【摘 要】中國(guó)作為世界能源消費(fèi)和汽車消費(fèi)第一大國(guó)，2013年有36.1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的年能源消耗量、2198萬(wàn)輛的年汽車銷售量及近60%的進(jìn)口油依賴。對(duì)此，中國(guó)政府高度重視節(jié)能和環(huán)保汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，并相繼出臺(tái)了《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》和《十城千輛新能源汽車示范運(yùn)行推廣規(guī)劃》。在節(jié)能減排的壓力下，發(fā)展新能源汽車刻不容緩。公交車作為一個(gè)城市公共交通的重要組成部分，其新能源化不僅維護(hù)了城市環(huán)境，也促進(jìn)了公交行業(yè)的發(fā)展。本文主要從純電動(dòng)公交的技術(shù)方面對(duì)清潔新能源在公交行業(yè)的推廣前景進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】新能源 公交 技術(shù)

【中圖分類號(hào)】U469.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2014）29-0191-02

推廣新低碳技術(shù)，發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)是上海的戰(zhàn)略任務(wù)。在上海市建交委編制的新版《上海市交通發(fā)展白皮書(shū)》中明確指出，全市公共交通、步行、自行車等出行比重不低于80%，新能源與清潔能源公交車比例不低于50%，城市客貨運(yùn)碳排放強(qiáng)度明顯下降，交通污染排放得到有效控制。上海作為新能源汽車示范推廣城市，雖然在上海世博會(huì)與“十城千輛”工程的大力推廣下，其實(shí)際投入的使用量與廣州、杭州等城市還有很大的差距。為了探究其中存在的問(wèn)題，課題組調(diào)研了相關(guān)新能源汽車企業(yè)?；玖私饬爽F(xiàn)在新能源汽車所面臨的技術(shù)狀況與缺陷，對(duì)于存在的問(wèn)題，本文提出了相應(yīng)的建議。希望能對(duì)上海未來(lái)的新能源公交的推廣產(chǎn)生積極的意義。

一 新能源公交車概述

新能源公交目前主要分為混合動(dòng)力和純電動(dòng)力兩類?；旌蟿?dòng)力分為微混、中混、強(qiáng)混三種；而純電動(dòng)汽車分為電池、超級(jí)電容以及電池+電容三類。其余還有：插電式混合動(dòng)力、增程式、雙源無(wú)軌、LNG等。

純電動(dòng)公交車，是指以車載電源為動(dòng)力，以電能驅(qū)動(dòng)行駛的公交車。普通柴油汽車的綜合能源利用率只有16%，而純電動(dòng)汽車的綜合能源利用率能夠達(dá)到24%。相比純電動(dòng)車的能源利用率比柴油車有一定程度的提高。純電動(dòng)公交的能源主要分為三種：電池、超級(jí)電容與電池+電容；作為驅(qū)動(dòng)部分的電機(jī)也分為兩種：三相異步電機(jī)與永磁同步電機(jī)。三相異步電機(jī)扭矩較大，但其體積大耗能多；永磁同步電機(jī)體積小耗能低，轉(zhuǎn)速高但扭矩小，需要另接減速器降低轉(zhuǎn)速。

1.電池、超級(jí)電容公交車的優(yōu)缺點(diǎn)

顧名思義，電池公交車的能源來(lái)源于電池，而超級(jí)電容公交車的能源來(lái)自超級(jí)電容。由于鋰電池具有儲(chǔ)電量大、儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，在純電動(dòng)車內(nèi)被廣泛使用，但因?yàn)槠涑潆娋徛鼡Q麻煩，無(wú)法滿足短時(shí)大電量輸出，壽命與維護(hù)等問(wèn)題遭人詬病。超級(jí)電容公交車雖然充電快，可以提供短時(shí)大電量輸出，但其續(xù)航里程短，每隔十多公里須充一次電，同時(shí)還要建設(shè)相應(yīng)的配套充電設(shè)施，讓人又愛(ài)又恨。

2.電池+電容公交車的優(yōu)缺點(diǎn)

