楊偉斌

Yang Weibin

（北汽福田汽車研究院新能源技術中心，北京 102206）

1 新能源商用汽車示范應用及商業(yè)模式

1.1 示范應用

1.1.1 國外示范應用現(xiàn)狀

（1）公交

目前，美國已經(jīng)有超過30個城市運行著新能源公交車[1]。良好的經(jīng)濟回報，加上美國各級政府的多種財物補貼，混合動力客車很快成為美國城市客車交通的最佳選擇之一。

在德國，早期的產(chǎn)品是柴油-電力混合動力客車，后來的研發(fā)重點轉向氫燃料電池混合動力客車。燃料電池客車示范累計里程超過200萬km。

2010年，英國第一批受益于“綠色客車”計劃的新能源客車開始投入運營。在牛津和曼徹斯特的混合動力客車項目中共投入約1600萬英鎊。

日本是開展混合動力研究較早的國家之一，日野公司研制開發(fā)的混合動力總成系統(tǒng)已經(jīng)開始規(guī)?；痉哆\行。

（2）物流

可口可樂公司選擇依維柯混合動力卡車作為其在歐洲市場上的運輸車型。這批車型采用柴油-電力混合動力系統(tǒng)，能降低30%的能耗和24%的CO2排放。

美國聯(lián)邦快遞是物流行業(yè)較早引入混合動力卡車的公司，采用依維柯的油電混合動力廂式貨車，這款車在城市路況下可以節(jié)省30%的燃油消耗。

（3）工程機械、礦用車

工程機械方面，新能源技術主要應用在挖掘機領域，以混合動力技術為主。日本企業(yè)在此方面的技術處于領先地位，主要廠家包括小松和日立等，新能源挖掘機整體節(jié)能20%～40%。

礦用車領域的新能源技術主要以電動輪為主，國外主要生產(chǎn)廠家包括小松、利勃海爾和特雷克斯等。

1.1.2 國內(nèi)示范應用現(xiàn)狀

（1）客車及環(huán)衛(wèi)車

北京示范運行的純電動環(huán)衛(wèi)車、混合動力和純電動客車已達2000余輛。世博會期間，上海已投入61輛超級電容客車、6輛燃料電池客車和120輛純電動客車運行。深圳目前共有超過400輛油電混合動力公交車示范運行。此外，重慶、襄陽、長春、武漢、長沙、株洲和湘潭等城市也都有一定數(shù)量的新能源客車正在示范運行。

（2）物流。

卡車應用于物流行業(yè)的較少，但主流企業(yè)已開發(fā)出相關產(chǎn)品，例如東風公司的油電混合動力中卡和江淮的純電動輕卡，以及陜汽的天然氣重卡產(chǎn)品，但是實現(xiàn)商用的混合動力卡車還不多見。

（3）工程機械、礦用車

混合動力技術在國內(nèi)的工程機械領域已經(jīng)得到應用，主要生產(chǎn)廠家包括詹陽、中聯(lián)重科、三一重工和山河智能等。

當前生產(chǎn)電動輪礦用車的主要生產(chǎn)廠家包括內(nèi)蒙古北方重型汽車股份有限公司、首鋼重汽、湖南湘電集團、中國重汽和三一重工等。

1.2 商業(yè)模式

1.2.1 國外商業(yè)模式

（1）產(chǎn)業(yè)鏈各方分攤風險、利益共享

電力公司、電池廠和整車廠各方風險分攤、利益共享的方式在美國、歐洲和日本均得到了一定的應用，這種方式一方面可以促進整個產(chǎn)業(yè)鏈的全面發(fā)展，同時減輕了整車企業(yè)的研發(fā)風險。

（2）電池租賃和快充模式并存

電池租賃模式通過把電池運行風險轉嫁到第三方，無疑可促進新能源客車和環(huán)衛(wèi)車推廣應用，該模式在歐美已得到了普遍的實踐；但是接口標準、計費模式和爭議處理準則等深層次問題仍需要逐步去摸索、實踐，電池租賃的運營機制并不十分成熟。當前，歐美和日本的部分企業(yè)利用其在電池技術方面的優(yōu)勢，也在積極推廣電池快充技術的應用。

1.2.2 國內(nèi)商業(yè)模式

（1）以政府補貼采購或者補貼刺激為主

從混合動力客車訂單來分析，均是以政府補貼采購或者補貼刺激為主，國家的各項政策和保障措施對新能源商用車技術發(fā)展的影響較大。

（2）電池租賃為主流方案

在電池主流企業(yè)和政府部門的資助下，電池租賃方案在北京奧運會、上海世博會和廣州亞運會運行的純電動客車中得到了應用。受此示范運行效果的影響，電池租賃方案已經(jīng)成為新能源客車和環(huán)衛(wèi)車應用的主流方案。同時受電池技術的制約，快充模式在充電安全等方面仍存有風險，該模式在我國應用較少；隨著電池技術的發(fā)展，快充技術也將會得到一定的市場份額。

