長沙市純電動與混合動力公交車成本對比分析

張 琦 劉麗麗

一、引 言

經濟的飛速發展，城市化進程的加快，不可避免的導致了城市污染日益成為人們關注的一個重大問題。降低城市污染其中一個有效的手段就是降低城市汽車的污染物排放量，而純電動汽車可以實現零污染，因此電動汽車的發展受到了越來越多的關注。已經有國內外學者開始基于經濟效應、成本效益、生命周期等視角探索電動汽車的發展對環境的作用。比如：（Mikhail Granovskii，2006）站在環境和經濟效應的角度，對傳統燃油汽車、混合動力汽車、純電動汽車和氫燃料汽車進行了分析，最后得出了近期應該主要發展混合動力汽車。

（李道清等，2007）采用持有者成本模型，對替代燃料汽車的成本就不同的發展階段進行分析，指出應在不同的發展階段對生命周期成本進行衡量；（任玉瓏等，2009）最早建立了立足于消費者視角的電動汽車的全生命周期成本模型，并且對電動汽車和燃油汽車進行了成本分析，得出了在同等情況下，比較理性的消費者往往會傾向于選擇電動汽車的結論；（唐葆君,劉江鵬2013）以純電動和混合動力客車為分析對象, 建立了公交車的全生命周期成本模型,預測并分析了兩種公交車未來的生命周期，得出了當前2015 年應該主要發展混合動力公交車，而到了2020 年應該純電動公交車和混合動力公交車應該作為城市交通的主要構成部分。以往的研究很少以某一城市的視角探索電動汽車的發展可行性。本文以長沙市作為研究對象，通過建立全生命周期成本模型分析兩種不同公交車的成本，又采用敏感分析法，因此可以找到目前制約長沙市純電動公交車發展的關鍵因素，從而能夠對這些因素提出具有針對性的解決措施。這不但對長沙構建綠色、環保、宜居、和諧的生態文明城市具有重大作用，也增強了長沙市在國內眾多城市中的競爭力。

二、長沙市公交車現狀及存在的主要問題

截至2018 年6 月底，長沙市7231 臺公交車中，燃氣車52 輛，燃油車21 輛，油電混合動力車3838輛(插電式混合動力車2104 輛)，純電動車達到3320輛?？偟膩砜?，長沙市目前純電動公交的發展得到了政府的有力支持，發展形勢較好。但是長沙市純電動公交車的發展仍面臨以下問題：

1、購置成本高

根據后面表1 可以看出南車時代有限公司成產的TEG6106PHEV 在不考慮政府補貼完稅購置成本為77 萬元。比亞迪K8 不考慮政府補貼完稅購置成本為167 萬，比TEG6106PHEV 多了90 萬。比亞迪K8 的不考慮政府補貼完稅購置成本約是TEG6106PHEV 的近2.2 倍。在政府進行補貼的情況下TEG6106PHEV 的完稅價格為31.8 萬，比亞迪K8 的完稅價格為65.82 萬，比TEG6106PHEV 多了34.02 萬。而比亞迪K8 在政府補貼的情況下的完稅購置成本大約是TEG6106PHEV 的1.9 倍，雖然較前者相比，比亞迪K8 與比TEG6106PHEV 的購置成本差異有所縮小，但是比亞迪K8 的購置成本仍然是其發展推廣的一個重要制約因素。

2、維修成本高

根據唐葆君（2013）對公交公司的統計和調研結果表明，每輛以柴油為主要動力的公交車在為期8年生命周期內的維修費用為10.2 萬元。比亞迪K8的日常維護包括電池、電機等，電池的維護成本大概為50 元/100km，對電機、電子控制系統及機械等進行維護保養的成本約為50 元/100km，因此在整個生命周期內比亞迪K8 的維修費用為40 萬元。由此可見，比亞迪K8 維修成本約是TEG6106PHEV 的4倍。不難發現，維修成本是阻礙比亞迪K8 廣泛推行的另一個因素。

3、充電時間長

此外，比亞迪K8 相比于TEG6106PHEV 來說充電時間過長，約為2-3 個小時，而南車時代TEG6106PHEV 加油時間約為十分鐘，這樣就大大降低了比亞迪K8 的營運能力。