為了彌補(bǔ)電池與超級(jí)電容的部分缺點(diǎn)，并充分發(fā)揮他們的優(yōu)點(diǎn)，以電池+電容為能源的“雙電”組合由此誕生?！半p電”技術(shù)將超級(jí)電容充電快、充放電循環(huán)次數(shù)高的優(yōu)勢(shì)，與鋰電池具有的儲(chǔ)電量大、儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，創(chuàng)造出一種全新的能源儲(chǔ)存方式。它的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）電動(dòng)公交啟動(dòng)時(shí)需要大電量，超級(jí)電容充電速度快，放電量大，可在一秒鐘內(nèi)完成充電，滿足啟動(dòng)時(shí)大量用電的需求，彌補(bǔ)磷酸鐵鋰電池大倍率放電性能差的缺點(diǎn)。（2）電動(dòng)車在制動(dòng)時(shí)回收產(chǎn)生的電量，超級(jí)電容可以快速存儲(chǔ)并使用。（3）使用電容能有效減少電池大量充放電現(xiàn)象，使其能夠維持穩(wěn)定，淺充淺放，不影響電池壽命。（4）續(xù)航里程長(zhǎng)，成本相對(duì)較低，相對(duì)其他種類電動(dòng)公交更有競(jìng)爭(zhēng)力。

3.制約純電動(dòng)公交車發(fā)展的因素

目前所有的電池與電池+電容公交都采用了磷酸鐵鋰電池。相對(duì)于其他電池而言，磷酸鐵鋰電池穩(wěn)定性高、容量較大、成本較低等，使其被廣泛采用。但是目前電池仍為新能源汽車尚未突破的技術(shù)難題。主要體現(xiàn)在以下幾方面：

第一，壽命。電池為消耗品，隨著使用次數(shù)的增多充電量會(huì)逐次減少。當(dāng)?shù)陀?0%時(shí)，電動(dòng)汽車的實(shí)際行駛里程就會(huì)大大小于設(shè)計(jì)里程數(shù)，經(jīng)濟(jì)效益嚴(yán)重降低，即須報(bào)廢。而且電池壽命易受溫度、環(huán)境因素等影響，尤其在低溫環(huán)境下會(huì)加快電池的損耗，而且電池內(nèi)的電解液在其回收后的處理也是一個(gè)難題。

第二，能量密度。國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車所使用電池的最高能量密度為120wh/kg，而國(guó)外的電動(dòng)汽車所使用電池的能量密度為180wh/kg。能量密度低就相當(dāng)于汽車在具有相同的電量時(shí)，國(guó)產(chǎn)電動(dòng)車會(huì)比國(guó)外電動(dòng)車重得多，對(duì)車輛的行駛里程數(shù)也會(huì)產(chǎn)生影響。

第三，安全性。由于電池的特性，在受到猛烈碰撞時(shí)容易短路而導(dǎo)致起火，因此需要設(shè)計(jì)出完善的電池保護(hù)裝置。但有時(shí)過(guò)于嚴(yán)密的保護(hù)措施反而使包裝有電池的電池箱質(zhì)量變重，增加了整車的質(zhì)量。

電動(dòng)車并不是電池裝得多就代表里程數(shù)多，車輛行駛里程同時(shí)受到重量影響。因此，找到重量與電量之間的平衡點(diǎn)才是關(guān)鍵。如：比亞迪E6的電量為57kwh，車重2380kg，其設(shè)計(jì)里程為300km；而榮威E50的電量為15kwh，車重1080kg，設(shè)計(jì)里程為180km。由此可見(jiàn)，里程與電量并不是成正比關(guān)系，而是受多方面因素綜合影響與制約。

