中外新能源汽車技術(shù)路線的異同

中外新能源汽車技術(shù)路線的異同

科技部確定的新能源汽車技術(shù)路徑是純電驅(qū)動。“十五”電動汽車重大專項曾把燃料電池電動汽車置于優(yōu)先發(fā)展地位，“十一五”節(jié)能與新能源汽車重大專項中把混合動力汽車作為重點，“十二五”期間又把電池動力汽車列為重點。未來新能源客車發(fā)展的技術(shù)路線究竟應當怎么走？這仍然是一個不確定的問題。

如何認識公共交通電動化？

在歐洲，發(fā)展現(xiàn)代無軌電車也是其公共交通電動化的重要組成部分，受到重視和鼓勵發(fā)展，但在中國，無軌電車卻因為空中架設電線影響市容等原因被限制發(fā)展，國家的新能源客車政策中也沒有把無軌電車作為電動客車納入支持范疇。不過，隨著北京、杭州、鄭州等城市開始認識到無軌電車運營的有效性，情況正在發(fā)生改變，雙源無軌電車開始駛上街頭。從節(jié)能減排的政策目標來分析，把雙源無軌電車列入新能源客車推廣應用財政支持名單是一個重要的方向轉(zhuǎn)變，電動客車領域的各種新技術(shù)（高密度的儲能電池、模塊輕量化車身）必須在性能和成本上有重大突破，并顯著提高公共交通服務質(zhì)量才可能得到推廣應用。

歐洲城市公共交通電動化的實踐表明：首先從小型電動客車開始，逐步發(fā)展到中型電動客車，最后才示范大型電動客車；電動化的技術(shù)路線是從混合動力開始，進而發(fā)展雙源無軌電車和快充式電動客車，中遠期的目標是發(fā)展燃料電池客車，歐盟5家主要的客車制造商（戴姆勒、曼、索拉瑞斯、范胡爾、VDL）已共同簽署理解備忘錄要加強推進城市燃料電池巴士的商業(yè)化和市場推廣（計劃2020年投入運營500～1,000輛）。目前技術(shù)發(fā)展的趨勢是：動力電池供電可能只能是電動客車的一種過渡方案，燃料電池可能成為電動客車的終極解決方案。

美國、日本和歐洲近年大力發(fā)展混合動力巴士:

車型曼L i o n ' s C i t y混合動力奔馳C i t a r o G B l u e T e c混合動力驅(qū)動類型串聯(lián)混合動力串聯(lián)混合動力發(fā)動機/發(fā)電機曼D 0 8 3 6 L O H C R , E E V , 6 . 9升，1 9 1 k W / 2 6 0 h p O M 9 2 4 L A , 4 . 8升，1 6 0 k W / 2 1 8 h p電動機2 X 7 5 K w西門子異步電動機,同步發(fā)電機輸出功率1 5 0 k W 4個輪邊電機輸出功率3 2 0 k W ( 4 X 8 0 k W )，發(fā)電機輸出 1 6 0 k W能量儲存超電容器鋰離子電池車型沃爾沃7 7 0 0混合動力S O L A R I S U r b i n o 1 8 混合動力驅(qū)動類型并聯(lián)混合動力（I -S A M）并聯(lián)混合動力（V o i t h D I W A）發(fā)動機V o l v o D 5 E , 5 , 0升，額定功率2 1 0 h p C u m m i n s I S B 6 . 7 2 5 0 H , 1 8 1 k W ( 2 4 6 h p ) , 6 . 7升電動機/發(fā)電機交流永磁電動機，額定功率1 6 0 h p ，持續(xù)功率 9 0 h p電動機提供8 5 k W持續(xù)功率，最大輸出功率1 5 0 k W能量儲存鎳氫電池超級電容

從能源效率、技術(shù)水平和商業(yè)價值來說，中小型電動客車更適合在當下推廣應用，中國目前將6～10米電動客車列入新能源客車推廣應用財政支持名單，在某種程度上講，是對電動客車技術(shù)路線冒進的一種理性回歸。

從能源效率、技術(shù)水平和商業(yè)價值來說，中小型電動客車更適合在當下推廣應用，中國目前將6～10米電動客車列入新能源客車推廣應用財政支持名單，在某種程度上講，是對電動客車技術(shù)路線冒進的一種理性回歸。

混合動力在歐美日得到重視

1969年的國際商用車博覽會上法蘭克福，戴姆勒展出第一輛混合動力的電動巴士，1979年啟動5年期的車型試驗，13輛梅賽德斯-奔馳305 OE柴電混合動力巴士投入常規(guī)服務。2008年美國的獵戶座混合動力巴士在主要城市的線路上投入服務，2009年梅賽德斯-奔馳Citaro混合動力投入日常運營；1991年日本的日野混合動力巴士交付8個城市運營。據(jù)派克研究估計，2018年全球電動客車（包括混合動力、儲能電池和燃料電池）將超過75,000輛。

不同動力的推進系統(tǒng)和生命周期

內(nèi)燃機的能源效率范圍為15%～30%，燃料電池約為46%，而電機為80%～90%。傳統(tǒng)客車的機械傳動裝置，輸入一千瓦能量而輸出功率不足一千瓦是傳輸過程機械摩擦的原因，許多能量都損失在額定轉(zhuǎn)速上，車輛高速時驅(qū)動橋所產(chǎn)生的能量損耗約為15%，在額定轉(zhuǎn)速時所產(chǎn)生的能量消耗約50%，巴士在城市中的運營常態(tài)大多是額定轉(zhuǎn)速，其能量損耗巨大。

歐盟為促進發(fā)展清潔汽車市場，在需求方面所采取的一個行動就是與供應方面建立建設性對話，分析運營商采購清潔巴士所有的關(guān)鍵要素和具體條件，根據(jù)技術(shù)、財務、環(huán)境和規(guī)劃方面的參數(shù)進行比較公共巴士采用不同技術(shù)（柴油、天然氣和混合動力），如可靠性、就業(yè)靈活性、燃料價格、范圍、廢氣排放、噪聲、額外基礎設施需求。下表概括了各種燃料巴士的技術(shù)優(yōu)缺點比較。

城市公共巴士采用不同動力推進系統(tǒng)的技術(shù)特征比較:

來源：City of Bremen, Mobility department

不同巴士技術(shù)的壽命周期成本比較：

美國西弗吉尼亞大學（WVU）關(guān)于巴士壽命周期成本的研究項目小組，分析了100輛40座巴士車隊12年的壽命周期成本（LCC），其平均速度為20.48公里/小時，年行駛里程約51.500公里，除駕駛員和管理成本之外，推進系統(tǒng)是影響巴士壽命周期成本重要的技術(shù)因素，數(shù)據(jù)顯示柴油巴士、天然氣巴士和混合動力巴士的投資成本、運營成本和能源成本都有明顯的差異。

除技術(shù)路線和運營成本的經(jīng)濟分析之外，要了解全球公共交通電動化的全景，還需要從管理、社會和政治等角度來分析，而相關(guān)信息爆發(fā)式的增長，很難概況發(fā)展趨勢。可以肯定地說，電池容量和成本降低的進展是顯著的，超級電容越來越受到關(guān)注；歐盟的經(jīng)驗是將電池電動技術(shù)運用于中小型巴士，中國卻是大力發(fā)展大型電池電動巴士，不同國家和地區(qū)的電動化策略和措施各不相同。

電動巴士發(fā)展的基本法則：