三、研究方法

1、研究對象及方法概述

本文將以長沙市目前主要采購的比亞迪K8 為研究對象。因為TEG6106PHEV 在長沙有約400 輛在運行，并且載客能力與比亞迪K8 相仿，所以把混合動力公交車（TEG6106PHEV）作為純電動公交車（比亞迪K8）的對比研究對象，表1 是基本參數。

表1 純電動客車和混合動力客車參數

本文采用的主要是全生命周期成本法，通過建立公交車的全生命周期成本模型，對處在不同期間的兩種公交車的成本進行分析。其次采用的是敏感分析法，假定其他因素不變，只改變其中一個因素，分析其對在全生命周期總成本的影響。

公交車全生命周期成本模型由四個部分組成：第一個部分是購置（Ca）即車輛的購買價a，車輛購置稅b，政府補貼c，客車報廢損益d。第二個部分是使用成本（Ce）。第三個部分是維修保養成本（Cf）。第四個部分是核心零部件更換成本（Cg）。其中使用成本主要為燃料費和充電費，由每年的能源單價（P）、百公里能耗（E）以及車輛每年的行駛里程（S）的乘積來確定。因此，全生命周期成本模型為。本文以我國當前純電動公交車發展現狀為基礎，把未來八年劃分成為兩個階段，來預測和比較分析在2019 年和2022 年進入生命周期的兩種不同公交車的全生命周期成本。

2、購置成本

購買價格：根據湖南日報稱：長沙市于2016 年9 月3 日舉行采購600 臺比亞迪K8 簽約儀式暨400 臺比亞迪K8 投放儀式，長沙公交公司共采購600 臺比亞迪K8 純電動公交車，總共花費近10 億元。因此計算得出每輛比亞迪K8 約為167 萬元。根據市場報價，TEG6106PHEV 約為70 萬元每輛。二者的購買成本如表2 所見。

車輛購置稅：根據《中華人民共和國車輛購置稅暫行條例》，10m 長的公交車需要按照購買價格的10%來支付車輛購置稅。根據《關于免征新能源汽車車輛購置稅的公告》，純電動客車不需要繳納車輛購置稅。

政府補貼：根據《(財建[2015]159 號)關于完善城市公交車成品油價格補助政策加快新能源汽車推廣應用的通知》，規定車長度大于等于10 米的純電動公交車每輛每年補助4 萬元運營補助。因為比亞迪K8 生命周期為8 年，所以在8 年的生命周期中，比亞迪K8 的運營補助總共為32 萬元。 而TEG6106PHEV 享受每輛每年2 萬元運營補助，所在在8 年的生命周期中，TEG6106PHEV 的運營補助共為16 萬元。根據《關于2016—2020 年新能源汽車推廣應用財政支持政策的通知》（財建〔2015〕134號），比亞迪K8 享受一次性50 萬元的中央政府補助。根據長沙市發布的《長沙市新能源汽車推廣應用補貼政策，用作公共交通的純電動客車按照車輛首次登記注冊年度中央財政補貼標準的25%給予市級財政購置補貼。所以比亞迪K8 的一次性政府補助為62.5 萬元，且在為期8 年的生命周期中，運營補助為32 萬元，所以總計94.5 萬政府補助。因為TEG6106PHEV 在《節能與新能源汽車示范推廣應用工程推薦車型目錄》中，所以中央政府一次性補貼20 萬元。加上運營補助，TEG6106PHEV 在8 年的生命周期中政府補助36 萬元。表2 中總成本等于購買價格+車輛購置稅-政府補貼-報廢損益。

汽車報廢損益：依據有關規定，汽車報廢一般會依照購買汽車費用的4%給予車主補償，相關的初始購買成本如表2 所示。

表2 純電動客車和TEG6106PHEV 購置成本

3、使用成本

雖然純電動公交車購買總成遠遠高出柴油公交車，但是純電動公交車的一個顯著優勢就是其使用成本較低。依據《2016 年機動車強制報廢標準規定》，公交客運汽車在全生命周期中的總的行駛里程為40 萬公里，同時根據長沙市歷史0#號柴油的價格和電力的價格計算出0#號柴油的價格和電價的平均增長率，從而預測純電動公交車和柴油公交車在生命周期內的使用成本。

