加快發展新能源公交車的幾點思考

沈輝

摘 要：文章從標準化角度介紹了新能源公交車發展過程中硬件技術的重點難點和執行標準，以及推廣應用過程中的運營管理經驗和建議。

關鍵詞：新能源公交車；標準；運營管理

中圖分類號：U121 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2945（2019）04-0067-02

Abstract： From the point of view of standardization， this paper introduces the key and difficult points and implementation standards of hardware technology in the development process of new energy buses， as well as the operation management experience and suggestions in the process of popularization and application.

Keywords： new energy bus； standard； operation management

1 概述

近些年，機動車行業的迅猛發展給我們的生活交通帶來了巨大的便利。隨之而來的是作為機動車主要能源的燃油使用量激增，并在一定程度上加劇了大氣污染、溫室效應等一系列環境問題。目前，國內已有多地爆發了霧霾天氣，且有進一步蔓延擴散的趨勢。大氣污染已經嚴重影響到了人們的身心健康。提高燃油品質，減少有害物質排放，或者降低機動車燃油消耗量，直至實現零排放的新能源機動車，是解決環境污染問題的釜底抽薪之舉。

推廣應用新能源汽車是我國現階段重點發展領域之一。2009年，“十城千輛節能與新能源汽車示范推廣應用工程”確定了新能源汽車作為未來發展的重要領域之一。2010年，《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》中明確提出對加快培育和發展“新能源汽車產業”出臺一系列政策。2012年，《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012-2020年）》中進一步明確了新能源汽車的發展目標，技術路線和主要任務。

城市公交車是專門承擔城市內以及城市與城郊之間乘客運輸的客車，其運載特點是重載、頻繁啟停，車輛有50%～70%的時間處于低速或怠速狀態。雖然，城市公交車的絕對數量占比不大，但在污染物排放總量上卻不容忽視。因此，作為綠色交通象征的城市公交車勢必成為發展新能源機動車的先驅者。

2 新能源公交車現狀概述

新能源公交車是指以新能源為主要驅動力的公交車，其中新能源是指依靠新材料和新技術，開發利用傳統存在的可再生能源來替代污染高、資源有限的石化能源。目前，新能源公交車的主要類型包括：混合動力公交車、純電動公交車和超級電容公交車。經過近些年的研究開發，三類公交車已取得不同程度的發展。混合動力公交車已可以普遍推廣應用，純電動和超級電容公交車則仍以示范為主。

與傳統公交車相比較，新能源公交車的優缺點比較集中和突出。優點是電能是清潔能源，有利于環境保護，且電能具有可再生性；缺點是儲能模塊能量密度普遍較低，限制了車輛的續航能力，且開發成本較高，阻礙了車輛的推廣應用。

3 新能源公交車核心技術標準

為了能夠更好地適應城市、城郊各種常見路況和天氣條件。新能源公交車的整車性能主要體現在：起步加速能力；以最高車速穩定行駛能力；加速或爬坡能力；涉水通過能力；高載荷續航能力等方面。目前，指導車輛整車制造的主要標準如表1所示。

電池、電容和電機是新能源公交車與傳統公交車的主要區別。當前，車輛常用的儲能裝置主要有鋰離子電池和超級電容兩類，這兩類儲能裝置均屬于高壓動力儲能裝置。現階段鋰離子電池的主要技術瓶頸是電池能量密度偏低，單電池性能難以滿足城市公交的續航要求。而且，研究結果顯示，鋰離子電池第一年平均衰減率為6.1%，第二年為9.6%，第三年為14.4%，相對于10年以上的車輛整車壽命，鋰離子電池的使用壽命也是瓶頸之一。此外，鋰離子電池發揮最佳工作性能所需的環境溫度范圍也較為窄小，這在一定程度上限制了它在極端天氣環境下的應用。超級電容的優點是循環使用壽命和充放電效率都遠高于鋰離子電池，但其能量密度卻是遠低于鋰離子電池，必需通過充電架進行頻繁充電來維持續航能力。目前，指導電池、電容制造的主要標準如表2所示。

與普通工業電機相比，新能源公交車用電機有著更為嚴格的體積和質量限制，更高的絕緣、防護和抗振要求，并且具有低速大轉矩特性、寬調速范圍內的恒功率特性以及整個運行范圍內的高效率特性。目前，指導電機制造的主要標準如表3所示。

4 新能源公交車運營管理建議

全面推進新能源公交車的發展應用，一方面，需依靠提升車輛的綜合性能；另一方面，也需依靠科學合理的運營管理。科學合理的運營管理能保證運營安全、提升運營效率、控制運營成本、充分發揮節能減排效果。加強車輛的科學運營管理可以從以下幾方面著手：

（1）構建新能源公交車技術標準體系，了解掌握各類型車輛在動力性能、續航里程、路況適應性、環境適應性以及配套充電設施需求等方面的優缺點。根據運行區域路況起伏情況，天氣溫差特點、站間距離長短和乘客密度分布選擇適宜的車型和車型配比。

（2）制定新能源公交車調度管理標準，提高各類車型的使用效率。與傳統公交車的燃油添加時間相比，純電動公交車需要較長的時間補充電能，超級電容公交車則需在公交線路上配備足夠數量的充電架。科學規劃車輛排班，嚴密制定充電計劃，合理配備充電架數量，并在客流高峰期增加混合動力車輛、超級電容車輛的配比來適應運載的需求。

（3）開發新能源公交車運營監測系統，保障車輛的安全運營。與傳統公交車運營監測系統相比，除了監測公交車輛外，還應監測配套的充電設施。在增加車輛數量、擴大運營規模的同時還應監測評估充電設施的適配性及其維修、保養力量。

5 結束語

新能源汽車是新興產業之一，也是未來能源利用的發展趨勢。從技術上看，現階段以電能替代燃油作為車輛動力來源為主要模式。由于，純電能公交車仍存在一定缺陷，因此，混合動力公交車是當前主要過渡車型，雖然成本較高，但集合了電動與燃油車輛的各自優點，既可保障車輛使用要求，又能有效降低排放。隨著新能源公交車技術的不斷成熟和完善，動力性能、續航里程、充電速度等方面的問題得到妥善解決，并全面配備充電設施設備后，新能源公交車必將成為未來國內主流公交車型。

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