海南省瓊海海汽運輸有限公司 陳妙才

當(dāng)今傳統(tǒng)燃料汽車導(dǎo)致的氣候、環(huán)境變化，已影響到人們的正常工作與生活，影響到人們追求優(yōu)美氣候環(huán)境、優(yōu)質(zhì)生態(tài)環(huán)境的愿望，不能滿足人們對“綠色、低碳、環(huán)保”的訴求，故應(yīng)用新能源汽車特別是純電動汽車，是汽車應(yīng)用的大勢所趨?，F(xiàn)就客運班線應(yīng)用純電動汽車與同行進(jìn)行探討。

1 純電動汽車應(yīng)用現(xiàn)狀

近幾年來，雖然企業(yè)逐步使用純電動汽車，但只局限于公交公司，班線客車基本上沒有使用純電動汽車，全程100 km以內(nèi)的線路也沒有使用。班線營運客車保有量超過1 000輛的運輸企業(yè)，純電動汽車卻很少，占比不到10%。在相關(guān)部門考核企業(yè)新能源汽車使用情況時，得不到優(yōu)勢。

最近，海南省交通運輸廳在《加快新能源汽車在交通運輸行業(yè)推廣應(yīng)用的實施意見》中提到：營造有利環(huán)境，引導(dǎo)交通運輸企業(yè)主動選擇新能源汽車，鼓勵推動城市地域范圍較小的市縣經(jīng)營出租汽車、租賃汽車和往返里程在100 km以內(nèi)的短途班線使用新能源汽車。

海南作為國際旅游島，早就提出了使用新能源汽車。今年國家在海南建立中國最大經(jīng)濟(jì)自由貿(mào)易區(qū)與世界自由貿(mào)易港，保護(hù)海陸環(huán)境、防護(hù)區(qū)域污染尤為重要。故運輸企業(yè)提出行程為100 km以內(nèi)的客運班線推廣使用純電動汽車，表明企業(yè)對純電動汽車應(yīng)用的高度重視，是企業(yè)高層對新形勢與新生事物的超前認(rèn)知及在新形勢下的使命感與緊迫感，體現(xiàn)企業(yè)對社會的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)。

2 應(yīng)用純電動汽車存在的缺陷與不足

當(dāng)今純電動汽車品牌多，產(chǎn)品質(zhì)量差異較大，且每個廠家都打響自己的廣告，給購車者帶來一定的困惑。那么客運班線推廣上線應(yīng)用純電動汽車，就應(yīng)保持高度的清醒，在選購車輛上下功夫。目前存在的問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）企業(yè)沒有切實可行的指導(dǎo)性文件，引導(dǎo)用車單位選購高質(zhì)量的純電動車輛，對哪個廠家的車輛電池質(zhì)量好、控制系統(tǒng)精度高、檢測監(jiān)測系統(tǒng)準(zhǔn)確度高、通信與故障診斷系統(tǒng)高效安全、車輛能量損耗低等了解不多。

（2）汽車維修業(yè)對純電動汽車跟進(jìn)遲緩。因純電動汽車涉及到高壓電路，有時甚至還要帶電作業(yè)，用車單位持有電工資格證書的維修電工很少，出現(xiàn)維修板塊的弱項。

（3）純電動汽車的電池檢測、更換技術(shù)滯后，車輛使用一段時間后，電池工作不良，不能很好地檢測、檢查、判斷出電池組中已損壞的單體電池并給予更換，使車輛充電后使用時間縮短，影響車輛正常使用。

3 客運班線應(yīng)用純電動汽車的策略

根據(jù)企業(yè)應(yīng)用純電動汽車的現(xiàn)狀，針對現(xiàn)階段企業(yè)使用純電動汽車存在的缺陷與不足，提出以下企業(yè)客運班線推廣應(yīng)用純電動汽車的策略。

3.1 重視企業(yè)高層設(shè)計

從政治的高度充分認(rèn)識應(yīng)用純電動汽車的重要性，樹立能源、環(huán)保的戰(zhàn)略意識。企業(yè)應(yīng)組織相關(guān)業(yè)務(wù)部門和汽車技術(shù)人員，對純電動汽車廠家、產(chǎn)品進(jìn)行分析、研究、評估，對車型進(jìn)行選擇、確認(rèn)、鎖定，給用車單位提供可行性、保障性的指導(dǎo)意見。

3.2 發(fā)揮企業(yè)汽車技術(shù)專家的作用

汽車技術(shù)專家當(dāng)不辱時代賦予的光榮使命與責(zé)任擔(dān)當(dāng)，認(rèn)真做好車輛選型工作。純電動汽車雖然投放市場已多年，但在客運班線上應(yīng)用還未曾嘗試，且純電動汽車并非如廣告宣傳的那么完美（如“快速充電15 min，繼續(xù)行駛200 km”等）。故汽車技術(shù)專家應(yīng)能識破商家的玄機(jī)，要對車輛廠家所生產(chǎn)的車型進(jìn)行對比、分析、研究、評估，或在公交車使用過程中進(jìn)行比較，識別哪個廠家的產(chǎn)品較好。汽車技術(shù)專家應(yīng)對所選擇的車型負(fù)責(zé)，對廠家售后服務(wù)進(jìn)行跟蹤。