兩種公交車行駛里程的確定：當前公交車年均行駛里程為5 萬千米，使用年限為8 年，所以在全生命周期中的行駛里程為40 萬千米。

能源價格預測：因為TEG6106PHEV 是以柴油為動力，但是比亞迪K8 是以電能為動力的，所以需要對未來8 年的柴油價格和電的價格作出預測。本文根據長沙市的2014～2018 年年均0#柴油（公交車專用油）價格和電價求出0#柴油價格和電價的平均增長率，并對長沙市2019～2025 年的0#柴油價格和電價進行預測，預測結果見表3 和表4。

表3 2019～2025 0#柴油價格預測(單位：元/L)

表4 2019～2025 電價價格預測(單位：元/kwh)

4、維修保養成本

根據唐葆君（2013）對公交公司的統計和調研結果表明，每輛柴油車的年維修費用大概為8800 元，TEG6106PHEV 主要動力為是柴油，TEG6106PHEV和柴油客車維修保養成本大致相同。所以車況較好的TEG6106PHEV 一年的維修費用大約為0.8～1 萬元，車況較差的一年的維修費用為1.5 萬元以上。本文假定TEG6106PHEV 前三年的車況較好，后五年車況較差。第一年的維修費用為0.8 萬元,，第二年的維修費用為0.9 萬元，第三年的維修費用為1 萬元，第四年和以后各年的維修費用以1.5 萬元進行估算，則可計算為期8 年的維修費用為10.2 萬元。比亞迪K8 的維修保養包含對電池、電機等的日常維護，維護成本大概為50 元/100 公里，對電機、電子控制系統及機械等維護成本約為50 元/100 公里，所以整個生命周期里，比亞迪K8 的維修費用總共為40 萬元。

5、更換電池成本

根據比亞迪K8 的配置參數表明，比亞迪K8 采用的是磷酸鐵鋰電池，該電池具有較長的循環壽命，即使循環使用了3000 次，電池的電量仍然能夠達到75%以上，理論上該電池的壽命可以達到8 年，而比亞迪K8 的報廢年限也是8 年且在這8 年內不需要更換電池，因此更換電池成本為0。

四、研究內容

1、在2019 年進入生命周期的兩種類型的公交車的成本分析

在2019 年進入生命周期的兩種類型的公交車，比亞迪K8 的總成本明顯要高于TEG6106PHEV，大概高出約19 萬，其總成本是TEG6106PHEV 的122% 。 雖然 比 亞 迪 K8 的使 用 成 本 僅 為TEG6106PHEV 的36%，但是由于高額的購買成本，導致了比亞迪K8 的總成本大于TEG6106PHEV。購買成本中還包含了政府補貼的32 萬元。因此可見，政府補貼對于純電動公交車起著至關重要的作用。

2、在2023 年進入生命周期的兩種類型的公交車的成本分析

相對于上一個生命周期，兩種不同種類的公交車的總成本差異為17.6 萬。同時，比亞迪K8 的總成本是TEG6106PHEV 的119%，下降了3%這主要是由于柴油價格上漲幅度較大，導致TEG6106PHEV的燃料成本增加。同上一生命周期相比，兩種公交車的總成本差異雖然有所縮小，但是比亞迪K8 的總成本仍然高出TEG6106PHEV。這主要是由于購置成本過高所帶來的影響。

3、敏感性分析

比亞迪K8 的全生命周期成本=購買成本+使用成本+維修成本+更換電池成本。當購買成本變動1%時，比亞迪K8 的全生命周期成本變動0.45%。當使用成本變動1%時，比亞迪K8 的全生命周期成本變動0.28%。當維修成本變動1%時，比亞迪K8 的全生命周期成本變動0.27%，因為更換電池成本為0，所以不做考慮。

由此可見，對比亞迪K8 全生命周期成本影響最大的購置成本，其次是使用成本，最后是維修成本。所有只有努力降低比亞迪K8 的購置成本，才能使其全生命周期成本不至于遠遠高于TEG6106PHEV。

