“氫”還是“電”？*

摘 要： 相比傳統的燃油公交車，新能源公交車在減少碳排放、降低環境污染等領域具備顯著優勢。因此，為助力雙碳目標實現，以新能源公交車為代表的城市綠色出行方式被政府大力倡導。目前，占據有關市場份額較多的新能源公交車類型主要有純電動公交車和氫燃料電池公交車兩種。本文建立成本效益分析模型，以兩種新能源公交車型取代燃油公交車，在異質性線路下對兩條脫碳途徑的經濟成本進行對比，并在此基礎上計算其加入補貼后對經濟成本的影響。研究結果顯示，在市區內線路、市區間線路和市郊線路中，超過一半的情景下純電動公交車或氫燃料電池公交車的用車成本低于燃油公交車，說明新能源公交車的發展潛力較大，有望取代燃油公交車參與運營；而在微循環線路和機場聯絡線路中，僅在少部分情景下純電動公交車的用車成本低于燃油公交車，這主要是由運營線路長和平均行駛速度低所致。氫燃料電池公交車的成本優勢并不明顯，但通過實施氫價補貼和氫燃料電池公交車單車補貼可使其在市區內線路、市區間線路、機場聯絡線上占據成本優勢，而在微循環線上很難以此類方式實現氫燃料電池公交車的成本占優。

關鍵詞： 氫燃料電池公交車；純電動公交車；線路異質性；經濟成本

中圖分類號：F426.2" " " "文獻標識碼：A " " "DOI：10.13677/j.cnki.cn65-1285/c.2025.02.07

*基金項目：本文系國家自然科學基金項目“中國動力電池關鍵金屬可持續供給路徑與保障機制研究”（42271305）、新疆自然科學基金杰出青年科學基金項目“碳中和技術投資決策優化方法及其應用研究”（2022D01E56）的階段性研究成果。

收稿日期：2024-05-21

作者簡介：王歌，博士，華北電力大學經濟與管理學院碳中和教研室主任、副教授、碩士生導師，研究方向：電-氫-交通耦合系統、碳中和能源經濟與政策、復雜網絡與博弈理論；趙云瑞，華北電力大學經濟與管理學院本科生，研究方向：電-氫耦合系統；羅藝，華北電力大學經濟與管理學院本科生，研究方向：碳中和能源經濟與政策；方楨，華北電力大學能源動力與機械工程學院本科生，研究方向：氫能汽車技術經濟分析。

一、引言

近年來，氫能作為實現能源結構低碳轉型的重要載體，受到越來越多國家的關注與重視。在“雙碳”背景下，交通行業將成為氫能的重要應用領域之一1，且從中央到地方已出臺了一系列氫能發展政策。2020年五部委發布的《關于開展燃料電池汽車示范應用的通知》2明確提出將在4年示范期內通過“雙積分”“以獎代補”的方式鼓勵氫燃料電池公交車發展；2022年發布的《北京市氫燃料電池公交車車用加氫站發展規劃（2021—2025年）》3明確提出了2025年達成10 000輛氫燃料電池公交車、74座加氫站的發展目標。

作為中國特大型城市，北京市推動其公共交通系統的低碳轉型具有重要意義。近年來，北京市公共交通能源消費的轉型進程逐步加快，截至2021年底，全市已有公共電動公交車共計23 079輛，其中清潔能源和新能源公交車占比達91.06%，運營常規公交線路1 217條、多樣化線路515條次1；另一方面，公交車作為大眾普遍選擇的日常公共交通工具，在碳減排中起到重要作用。受制造技術落后、購置成本昂貴、燃料價格較高、政策補貼不足等因素限制，氫燃料電池公交車尚未普及；同時，燃油公交車在碳減排方面表現欠佳。在此背景下，本文以燃油公交車、純電動公交車以及氫燃料電池公交車為研究對象，基于公交車線路的異質性，構建考慮運營成本、車輛購置成本、線路里程、運營速度、發車時間等的總體運營成本算法模型并進行經濟性分析。本文進一步利用敏感性分析法判斷單價、續航里程、充電加注用時、日運營時間等因素是否會影響總運營成本以及影響程度。