3.3 注重車輛關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)

（1）電池組應(yīng)具備比能量和比功率高，工作溫度低，充放電循環(huán)壽命長等優(yōu)點。當(dāng)今大型純電動汽車一般選用鋰電池，如磷酸鐵鋰電池與錳酸鋰電池。鋰電池都需要配置專門的電池管理設(shè)備對電池充放電進(jìn)行控制。鋰聚合物電池是鋰離子電池的下一代，其電解質(zhì)是固體或膠體，充電不像鋰離子電池那樣容易發(fā)生爆炸、燃燒，在工作電壓與充放電循環(huán)壽命等方面均比鋰離子電池提高很多，且體積較小、重量輕、裝車方便等，雖然過充電會引起電池膨脹、變形、短路損壞，但安全、可靠性卻比鋰離子電池增強(qiáng)。鋰聚合物電池比鉛電池質(zhì)量好得多，與鎳電池相比密度雖然較低，但鎳屬稀缺金屬、價格比鋰聚合物電池較高得多，故選擇鋰聚合物電池比較適合。

（2）驅(qū)動電機(jī)功率不小于車輛最高車速、最大負(fù)荷時的功率。驅(qū)動電機(jī)應(yīng)具有良好的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性，一般轉(zhuǎn)速范圍為6 000 r/min～15 000 r/min；根據(jù)車輛行駛工況，驅(qū)動電機(jī)可在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)和恒功率區(qū)運轉(zhuǎn)，車輛起動、加速、爬坡時需要較大轉(zhuǎn)矩，通常電機(jī)過載系數(shù)應(yīng)達(dá)3～4，驅(qū)動電機(jī)應(yīng)具有較寬的恒功率區(qū)，以確保車輛高速行駛，通常電機(jī)過載系數(shù)應(yīng)達(dá)2～3。驅(qū)動電機(jī)應(yīng)經(jīng)常保持在高效率范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)，在低速-大功率（恒轉(zhuǎn)矩區(qū)）運轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的效率在0.75～0.85，在高速（恒功率區(qū)）運轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的效率在0.8～0.9。

（3）整車控制器（VCU）的控制及輸出轉(zhuǎn)矩應(yīng)與電機(jī)和電機(jī)控制器（MCU）組成的驅(qū)動系統(tǒng)要合理匹配，以使動力電池輸入的電能更好地轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合于目標(biāo)電機(jī)運行需求；應(yīng)選擇驅(qū)動電機(jī)、動力電池組、傳動系統(tǒng)及電控系統(tǒng)的匹配良好的整車動力系統(tǒng)。此外，為減少能耗，轉(zhuǎn)向控制與空調(diào)控制最好采用自動控制。

（4）電池管理系統(tǒng)（BMS）能有效、準(zhǔn)確地對電池狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理、故障分析和定位、電池荷電狀況（SOC）估算、數(shù)據(jù)傳輸、熱管理、充放電控制、PC機(jī)在線監(jiān)控、運行數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲和數(shù)據(jù)庫管理等。

（5）要具有良好的通信與故障診斷功能，CAN局域網(wǎng)絡(luò)通信高效、精準(zhǔn)，故障診斷與報警系統(tǒng)及時、準(zhǔn)確，具有事故、關(guān)鍵安全部位故障等快速處理功能。如整個電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，VCU須檢測到故障并進(jìn)行等級劃分，按不同的故障等級提供相應(yīng)的應(yīng)對策略，按不同的目標(biāo)要求對整車系統(tǒng)進(jìn)行功率限制，在保障安全的前提下，減少動力電池電量的浪費，同時減輕驅(qū)動電機(jī)的負(fù)荷，以保障整車控制系統(tǒng)處于能量最優(yōu)狀態(tài)。

3.4 車輛充電問題

現(xiàn)階段運輸企業(yè)純電動汽車不多，尚未建立獨立的充電樁，一方面運輸企業(yè)應(yīng)加快構(gòu)建充電樁的步伐，滿足運輸企業(yè)純電動汽車上線后充電的要求；另一方面可利用社會資源，加強(qiáng)與用車單位就近的政府部門或相關(guān)設(shè)有充電樁的單位溝通，要求與其共用充電樁，解決車輛充電的問題。

3.5 重視維修電工的培養(yǎng)

因純電動汽車上有一部分電路屬于高壓電路，故維修電工除了熟悉常規(guī)汽車的低壓電路，還應(yīng)熟悉掌握高壓電路知識與維修操作要領(lǐng)，持有電工資格證書，才能更好地對車輛電路進(jìn)行維護(hù)、檢修。及時選送電工參加培訓(xùn)，并取得電工操作資格證書，以便更好地參加純電動汽車維修工作。

