以不需要踩剎車或拉手剎。你們也看到，在起步時，我沒有掛一擋、二擋，而是直接掛到三擋，回收能量完全能夠啟動車輛，要知道這樣重的車在啟動時最少要燒半瓶柴油。”

前方突遇紅燈，劉師傅踩了腳剎車，記者清晰地看到儲能壓力表達到35兆帕（Mpa）。陳杰說：“為了減少發動機負擔，系統設定怠速時回收能量最多22兆帕（Mpa），所以剎車能量回收是主要的回收能量。江川1路這條線路站距比較短，而且道路又不太擁堵，液壓能量回收主要靠怠速能回收，而制動能回收較少，也就是說，這套系統更適合在擁堵路段使用。”

在回程，記者換乘了一輛沒有開啟液壓能量回收系統的車。駕駛員李師傅非常健談，他告訴記者：他是開大班的，經常能夠開上開啟液壓混合動力系統的公交車。記者問他兩種車最大區別是什么時，李師傅非常肯定地說：“液壓混合動力系統在駕駛上減少了勞動強度，操作動作減少了一半，比如不需1擋、2擋切換，直接掛3擋，減少腳剎和手剎操作等，極大降低了駕駛員勞動強度。”

公交車行駛工況是頻繁起步停車，李師傅告訴記者，江川1路來回51站，紅綠燈也有40多個，如果以每天每輛車運行20圈計算，駕駛員操縱擋把次數達到8000多次，踩離合器次數也是8000多次。開啟混合動力系統，駕駛員減少了一半工作強度，所以大家都愛開。同時，減少踩離合也降低了離合器片的磨損。

現在神舟公司正與上海公交協會共同進行節油對比數據測試，測試車輛共分兩組，隨機抽取5輛車開啟液壓混合動力系統的車輛,與5輛未開系統的車輛對比。由于還在數據采集中，記者隨機抽取了6月2號10輛車對比數據，計算結果為開啟系統的5輛車比未開啟系統的5輛車節油21.75%。

陳杰給《駕駛園》記者算了一筆賬：按保守估計，液壓混合動力系統節油20%；設定百公里油耗45升，一天200公里行駛里程，一年330天運營，一輛裝配液壓混合動力系統的公交車一年節油5940升，按每升柴油7.5元計算，折合44550元，加上每年節省1萬元左右的離合器片、1000元的剎車片等相關的保養費用，估算液壓混合動力系統一年為企業節約將近6萬元；目前一套液壓混合動力系統售價12萬元，公交公司2年就可回收成本，而且這套系統大部分是機械傳動，后期維護成本很低。

純電動系統和油電混合動力系統雖然有國家各種補貼，但它們在采購成本和后期使用成本上與液壓混合動力系統優勢不可同日而語。相比傳統燃料公交車采購價格，每輛純電動公交車約增加采購成本200萬元，雖然有國家和地方政府的補貼，但車輛的后續使用成本居高不下，如關鍵部件——電池，使用2年后基本上需要更換，這筆費用高達上百萬元，以此公交車8年報廢計算，還需更換3次，電池使用費用高達400多萬元，這也是純電動公交車在很多公交企業推行艱難的原因。再如油電混合動力系統約40萬元，但它同樣遇到后期使用成本居高的問題。

由于液壓混合動力公交車已表現出了十分明顯的節能和環保效果，12萬元的液壓混合動力系統的價格不會太多影響購車價格，后期使用成本很低，而且是真正意義上的節能減排產品。日前，示范線路數據評估已接近尾聲，市場上的反饋較好，神舟公司計劃在2013年銷量達到200輛，2014年計劃2000輛，2015年希望達到1萬輛。

陳杰信心滿滿地對本刊記者說：“我們勵精圖治7年研發的液壓混合動力系統經過各項測試并獲得工信部公告，一經上市，將會迅速占領混合動力公交車市場，顛覆電混系統節能理念，成為我國節能環保革命性的創舉！”

編者按：

早在2008年北京某公司就已研制成功液壓混合動力系統，并在北京八方達公交公司線路路試，引起政府部門和社會的廣泛關注。當時得出的結論是這套系統有三項問題：一是節油效果不明顯，二是液壓密封不達標，三是液壓裝備的安全性不能保障，不適合實質性推廣。

在我們采訪當中，特意注重上述三點的觀察，節油效果考察是隨機抽取的數據，對比同線路車輛節油達到21.75%，如果測試車隊皆有考核指標的話，節油率應遠遠超過現在指標，不過儲能衰減問題需要時日檢驗。第二點液壓密封問題，我們特意仔細觀察液壓儲藏罐和液壓系統，沒有發現油漬痕跡，據駕駛員講，在最早加裝系統時出現過漏油情況，但在最近幾個月這種現象基本杜絕了。第三個問題是安全問題，這也是長期困擾液壓動力系統應用的癥結所在，目前這套系統已經安全運營5個月有余，未出現安全問題，但還需時日驗證。

總之，對于一直困擾電動車（包括電動混合動力）發展瓶頸的電池問題，液壓混合動力系統研制成功無疑是現階段國家力推節能減排最好的替代產品。