五、結 論

本文通過對兩種公交車發展的成本比較分析，得出了以下結論，總的來說，比亞迪K8 同TEG6106PHEV 相比，其最大的制約因素就是購置成本問題。同時還存在上述所提到的其他問題急需解決，因此，筆者提出了以下建議。

1、降成本，增強產品回收利用能力

純電動公交車的購置成本在總的成本中所占比重最大，和柴油公交車相比，購置成本成為了制約純電動公交車發展的最主要因素。所以一方面純電動公交車制造商需要加大研發力度，努力降低生產成本。另一方面需要提高產品的回收利用能力。由于純電動公交車購置成本中電池的成本所占比重最高，所以汽車制造商要針對電池進行研發突破，降低電池的生產成本，延長電池的的使用壽命，增強電池的回收再利用能力。此外，汽車制造商還應該增加單臺純電動公交車載客數量。

2、增強續航能力，采取夜間充電方式

混合動力公交車的加油時間只要十分鐘左右就可以完成，但是純電動公交車的充電時間需要2 到3 個小時，相比于柴油公交車，時間多了很多。所以需要純電動公交車制造商增加純電動公交車的單次充電續航能力，爭取可以達到一臺公交車一天的行駛里程，大約是220 公里。由于公交車一般最晚營運時間是到22 點30 左右，所以可以采取夜間充電的方式來避免純電動公交車充電時間過長所帶來的損失。另外需要注意的是，在夜間充電的時候需要安排相關技術人員值班，采用合理正確的方法安全充電，同時需要對值班人員進行相關嚴格的職業技術培訓，避免由于充電不合理所帶來的對電池的損耗。

3、完善公交服務體系，增加客運需求，適度提價

公交公司應該樹立一種公交車不僅是搭載客車，更是服務客車的觀念。公交公司應該以服務群眾為理念來開展各項工作。只有這樣才可以增加公眾對公交的需求量和滿意程度。才可以提高公交運客收入。公交公司一方面要提高公交公司各崗位人員的職業技術水平，加強對公交公司各崗位人員的職業道德培訓。另一方面可以在公交車上安裝無線電視，無線網絡等休閑娛樂設備，放置舒適的坐墊，安裝飲水系統和一次性紙杯等人性化設施。增加長沙居民對純電動公交車的滿意度，增加長沙市居民對公交車的需求，從而達到增加收入的目的。公交公司可以在提高了長沙公眾對其的滿意度之后，可以適度提高車價，以此來增加收入。

4、收入多元化

公交公司主要的收入來源是公交車的營運所帶來的收入。公交公司還可以采取收入多元化的方式。可以通過承接各種廣告在公交車上進行宣傳來收取廣告費用。值得注意的是，承接的廣告要符合相關法律法規并且文明道德，還要生動有趣。這樣不僅共計公司能夠獲取一定的利潤，還可以豐富乘客的乘車體驗，因此來提高總的營運收入。

5、增加購車補貼，優化公交線路，興建配套設施

發展前期由于技術問題，公眾認可度，配套設施不完善且建設周期長等原因，純電動公交車的推行還是需要政府的補助，所以純電動公交車發展初期，政府還是要增加政府補助的力度。此外政府還應該運用科學的方法及時優化公交線路，緩解交通擁堵，提高純電動公交車營運效率。在交通線路情況允許的情況下，還可以開通純電動公交車行駛專用通道，這樣就可以提高純電動公交車的營運效率，縮短了乘客的上車時間，增強了純電動公交車的競爭能力。此外，政府還應該出資興建充電樁，充電站等純電動公交車的配套設施，為純電動公交車的發展提供一個良好的硬件基礎。

6、宣傳環保觀念，倡導綠色出行

由于純電動公交車能夠實現零排放，無污染，所以公交公司和長沙市政府可以立足于環境保護，大力宣傳環保觀念，倡導長沙市居民乘坐純電動公交車，綠色出行。具體措施是可以拍攝生動有趣的宣傳片放在純電動公交車播放或者可以在報紙雜志等相關傳播媒體上進行宣傳。