氫能和鋰電是實現“碳中和”目標的兩種重要能源，如何比較兩種能源利用的經濟性并做出優選是加快推進交通行業減碳亟待解決的問題（梅雙，2022年）2。因此，本文評估了在不同行駛線路下純電動公交車和氫燃料電池公交車的經濟性，并分析了氫氣補貼和車輛補貼兩種補貼政策對兩種公交車經濟性的影響，據此針對兩種公交車的推廣提出建議，為助力綠色公交出行方式的完善與推廣提供決策依據。

二、文獻綜述

脫碳一直是各國關注的熱點問題，對于公交車脫碳以及氫燃料電池公交車與純電動公交車的行業發展，國內外許多學者進行了研究探討。曾慶華等（2023）3關注北京市居民乘公交出行情況，在公交車線路“異質性”的基礎上進行城市多級公交線路優化設計，為降污減排提供科學依據；舒晗等（2017）4通過構建節約成本模型，利用敏感性分析設計純電動公交車替代方案并進行經濟性分析；張磊等（2022）5對氫燃料電池公交車在交通領域的運營成本進行分析，對氫能交通各方面的成本進行預測；趙中浩等（2023）6挖掘常規公交運營的弊端，探索大城市綠色新型公交系統發展新模式；Lee等（2019）7提出氫燃料電池電動汽車技術正在成為學校或公交巴士電氣化的有前途的選擇；Mahmoud等（2016）8表示“里程焦慮”一詞一直被認為是對電動公交車運行特性的限制；Pedro等（2022）9就成本、能源消耗和溫室氣體排放而言哪種公交技術和能源結構更有效這一議題提出了思考；Kim等（2021）10認為降低燃料成本將是降低氫燃料電池公交車總擁有成本的一個重要方面；Chang等（2019）1對氫燃料電池公交車的普及趨勢表示肯定，認為其可以有效降低交通能耗，緩解城市污染。

這些研究對燃油公交車、純電動公交車和氫燃料電池公交車三者的發展現狀、運營成本、在交通中的應用情況、公交體系的完善與轉型、脫碳的必要性以及純電動公交車和氫燃料電池公交車在公交領域的發展進行了闡述（相關文獻總結如表1所示）。

基于以上文獻我們發現：第一，由于不同類型公交線路的經濟性存在差異，學界已經普遍認為需要基于線路異質性對公交車展開分析；第二，在綠色交通體系構建和交通系統“脫碳”的過程中，公交車使用電、氫替代燃油有一定的市場前景。

目前，關于優化公交線路的研究較為豐富，針對純電動公交車、氫燃料電池公交車替代燃油公交車的經濟性的研究也較多；但同時考慮公交線路異質性和不同“脫碳”路徑經濟性的文獻相對較少，涉及公共交通應用場景中新能源公交車型對燃油公交車的替代效益以及氫燃料電池公交車與純電動公交車在異質性線路的不同優勢這兩方面的相應研究數據存在欠缺。此外，部分理論建議缺乏實踐的驗證，可行性有待商榷。

綜上所述，本文重點比較純電動公交車和氫燃料電池公交車分別替代傳統能源公交車這兩條“脫碳”路徑在不同類型線路下的經濟效益。本研究將有望為公交路徑上的節能減排提供更具針對性、具體性的經濟適用方案，為后續公交領域的綠色發展轉型提供相關科學理論支撐，并助力氫燃料電池公交車關鍵作用的發揮。

三、模型構建與參數設置

（一）模型構建

本研究假設改變公交用車的車型不會影響公交線路運營的效益，因此公交用車總成本TC（Total Cost）等于車輛購置成本PC（Purchase Cost）與線路運營成本OC（Operating Cost）之和（公式1）：

[TC=PC+OCnbsp; " " " " " " 1]

車輛購置成本PC等于單車購置成本與線路所需的最少車輛數的乘積，如公式（2）所示：

[PC=pc×nmin" " " " " " " "2]

其中，[pc]表示單車購置成本（元/輛），[nmin]表示線路所需的最少車輛數（輛），計算方法如公式（3）所示：

[nmin=" " " " " tΔt，t≥TtΔt×tc?×vsmax，tlt;T" " " 3]

[t=2sv" " " " " 4]

[tmax=smaxv" " "5]