2 國內(nèi)外新能源商用車發(fā)展的政策環(huán)境、市場環(huán)境

2.1 國外政策和市場環(huán)境

2.1.1 政策環(huán)境

各國政府紛紛制定環(huán)保和節(jié)能法規(guī)，采取投資、稅收優(yōu)惠、政府補貼促進消費的政策，以“推”和“拉”兩種戰(zhàn)略促進電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。出臺的鼓勵政策有：2009年3月美國總統(tǒng)奧巴馬宣布了一個24億美元的電動車領域支持計劃；英國政府2009年斥資2500萬英鎊，推出了世界最大的環(huán)保汽車協(xié)同試驗項目，旨在加快推廣電動汽車；法國宣布在未來的4年當中投入4億歐元進行混合動力汽車和電動汽車的研發(fā)；德國于2009年5月推出了國家清潔燃料技術電池創(chuàng)新計劃，9月份又推出了國家電動汽車發(fā)展計劃；日本在今后5年當中每年投入2億美元開發(fā)電動汽車專用電池。

2.1.2 市場環(huán)境

在公交、郵政領域，由政府部門集中采購。在物流領域，從購置稅等方面給予一定的財政補貼，鼓勵大公司使用新能源商用車。

2.2 國內(nèi)政策和市場環(huán)境

2.2.1 政策環(huán)境

2010年9月8日，國務院審議并原則通過了《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，對包括新能源汽車在內(nèi)的7個產(chǎn)業(yè)加大財稅金融等政策扶持力度。

2010年6月1日，財政部、科技部等部委發(fā)文將“十城千輛”示范城市由13個擴大到20個。近期，在原來的基礎上，示范城市又增至25個，新能源公交車成為各個城市發(fā)展和推廣的重點，推動了新能源商用車技術的發(fā)展。

中央各部委針對新能源汽車產(chǎn)業(yè)也制定了相應的規(guī)劃，科技部、發(fā)改委和工信部均制定了新能源汽車產(chǎn)業(yè)的專項規(guī)劃。

同時，北京、上海、重慶等城市出臺了具體的地方資助規(guī)劃。

2.2.2 市場環(huán)境

售價和維護費用高是我國推廣新能源車輛所面臨的難題，采取的措施與國外類似，即采用政府調配、稅費減免和財政補貼等鼓勵政策。

3 新能源商用汽車的發(fā)展趨勢

3.1 純電動車發(fā)展趨勢

城市商用車（如公交車、環(huán)衛(wèi)車等）具有定點定線運行、運力高效、耗能高和排放差等特點，符合純電動汽車的使用特點和零排放優(yōu)勢。純電動城市商用車的發(fā)展趨勢如下。

3.1.1 推廣增程式技術方案

增程式電動汽車屬于廣義范圍內(nèi)的純電動汽車，是一種配有車載供電功能的電動汽車，它的最大特點是以微型發(fā)動機作為輔助發(fā)電裝置。增程式方案兼顧了純電動和串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的優(yōu)點，可同時解決純電動車價格太貴、混合動力技術節(jié)油效果不理想的問題，增程式電動汽車的節(jié)油率可達50%以上。增程式方案適用于新能源客車、物流車和環(huán)衛(wèi)車。

3.1.2 應用超級電容和蓄電池的混合動力方案

超級電容的比功率高，并可大電流充放電，且具有充放電反應時間迅速和循環(huán)壽命長的優(yōu)點。能量型電池的缺點是不適于大倍率放電的工況。采用超級電容和蓄電池電－電混合的方案，超級電容輔助動力電池工作，可使動力電池始終工作于充放電效率較高區(qū)域。加速、爬坡等工況時由超級電容“削峰填谷”，綜合發(fā)揮超級電容和動力電池的優(yōu)點。

3.1.3 電動輪技術是下一代車型的應用方向

減速驅動型電動輪技術已經(jīng)在部分礦用和軍用車輛中得到了應用，但由于造價和技術問題，目前在客車和卡車中的應用還比較少；直接驅動型電動輪的電動機采用外轉子，結構更加簡單、緊湊，傳動效率進一步提高，響應速度也變快，是下一代商用車的最佳技術方案之一。當前的電動輪技術并不能滿足重載、起步和爬坡工況的需求，此外在電子差速技術、各輪轉矩協(xié)調控制技術等方面也有待完善。