3.6 注重電池檢測與更換

純電動汽車在新車2年～3年這個階段，電池一般不會出現(xiàn)大的問題，使用期限超過3.5年以后，最先是整車電池組中的個別單體電池蓄電量不足，出現(xiàn)老化逐漸損壞的現(xiàn)象，這時就要對電池組內(nèi)的單體電池進(jìn)行檢測，判斷哪個是電池組中首先損壞的單體電池，以便通過相關(guān)專用設(shè)備及時進(jìn)行更換。一是避免更換不及時而影響到電池組中其他良好的單體電池的使用壽命；二是避免電池組中存在損壞的單體電池而影響到整個電池組充電與使用放電性能，故檢測設(shè)備非常重要。運輸企業(yè)雖然不能在每個用車單位都配備檢測設(shè)備，但至少運輸企業(yè)的汽車保修總廠應(yīng)配備一臺檢測設(shè)備，這樣各用車單位的車輛在電池工作不良時，可到保修總廠檢測、更換。

4 購車后面臨的問題

在運輸企業(yè)購買了純電動汽車后，可能會面臨如下問題。

（1）車輛續(xù)駛里程過短。續(xù)駛里程較短是當(dāng)前純電動車存在的實際問題，解決問題只能指望相關(guān)部門能夠在沿途建立充電樁，或者是等車輛使用3年～5年后，電池質(zhì)量提高達(dá)到相應(yīng)的水平，可通過更換電池以改善車輛續(xù)駛里程短的問題。

（2）車輛充電時間過長。作為客戶都希望在車輛電池剩余電量較少時，能夠快速充電10 min～15 min便可繼續(xù)行駛200 km，這可能是很難滿足的要求。但是充電時間如果過長，譬如超過4 h，車輛的運行班次將發(fā)生改變，即不能按時應(yīng)班，只能丟班。此時，比較適合的辦法還是使用儲備電池，雖然使用儲備電池還存在車輛相關(guān)設(shè)施與更換技術(shù)的差異等問題，但應(yīng)該是解決車輛續(xù)駛里程短、充電時間過長的臨時解決方案。但是，更換儲備電池的前提是，必須是運輸企業(yè)或在車輛行駛的沿途設(shè)有充電站、儲能電站，以滿足應(yīng)用需求。

（3）后續(xù)成本過大。在車輛壽命周期內(nèi)，最多可能需要更換2次電池，這是一筆巨大的成本，占車輛營運產(chǎn)生利潤的1/3以上。再加上平時充電、更換儲備電池的費用，純電動汽車的后續(xù)使用成本是比較大的。如果提高票價來達(dá)到增加營收，提高利潤，雖然可降低成本比率，但提高票價也會受到相關(guān)條件的制約。而當(dāng)純電動汽車電池存電量過少時，空調(diào)制冷效果可能降低，旅客乘坐車輛的舒適度下降，影響班線客車的乘客回頭率，從而影響車輛的營收。當(dāng)前購買純電動汽車的補(bǔ)貼很少或已經(jīng)沒有，給班線客運應(yīng)用純電動汽車帶來一定的不利影響，給車戶購買、使用純電動汽車的積極性帶來一定影響。

5 純電動汽車的應(yīng)用分析

純電動汽車在公交車公司已得到比較正常的使用，是因為公交車行駛里程較短，對車速要求不高，且公交車在市區(qū)行駛，充電條件比班線車優(yōu)越。而班線車行駛里程長，幾乎是以高速或較高速度行駛，有時還要爬坡，動力電池長時間大負(fù)荷工作，必然發(fā)熱損耗大量能量，減少車輛的續(xù)駛里程，故班線車要求電池須有長的續(xù)駛里程。

如某公交公司有12臺純電動汽車，每天每臺車工作8 h，接著停班充電4 h，那么該公司實際上只有8臺車輛正常工作，有4臺車輛在停班充電，車輛實際使用率僅為67%，則需要多投入幾臺車做為充電儲備，雖然購車有補(bǔ)貼，但購車投入也相當(dāng)大。

若班線車也像這樣停班充電接駁的話，則非常不現(xiàn)實。這是因為客運班線線路較長，行車中開空調(diào)與高速行駛工作溫度升高均會損耗電能，萬一車輛在行駛途中沒電，便很難處理。如果說新購車輛電池好，且車上有電量檢測裝置，沒電時能夠提前報警，沒電了也需要停下來充電；而如果車輛變舊了，電池工作性能衰退，充電次數(shù)增加，續(xù)駛里程逐漸減少又怎么辦？這對于班線客車是刻骨之痛。譬如行駛里程往返100 km，往返2次，則車輛續(xù)駛里程應(yīng)為250 km才能滿足車輛往返和移位或途中擁堵等情況耗電需求。而對于往返100 km的班線車，一般每天至少往返4次，就算是站對站行駛，且車站距離充電樁比較近，至少應(yīng)該也需要連續(xù)行駛450 km，這就對車輛的電池與電控系統(tǒng)提出了嚴(yán)格的要求。要不就只能往返3次，即320 km，相當(dāng)于利用半天的時間停下充電，在乘客高峰時便非常無奈，故選擇電池性能良好、循環(huán)放電時間長的車輛才是硬道理。