其中，[t，Δt，T]分別表示單車往返線路時長、發車時間間隔和線路日運營時長（小時），往返線路時長可由線路單程距離[s]（千米）和平均行駛速度[v]（千米/小時）計算得到（公式4）。當線路日運營時長不超過單輛公交車往返線路時長時，需要車輛數為單車往返線路時長除以發車時間間隔；反之，則需要設置兩批次公交車交替運營，當第一批車輛進站補能時，派出第二批車輛維持線路運營。[nmin]等于單車往返線路時長除以發車時間間隔再乘以補能時長除以單車續航時長[tmax]。[tmax]由單車續航里程[smax]（千米）和平均行駛速度[v]（千米/小時）計算得到（公式5）。

本研究將公交車的環境成本納入運營成本中，因此運營成本可根據單位里程能耗成本、碳排放量、線路運營時間和里程等計算得到，表達式如公式6所示：

[OC=p×2s+A×m×2sTΔt×Y" " " 6]

其中，[p]表示單位里程能耗成本（元/千米），[m]表示車輛行駛一千米產生的碳排放（千克/千米），[A]表示碳排放權交易價格（元/千克），[Y]表示公交車運營壽命（天）。

（二）參數設置

參考張磊等（2022）1的研究，本研究設置車輛相關參數取值如表（2）所示：

參考北京交通發展研究院發布的報告2，本研究設置公交車平均運行車速為17千米/小時。碳價自2023年1月以來交易額穩定在50元/噸左右，故取值50元/噸，即0.05元/千克。設置公交車運營壽命為5年，即1 825天。

四、結果分析

本研究以北京市為例，選擇市區內線路（短途）、市區間線路、市郊線路、微循環線和機場聯絡線五種情景進行公交車經濟性分析。

（一）考慮線路異質性的經濟性分析

1.市區內線路

市區內線路（短途）主要服務于市區內的短途出行需求，通常覆蓋市區內的主要商業、居民居住區域。這類線路發車頻率較高、運營時間長，因此設置發車時間間隔和運營時長分別為10分鐘和18小時。在此情景下，三類公交車的總成本隨運營線路距離和平均行駛速度的變化如圖1所示：

可以發現，隨著運營線路距離增加，燃油公交車、純電動公交車和氫燃料電池公交車的用車成本均有不同程度的提高，當運營線路距離為50千米時，三類公交車的用車總成本最高可達到2.08億元、2.84億元和3.95億元。而隨著平均行駛速度的增加，三類公交車的用車總成本呈現下降趨勢，當平均行駛速度提高到23千米/小時，三類公交車的用車總成本最低將降至2 127.38萬元、2 598.84萬元和2 123.76萬元。紅色邊框標注表示了純電動公交車和氫燃料電池公交車用車成本占優的區間，其余區間內燃油公交車用車成本最低。由此可知在市區內線路中，純電動公交車平均行駛速度為7—9千米/小時和19—21千米/小時時用車成本最低、氫燃料電池公交車平均行駛速度為23千米/小時時用車成本最低。因此，當公交線路平均行駛速度穩定在上述區間時，可以考慮采用純電動公交車或氫燃料電池公交車替代燃油公交車。

2.市區間線路

市區間線路連接市區內不同的主要區域，通常覆蓋市區內的不同行政區域或者重要交通樞紐，比如火車站、機場等。相比于市區內線路，這類線路的發車頻率和行駛速度均較低，且不同線路運營時長不等。因此，設置發車時間間隔為20分鐘，運營時長在8-18小時之間，線路行駛距離在15—60千米之間。

當平均行駛速度[v]取基準值17千米/小時時，不同行駛距離和運營時長下各類公交車總成本變化如圖2所示。

隨著運營距離和運營時長的增加，燃油公交車、純電動公交車和氫燃料電池公交車的用車總成本均有不同程度的提高。當運營距離和運營時長取值分別為60千米和18小時時，三類公交車的總成本達到最大值，分別為6 622.14萬元、6 396.52萬元和7 051.28萬元；當運營距離和運營時長取值分別為15千米和8小時時，三類公交車的總成本達到最小值，分別為949.13萬元、866.28萬元和138.79萬元。在此情景下，純電動公交車將在運營時長為8—10小時，或運營時長為18小時且線路行駛距離在25—60千米時用車成本最低；而氫燃料電池公交車未出現成本占優區間。

