陳寶華

摘 要：隨著傳統(tǒng)能源的枯竭與環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，世界各國紛紛加大了新能源汽車的推廣力度。純電動(dòng)公交客車是新能源汽車中的一種，具有節(jié)能、環(huán)保、低噪音等優(yōu)勢，逐漸應(yīng)用到城市公交系統(tǒng)中。但是由于純電動(dòng)車輛投入使用的時(shí)間較短，面臨著新模式、新技術(shù)、無標(biāo)準(zhǔn)等現(xiàn)狀，限制純電動(dòng)公交客車的應(yīng)用。文章對純電動(dòng)公交客車推廣應(yīng)用技術(shù)保障展開了研究，并對純電動(dòng)公交客車應(yīng)用過程中的故障類型與原因進(jìn)行了分析，提出一些技術(shù)保障的措施，為行業(yè)的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：純電動(dòng)公交客車 故障 技術(shù)保障

隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)及新能源技術(shù)的發(fā)展，純電動(dòng)公交客車在城市公交系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。截至2023年底，我國電動(dòng)公交客車保有量高達(dá)數(shù)十萬輛，占全國公交車總量的50%以上[1]。但是純電動(dòng)公交客車在使用的過程中受到電池續(xù)航能力、充電樁等技術(shù)難題的限制，給純電動(dòng)公交客車的推廣應(yīng)用帶來負(fù)面影響。文章對純電動(dòng)公交客車推廣應(yīng)用中的技術(shù)保障展開研究，探討其在實(shí)際運(yùn)營中所面臨的問題，并提出了一些解決的方法，為純電動(dòng)公交客車推廣應(yīng)用，提供技術(shù)的支持。

1 純電動(dòng)公交客車推廣應(yīng)用的背景

1.1 環(huán)境污染嚴(yán)重

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的提高，我國家庭中汽車保有量逐漸上升，不僅給道路交通帶來了很大的壓力，還給生態(tài)環(huán)境、傳統(tǒng)能源開采帶來了壓力。眾所周知，傳統(tǒng)汽車主要以石油為能源驅(qū)動(dòng)，在運(yùn)行的過程中產(chǎn)生一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸衔?、二氧化硫、含鉛化合物、苯并芘及固體顆粒物等污染物，容易造成空氣污染以及光化學(xué)煙霧，不僅影響人們的身體健康，還給生態(tài)環(huán)境帶來巨大的壓力[2]。為了降低傳統(tǒng)能源對氣候、環(huán)境的影響，發(fā)展新能源車輛成為當(dāng)務(wù)之急。純電動(dòng)公交客車作為新能源車輛中的一種，受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。

1.2 石油能源形勢嚴(yán)峻

石油作為汽車的主要能源面臨著枯竭的嚴(yán)峻形勢。我國的石油資源主要分布在東海、珠江口、渤海灣、柴達(dá)木、塔里木、準(zhǔn)格爾、鄂爾多斯、松遼等地區(qū)，可開采的資源量約為172億噸，占全國石油資源的81.13%[3]。這個(gè)數(shù)值看似龐大，但是隨著汽車保有量的持續(xù)增長以及其他領(lǐng)域石油需求量的增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我國對石油資源的需求。為了不斷滿足國內(nèi)石油資源的需求，我國每年需要從其他國家進(jìn)口大量的石油。早在1993年，我國已經(jīng)成為一個(gè)石油資源進(jìn)口國家，并且每年石油進(jìn)口量持續(xù)增加，2023年中國原油凈進(jìn)口量約5億噸。并且隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國對石油的需求量將持續(xù)增長，進(jìn)一步加劇石油進(jìn)口的缺口。可以說，我國石油能源形勢是非常嚴(yán)峻的，新能源汽車的研發(fā)和使用迫在眉睫。

1.3 汽車保有量持續(xù)增加

汽車是人們出行的主要交通工具，也是商業(yè)活動(dòng)的重要運(yùn)輸工具，近些年來汽車保有量逐年增長。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，我國民用汽車保有量呈逐年上升的趨勢，根據(jù)2005-2015年的相關(guān)數(shù)據(jù)，我國2005汽車保有量約3159.66萬輛，而2015年汽車保有量則增加到了17228萬輛，翻了5倍。而隨著汽車保有量的增加，汽車尾氣成為城市空氣污染的主要來源。