3.2 混合動力車發(fā)展趨勢

盡管純電動商用車的優(yōu)點較多，但由于制造成本較高，市場競爭力較弱，國外并未進行大力研發(fā)。混合動力客車具有續(xù)駛里程長、容易被市場接受等優(yōu)點，它適用于重卡、輕卡和客車等多種車型。隨著混合動力技術的不斷進步，plug-in混合動力技術日益成熟，為混合動力技術的大面積推廣應用創(chuàng)造了條件。逐漸提高混合度，實現(xiàn)傳統(tǒng)能源向電氣化轉化；動力系統(tǒng)結構向更高的集成度發(fā)展，加快plug-in混合動力技術的推廣應用。

3.3 燃料電池車發(fā)展趨勢

在發(fā)展純電動和混合動力技術的同時，應兼顧燃料電池技術的發(fā)展。盡管燃料電池技術成本高、技術尚不成熟，但德國和日本都把該項技術作為未來應用的核心技術。燃料電池技術近期還不能市場化，但由于戰(zhàn)略意義十分重大，整車廠也應及時跟蹤國內(nèi)外燃料電池技術的發(fā)展。

4 新能源商用汽車及相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展思路

4.1 拓寬車型概念，多種車型并進

新能源車輛不僅包括客車、輕卡和中重卡，而且還包括汽車、工程車輛、礦用車輛和特種車輛。工程車輛主要包括挖掘機、泵車等，國內(nèi)多個商用車公司已經(jīng)著手開發(fā)油電混合動力的挖掘機，該領域的市場前景較好，日本小松公司今年在中國已銷售450臺。整車質量達到70 t以上的礦用車輛，必須采用電動輪技術，也應包括在新能源車輛之中。

4.2 市場決定方向，多種技術兼顧

新能源汽車包括混合動力汽車、純電動汽車（包括太陽能汽車）、燃料電池電動汽車、氫發(fā)動機汽車和其他新能源（如高效儲能器、CNG、LPG、二甲醚）汽車等各類別產(chǎn)品[2]。

發(fā)展純電動汽車可以有效避開發(fā)動機、自動變速箱控制等國內(nèi)企業(yè)的技術軟肋，但目前純電動商用車的續(xù)駛里程尚不能滿足實際需求，而且造價過高，對充電站、電池快換站等基礎配套設施要求較高。從市場化角度講，混合動力技術更具優(yōu)勢。因此在著重發(fā)展純電動技術的同時，應兼顧混合動力等其他新能源技術的發(fā)展，對熱點技術進行針對性的跟蹤和研究。

4.3 依托產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，完善產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展

零部件性能差、產(chǎn)業(yè)鏈不完善等阻礙了新能源車輛技術的發(fā)展，具體表現(xiàn)為電機廠家資源稀少，電動空調、電動助力轉向和冷卻水泵等資源極少，配套資源性能、可靠性和耐久性都不能較好地滿足整車使用要求。

產(chǎn)業(yè)鏈的完善涉及到科研院所、零部件和整車廠家等多個單位，只有通過新能源產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟所特有的“官、產(chǎn)、學、研、用”為一體的保障機制，才能充分調動各個單位積極性，促進新能源技術的飛速發(fā)展。

4.4 推進電池梯次使用，降低周期使用成本

通過動力電池的梯次使用，延長電池的生命周期，降低新能源商用車的使用成本。新電池先用在電動車上，當使用3～5年后，電池可利用率下降到新電池的70%～80%，此時動力電池可用于智能電網(wǎng)的儲能系統(tǒng)；當繼續(xù)使用5-8年后，電池可利用率下降到30%～40%，電池可作為商場的后備電源；繼續(xù)使用2～3年后，進行回收和部分零部件再生。

4.5 使用風電和光伏電，促進新能源產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展

應提高風電和光伏電在新能源汽車充電站中的使用比例，一方面可實現(xiàn)新能源汽車真正意義上的零污染，同時也可以促進風電、光伏電等其他新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

5 結 論

（1）新能源商用車在國內(nèi)外的公交、環(huán)衛(wèi)、物流、工程機械和礦用車等領域均得到了應用。

（2）各方分攤風險和電池租賃方案為國內(nèi)外商用車發(fā)展的主流商業(yè)模式。

（3）國內(nèi)外均出臺了密集的鼓勵政策，以促進新能源商用車的推廣應用。新能源商用車在國內(nèi)外均處于初級發(fā)展階段，政府采購和財政補貼是促進新能源商用車技術發(fā)展的必要方法。

（4）概括了純電動、混合動力和燃料電池技術的應用車型和發(fā)展趨勢，在著重發(fā)展純電動技術的同時，應兼顧混合動力等其他新能源技術的發(fā)展。

（5）分析了新能源商用車及相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展思路，以便取得又好又快的發(fā)展成果。

［1］聶彥鑫,過學迅，楊波,等.美國混合動力城市客車示范運營［J］.商用車與發(fā)動機，2009，34（8）:50-53.

［2］胡適,蔡厚清.我國新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀、問題及對策探討［J］.武漢金融，2009，（4）:57-58.