部分線路連接兩衛星城區、途徑擁堵路段少，對此將平均行駛速度[v]取值上調25%，即為21.25千米/小時時，不同行駛距離和運營時長下各類公交車總成本變化如圖3所示。

三類公交車的用車總成本均隨運營距離和運營時長的增加而增加。與基準運營速度下的成本相比，三類公交車的用車成本最大值分別減少4.5%、21.9%和12.1%；最小值分別減少6.3%、16.2%和12.2%。純電動公交車占優區間進一步擴大至運營時長為8小時和16-18小時區間以及運營時長為14小時的部分區間，氫燃料電池公交車仍未出現成本占優區間。

部分線路途經擁堵路段較多，速度較慢。此類線路主要是連接核心區與火車站（如102路），以及連接核心區和衛星城區的線路（如88路）；另外，北京市的一些繞城大環線（如300路快車）也在此列。對此將平均行駛速度[v]取值下調20%，即為13.6千米/小時時，不同行駛距離和運營時長下各類公交車總成本變化如圖4所示。

三類公交車的用車總成本均隨運營距離和運營時長的增加而增加。與基準運營速度下的成本相比，三類公交車的用車成本最大值分別增加4.5%、21.9%和12.1%；最小值分別增加6.3%、16.2%和12.2%。純電動公交車占優區間進一步擴大至運營時長為10—14小時區間以及運營時長為8小時的大部分區間，氫燃料電池公交車仍未出現成本占優區間。

綜上可知，在三種平均行駛速度情景下，燃油公交車、純電動公交車和氫燃料電池公交車的用車成本均隨著運營時長和線路距離的增加而增加。在基準運營速度下，若運營時長為8-10小時，或運營時長為18小時且線路行駛距離在25-60千米，純電動公交車用車成本為三類車型中最小值，具備成本優勢；隨著平均行駛速度增加，純電動汽車在運營時長較大的成本占優區間增加，反之，在運營時長較小的成本占優區間增加。而氫燃料電池公交車的用車成本始終未出現占優區間。

3.市郊線路

市郊線路是連接市區與郊區之間的主要交通線路，通常覆蓋市郊和郊縣的主要居住區、商業區和工業區等。這類線路的行駛距離較長，通常在30千米以上，運營時間從8小時至18小時不等，發車頻率相比于市區間線路更低，本研究將其設置為25分鐘。

當平均行駛速度取基準值17千米/小時時，不同行駛距離和運營時長下各類公交車總成本變化如圖5所示。

由圖可知，隨著運營時長和線路行駛距離的增加，燃油公交車、純電動公交車與氫燃料電池公交車的用車成本均不斷增加。當運營距離和運營時長取值分別為140千米和18小時時，三類公交車的總成本達到最大值，分別為1.23億元、1.16億元和1.30億元；當運營距離和運營時長取值分別為20千米和8小時時，三類公交車的總成本達到最小值，分別為988.4萬元、868.03萬元和1 412.45萬元。當運營時長為8—10小時或18小時時，純電動公交車的用車成本是三類公交車中的最小值，具有成本優勢。而氫燃料電池公交車未出現成本占優區間。

部分線路途經擁堵路段少或深入市區的里程較少，平均行駛車速較快，如932路。對此將平均行駛速度取值上調50%，即為25.5千米/小時時，不同行駛距離和運營時長下各類公交車總成本變化如圖6所示。

在此情景下，隨著運營時長和線路行駛距離的增加，燃油公交車、純電動公交車和氫燃料電池公交車用車成本最大將達到1.15億元、1.18億元和1.08億元，相比于基準情形，分別下降6.3%、增加1.2%和下降17.0%；最小成本分別為868.4萬元、1 148萬元和1 072.4萬元，相比于基準情形分別下降12.1%、增加32.3%和下降24.1%。純電動公交車將在運營時長為12—14小時的區間內具有成本優勢，而氫燃料電池公交車在運營時長為16—18小時的區間具有成本優勢。

部分線路途經擁堵路段較多，速度較慢。此類線路多為郊區進出城主力/副主力線路（如130路、651路），運營時間從14小時至18小時。對此將平均行駛速度下調10%，即為15.33千米/小時。代入數據后用車成本如圖7所示。

