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混合動力及純電動城市客車的能量消耗及成本效益分析

對混合動力及純電動城市客車在車隊運營方面的成本-收益分析（CBA）。該分析建立在能量消耗分析的基礎(chǔ)上，而能量消耗分析在不同客車路線的大量仿真基礎(chǔ)上進(jìn)行。傳統(tǒng)柴油城市客車可作為對CBA的參考。研究了以下5種不同的原尺寸混合動力及純電動城市客車配置：2種并聯(lián)式和2種串聯(lián)式混合動力客車，以及1種純電動城市客車。仿真結(jié)果表明，插電式混合動力及純電動城市客車在減少能量消耗和降低排放方面最具潛力。

城市客車的成本效益受若干因素的影響。根據(jù)在客車運營中全面的能量消耗和成本效益分析結(jié)果可以得出如下結(jié)論：資金和能量存儲系統(tǒng)成本是混合動力及純電動城市客車最關(guān)鍵的影響因素。雖然混合動力及電動動力技術(shù)可以明顯提高能源效率，但是它們在成本效率方面的貢獻(xiàn)也取決于客運路線和運營安排。插電式混合動力及電動城市客車最具潛力，因為它們不太受駕駛循環(huán)的影響，能量存儲系統(tǒng)成本占其壽命周期成本很大的一部分。據(jù)估計，未來電池的成本將降低，這表明混合動力及電動動力這兩種客車配置具有巨大的潛力，可以降低壽命周期成本，顯著提高能源效率，同時減少排放。事實上，在減少排放方面比降低能源消耗更有潛力。然而，沒有任何財政激勵或者配套法規(guī)（如無污染區(qū)的要求），降低排放在壽命周期成本方面不能提供任何優(yōu)勢/收益。

基于本研究的結(jié)果，可以向交通部門提出某些關(guān)于城市客車選擇動力系統(tǒng)技術(shù)的建議。首先，在不同條件下考慮運營環(huán)境和理解新技術(shù)的技術(shù)特性是非常重要的。其次，供選擇的動力系統(tǒng)技術(shù)在能源效率方面的優(yōu)勢，特別是與傳統(tǒng)柴油客車相競爭，應(yīng)該在客車的服務(wù)壽命期間全面調(diào)查。在城市客車車隊的壽命周期成本管理中，必須考慮很多因素，應(yīng)特別關(guān)注混合及電動客車的運營路線和安排計劃。對決定壽命周期成本的組件尺寸（特別是電池）和運營安排應(yīng)進(jìn)行更多的研究，關(guān)注插電式混合動力及電動城市客車。

刊名：Transportation Research Part C: Emerging Technologies（英）

刊期：2014年第38期

作者：Antti Lajunen

編譯：王欣欣