二 上海政府對(duì)于新能源公交車的補(bǔ)貼政策

上海市交通委2014年5月28日發(fā)布《關(guān)于推廣應(yīng)用節(jié)能和新能源等環(huán)保型公交車的實(shí)施意見(jiàn)》，根據(jù)上海市規(guī)劃，力爭(zhēng)到2015年，本市節(jié)能和新能源等環(huán)保型公交車的使用規(guī)模達(dá)到3000輛；到2017年，爭(zhēng)取節(jié)能和新能源等環(huán)保型公交車的比例達(dá)到30%。市、區(qū)（縣）財(cái)政安排專項(xiàng)資金，對(duì)節(jié)能和新能源等環(huán)保型公交車的推廣應(yīng)用進(jìn)行支持。對(duì)于新能源公交車輛，上海市還針對(duì)不同車型制定了不同的購(gòu)車補(bǔ)貼。此外，考慮到新能源公交的運(yùn)營(yíng)成本較普通柴油機(jī)公交會(huì)升高的因素，上海市還對(duì)節(jié)能和新能源公交車的運(yùn)營(yíng)給予補(bǔ)貼?？梢?jiàn)上海政府對(duì)新能源公交的發(fā)展起著很大的促進(jìn)作用。

三 分析與建議

為研究此課題，我們進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查活動(dòng)。在600份問(wèn)卷樣本中，我們發(fā)現(xiàn)超過(guò)30%的市民認(rèn)為上海環(huán)境不好，而覺(jué)得上海環(huán)境一般的市民超過(guò)50%。上海作為一個(gè)國(guó)際化大都市，隨著人口、車輛數(shù)量等因素，正面臨著環(huán)境惡化的問(wèn)題。上海市政府推行了7月起限行黃標(biāo)車的政策，而上海的公交企業(yè)在今年上半年淘汰了近4000輛黃標(biāo)公交車。此舉加快了上海新能源公交的推廣速度。市民對(duì)推廣新能源公交的態(tài)度是贊同的，但有部分市民希望新能源公交票價(jià)不要過(guò)高。據(jù)了解，新能源公交的票價(jià)與普通公交持平。

為了進(jìn)一步了解新能源公交的發(fā)展現(xiàn)狀，我們采訪了駕駛新能源公交的司機(jī)。我們了解到，電動(dòng)公交的起步速度相對(duì)傳統(tǒng)公交有明顯的提升。由于無(wú)須換擋，減輕了司機(jī)每日上千次的換擋操作。電動(dòng)公交行駛平穩(wěn)，噪音小。在使用時(shí)相對(duì)傳統(tǒng)公交有明顯的優(yōu)點(diǎn)。

公交司機(jī)也向我們反映了電動(dòng)公交的缺點(diǎn)。在“雙電”公交車廂前部，有兩個(gè)體積碩大的放置超級(jí)電容的部分占據(jù)了原本橫排座位的空間。在早晚高峰的影響特別大，由于車廂內(nèi)空間的減小，很多乘客反映明明沒(méi)有多少人，可卻非常擁擠。不僅如此，車廂擁擠時(shí)往往會(huì)有乘客擋住反光鏡的視野，影響司機(jī)安全駕駛。目前，純電動(dòng)公交最大的問(wèn)題仍然是電源。設(shè)計(jì)里程與實(shí)際里程存在很大的差距。?？空军c(diǎn)過(guò)多、交通擁堵情況等因素都會(huì)影響行駛里程。技術(shù)上在電源方面沒(méi)有突破仍是制約電動(dòng)公交發(fā)展的一大原因。此外，相關(guān)新能源公交企業(yè)還需要在安全性、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理性上下功夫。

就目前上海新能源公交發(fā)展的現(xiàn)狀來(lái)看，前景一片美好。政府在政策上已給予大力支持，運(yùn)營(yíng)商也在積極推廣，市民都表示贊同，這對(duì)新能源公交的發(fā)展是一個(gè)十分有利的環(huán)境。相信相關(guān)企業(yè)在不斷完善新能源公交面臨的技術(shù)問(wèn)題時(shí)，城市的空氣質(zhì)量和能源問(wèn)題都會(huì)得到改善，成為節(jié)能減排綠色化現(xiàn)代新城市。

參考文獻(xiàn)

[1]侯賽因.純電動(dòng)及混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（原書(shū)第2版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012

[2]潘浩、董鑄榮、韓承偉.基于深圳在用的新能源公交車輛技術(shù)狀況研究[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2012（11）

[3]李萌.3年后滬環(huán)保型公交車達(dá)3成[N].東方早報(bào)，2014.5.24

〔責(zé)任編輯：林勁〕