在此情形下，隨著運營時長和線路行駛距離的增加，三類車型達到的最大用車成本分別為1.25億元、1.28億元和1.37億元，相比于基準情形分別增加2.0%、9.6%和5.2%；用車成本最小值分別為1 048.4萬元、1 008萬元和1 582.4萬元，相比于基準情形分別增加6.1%%、16.1%和12.0%。純電動公交車的成本占優區間將擴大至8—12小時運營時長，而氫燃料電池公交車仍不存在成本占優區間。

綜上可知，在三種平均行駛速度情形下，三類車型的用車成本均隨著運營時長和線路距離的增加而增加。當行駛速度為基準值時，純電動公交車主要在運營時長不超過10小時或大于18小時時具備成本優勢，而氫燃料電池公交車未出現成本占優區間。隨著平均行駛速度的增加，純電動公交車的成本占優區間將轉移至運營時長為12—14小時的區間，而氫燃料電池汽車也將在運營時長為16—18小時時具備成本優勢；隨著平均行駛速度的減少，純電動公交車的成本占優區間為8-12小時運營時長區間。

4.微循環線

北京市微循環線多以“專”字開頭，主要以地鐵接駁車的形式出現。此類線路通常僅在早晚高峰時段運行，因此總體上運行速度較慢。此類線路一般一日運行2次，一次運行2小時，發車間隔從10分鐘至30分鐘不等。此類線路行駛距離在4到30千米不等。本研究將比較不同線路行駛距離和發車間隔時間下的用車成本。

當平均行駛速度取基準值17千米/小時時，不同行駛距離和運營時長下各類公交車用車成本變化如圖8所示。

隨著運營線路距離的增加和發車時間間隔的減少，燃油公交車、純電動公交車和氫燃料電池公交車的用車總成本均有不同程度的提高。當運營距離和發車時間間隔取值分別為32千米和10分鐘時，三類公交車的總成本達到最大值，分別為2 516.8萬元、2 996.1萬元和4 354.9萬元。當運營距離和發車時間間隔取值分別為4千米和30分鐘時，三類公交車的總成本達到最小值，分別為224.7萬元、284.7萬元和405.4萬元。在此情形下，純電動公交車和氫燃料電池公交車均未出現成本占優區間。

部分線路行駛路段通行條件較好（如專12路），因此將平均行駛速度上調10%，即18.7千米/小時，代入數據后用車成本如圖9所示。

在此情形下，隨著運營線路距離的增加和發車時間間隔的減少，三類車型達到的最大用車成本分別為2 516.8萬元、2 996.1萬元和4 354.9萬元，相比于基準情形分別下降4.6%、8.5%和7.2%；用車成本最小值與基準情形相比并無變化。在此情形下，純電動公交車和氫燃料電池公交車仍然未出現成本占優區間。

部分線路近乎全線處于擁堵路段，尤其是全線位于大型居民區、工業區的微循環線，速度較慢。因此，將平均行駛速度下調20%，即為13.6千米/小時。代入數據后用車成本如圖10所示。

在此情形下，隨著運營距離的增加和發車時間間隔的減少，三類車型達到的最大用車成本分別為2 998.8萬元、4 116.1萬元和5 714.9萬元，相比于基準情形分別增加13.7%、25.6%和21.7%；用車成本最小值分別為172.4萬元、282.3萬元和372.7萬元，相比于基準情形分別增加53.4%、98.4%和83.9%。純電動公交車的成本占優區間將擴大至8—12小時運營時長，而氫燃料電池公交車仍不存在成本占優區間。

5.機場聯絡線

北京市機場聯絡公交線主要有以下特點：

（1）定班定點發車，發車間隔時間大多為60分鐘；

（2）線路呈直線型，其中一個終點站為首都國際機場或大興國際機場；

（3）中途不停站或極少停站；

（4）運營時間從6小時到16小時不等；

（5）線路里程大于20千米；

（6）大部分里程行駛于高速路段，平均行駛速度較高，部分線路可突破30千米/小時。

因此，本研究設置平均行駛速度為30千米/小時，不同行駛距離和運營時長下各類公交車用車成本變化如圖11所示。

隨著運營距離和運營時長的增加，燃油公交車、純電動公交車和氫燃料電池公交車的用車總成本均有不同程度的提高。當運營距離和運營時長取值分別為160千米和16小時時，三類公交車的總成本達到最大值，分別為4 849.3萬元、4 806.9萬元和4 486.3萬元。當運營距離和運營時長取值分別為20千米和6小時時，三類公交車的總成本達到最小值，分別為3 16.4萬元、288.8萬元和462.6萬元。在此情形下，純電動公交車在運營時長為6小時的所有區間，以及運營時長為10—12小時的部分區間具有成本優勢，而氫燃料電池汽車始終不具備成本優勢。

（二）考慮政府補貼對氫燃料電池公交車經濟性的影響

上述研究發現，氫燃料電池汽車在不同運營情況下的用車成本始終偏高，而對氫燃料電池公交車的補貼將在一定程度上提高氫燃料電池汽車的市場競爭力。已有政策主要集中在氫價補貼和購車補貼上，因此，本研究就兩種補貼對氫燃料電池公交車的經濟性影響進行分析。

1.氫氣補貼對氫燃料電池公交車的經濟性影響

氫價變化主要通過氫燃料電池公交車能源成本來影響其經濟性，結果如圖12所示。

由上圖可知，對氫氣進行每千克1.11元的補貼即可使氫燃料電池公交車在市區內線路中與純電動公交車持平。隨著補貼力度的加大，當補貼達到4.25元、5.1元時，氫燃料電池公交車在市區間線路、機場聯絡線上相對于純電動公交車的成本劣勢也將被追平；但顯然，前者難以通過此類補貼在微循環線上對后者產生超越。

2.車輛單價補貼對氫燃料電池公交車的經濟性影響

氫燃料電池公交車單車價格補貼主要通過車輛購置成本來影響其經濟性，結果如圖13所示。

目前，發展已經比較成熟的純電動公交車的單價為140萬元/輛；而氫燃料電池公交車起步較晚，因此可認為氫燃料電池公交車的單價在短時間內很難低于140萬元/輛。因而，對每輛氫燃料電池公交車補貼4萬元，即可使氫燃料電池公交車在市區內線路上與純電動公交車持平；隨著補貼力度的加大，當每輛補貼達到17萬元、20萬元時，氫燃料電池公交車相對于電動汽車在市區間線路、機場聯絡線上將分別具有成本優勢。但在微循環線上，仍然難以通過該類補貼使前者對后者實現超越。

五、研究結論與討論

（一）研究結論

本文選址北京，主要研究氫燃料電池公交車以及純電動公交車在市區內線路、市區間線路、市郊線路、微循環線以及機場聯絡線五類公交線路上對燃油公交車替代的經濟成本效益，得出如下結論：

在市區內線路、市區間線路和市郊線路中，在超過一半的情形下純電動公交車或氫燃料電池公交車的用車成本低于燃油公交車，說明新能源公交車的發展潛力較大，有望取代燃油公交車參與公交運營。而在微循環線路和機場聯絡線路中，僅有少部分情形下純電動公交車的用車成本低于燃油公交車，這主要是由運營線路長和平均行駛速度低所致。

氫燃料電池公交車的成本優勢并不明顯，僅在市區內線路和市郊線路下的少部分情形中成本占優。為此，本研究進一步分析了氫價補貼和氫燃料電池公交車單車補貼對其經濟性的影響。結果表明，對氫氣進行每千克1.11元、4.25元和5.1元的補貼將使氫燃料電池公交車在市區內線路、市區間線路、機場聯絡線上與純電動公交車成本持平；而在微循環線上很難通過此類方式實現氫燃料電池公交車的成本占優。

對每輛氫燃料電池公交車補貼4萬元、17萬元和20萬元，即可使氫燃料電池公交車在市區內線路、市區間線路和機場聯絡線上分別具有成本優勢；但在微循環線上，仍然難以通過該類補貼實現氫燃料電池公交車的成本占優。

（二）研究結果的重要性及貢獻

在研究成果填補領域，此前，在本研究主題相關的文獻中，只存在純電動公交車的相關研究，而以氫燃料電池公交車為研究對象的文獻幾乎是空白。本文基于現有文獻基礎，在該領域進行初步探究和深入分析，具備高創新性以及前瞻性，對未來研究具有啟發意義。

在技術創新領域，該研究探討將氫燃料電池技術應用于公交車這樣的大型交通工具中的發展潛力，可以促進氫燃料電池研究技術的進一步發展，為未來的交通工具提供更加環保和高效的動力系統。

在環境保護方面，使用氫燃料電池公交車可以實現零排放，有效地減少城市空氣污染和環境污染問題，改善居民生活質量；可以促進城市可持續發展，助力“雙碳”目標的實現。

在經濟效益方面，氫能源產業鏈雖然仍處于發展階段，但是隨著技術的不斷成熟，其成本也將逐步降低。使用氫燃料電池公交車可以減少對石油的依賴，降低燃料成本，提高交通運輸效率和經濟效益。

因此，本文探究用氫燃料電池公交車替換燃油公交車，具有重要的研究價值和實踐意義，可以為未來的城市交通和可持續發展提供有益的參考。

（三）結果的局限性和不足之處

第一，該研究模型考慮因素有限，在實際應用中評估車輛的效率和可持續性需要更多實驗數據及在建模中引入更多復雜因素。

第二，該研究結果受到區域和環境條件的限制。城市的天氣和地形等因素會影響氫燃料電池公交車和純電動公交車的性能和可靠性。在實際城市公交運營中，公交車的運營路線、載客量、行駛速度等因素會對電池燃料消耗產生較大影響，因此需要更加細致的對實際運營情況分析。

第三，該研究結果沒有考慮其他非經濟因素的影響。氫燃料電池技術的成熟度和商業化程度相對較低，且公眾存在對其安全性的擔憂，這意味著在目前的技術和市場條件下，氫燃料電池公交車的大規模推廣可能面臨較高的經濟風險和實施難度。

第四，該研究結果沒有考慮新的技術和創新。例如，隨著技術的進步，新型電池技術和氫燃料電池技術可能會取代當前的技術，并對研究結果產生影響。

第五，該研究沒有考慮其他鏈條環節的影響。氫氣的制造和輸送過程可能涉及大量的能源和化學品消耗，且會產生一定的碳排放和其他環境問題。因此，在綜合考慮環境影響時，氫燃料電池公交車的優勢可能會有所削弱。

第六，該研究結果可能沒有考慮到城市公交運營的整體規劃和管理。在城市公交系統中，除了車輛技術的選擇外，還有線路規劃、運營管理、乘客服務等方面的因素也會影響公交系統的綜合效益和環境效益。因此，需要將技術選擇與城市公交運營的整體規劃和管理相結合，進行綜合優化。

因此，我們需要繼續深入研究和評估氫燃料電池公交車和純電動公交車的可行性和可持續性，以實現城市公交系統的可持續發展。

（四）未來研究的方向和建議

此處主要圍繞氫燃料電池公交車和純電動公交車的成本效益分析、性能優化、環境影響、城市公交的實際需求、政策支持等方面展開。

第一，深入研究氫燃料電池公交車和純電動公交車的成本效益分析。針對氫燃料電池公交車和純電動公交車制造和能源成本相對較高的問題，可以進一步探究如何優化制造工序，提高它們的成本效益；另外，也可以考慮在更多不同的線路條件下進行成本效益分析。

第二，研究氫燃料電池公交車和純電動公交車的性能優化。雖然氫燃料電池公交車具有更短的加注時間和更長的續航里程，但純電動公交車也有其優勢，比如能源利用效率更高、充電設施更易獲得等。因此，可以研究異質性線路下二者各異的性能優化，進而提高適配度。

第三，比較氫燃料電池公交車和純電動公交車的環境影響。即使氫燃料電池公交車和純電動公交車都可以顯著減少交通對環境造成的污染和碳排放量，使用過程中被認為是零碳排放，但實際上它們的環境影響是存在差異的。因此，可以進一步比較兩者的環境影響，計算其在去除環境污染上的成本差異。

第四，考慮城市公交的實際需求。氫燃料電池公交車和純電動公交車在實際應用中的適用范圍和需求存在很大差異，因而可以對城市公交的實際需求進行研究，以便區分氫燃料電池公交車和純電動公交車的適用范圍和路線類型。

第五，探究政策支持的影響。政策支持和補貼是推動氫燃料電池公交車和純電動公交車發展的重要因素，尤其對于氫燃料電池公交車這樣的新興產業，除了在文中提到的車輛成本和能源價格兩方面，還可以進一步探究是否可以進行其他方面的補貼。