1.4 汽車能源消耗嚴(yán)重

隨著居民經(jīng)濟(jì)水平的提高以及企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，汽車保有量、使用量持續(xù)增加。而汽油或柴油是汽車的主要驅(qū)動(dòng)能源，其能源消耗日益嚴(yán)重。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，2017年石油能源消耗中，工業(yè)汽油占5.0%，建筑業(yè)占3.4%，生活占21.7%，住宿餐飲、批發(fā)零售占2.2%，交通運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、郵政業(yè)占47.7%[3]，從這個(gè)數(shù)據(jù)中可以看出交通運(yùn)輸類汽車能源消耗是柴油與石油消耗的第一大戶。

1.5 新能源汽車的發(fā)展

為了降低汽車行業(yè)對石油的依賴以及環(huán)境保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的落實(shí)，促進(jìn)汽車制造業(yè)的發(fā)展，我國將目光投向了新能源汽車的發(fā)展上。

“十五”時(shí)期，我國將“新能源汽車”列為“863”重點(diǎn)科研專項(xiàng)，提出了以燃油車為基礎(chǔ)、以新能源為發(fā)展方向的戰(zhàn)略。2009年度，財(cái)政部和科技部聯(lián)合下發(fā)了《節(jié)能與新能源汽車示范推廣財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》，進(jìn)行新能源汽車的試點(diǎn)，嘗試在全國13個(gè)城市中投放新能源汽車。2010年，國家擴(kuò)大了節(jié)能與新能源汽車的試點(diǎn)范圍，地方政府也紛紛出臺(tái)了新能源汽車的補(bǔ)貼政策。2015年3月24日，中共中央、國務(wù)院常務(wù)會(huì)議通過了《關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的意見》，并提出了“堅(jiān)持當(dāng)前長遠(yuǎn)相互兼顧、減緩適應(yīng)全面推進(jìn)，通過節(jié)約能源和提高能效，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，增加森林、草原、濕地、海洋碳匯等手段，有效控制二氧化碳、甲烷、氫氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫等溫室氣體排放。[4]”的要求。習(xí)近平同志于2017年10月18日在十九大中提出：“要堅(jiān)持人和自然和諧共生?！币笤谌珖秶鷥?nèi)貫徹落實(shí)“綠水青山就是金山銀山”的理念，堅(jiān)定不移地踐行“節(jié)約、環(huán)?！钡母痉结?。

2 純電動(dòng)公交客車推廣應(yīng)用概況

2.1 純電動(dòng)公交客車的推廣情況

根據(jù)公安部的最新數(shù)據(jù)，截至2022年底，全國新能源汽車保有量達(dá)1310萬輛，占汽車總量的4.10%，扣除報(bào)廢注銷量比2021年增加526萬輛，增長67.13%。其中，純電動(dòng)汽車保有量1045萬輛，占新能源汽車總量的79.78%。2022年全國新注冊登記新能源汽車535萬輛，占新注冊登記汽車總量的23.05%，與上年相比增加240萬輛，增長81.48%[5]。深圳市在新能源車輛推廣中遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他城市，在2017年底已經(jīng)全部專營公交車輛的純電動(dòng)化。

2.2 純電動(dòng)公交客車推廣應(yīng)用過程中遇到的難題

隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)與新能源汽車技術(shù)的不斷提升，純電動(dòng)空調(diào)客車作為綠色出行的代表，在城市公共交通中發(fā)揮出越來越重要的作用。強(qiáng)有力的技術(shù)保障是維持純電動(dòng)公交客車正常運(yùn)營的基礎(chǔ)前提。純電動(dòng)公交客車和柴油公交客車相比，除了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和動(dòng)力能源有本質(zhì)的區(qū)別外，在電路和控制系統(tǒng)方面也有很大的不同。也就是說純電動(dòng)公交客車控制系統(tǒng)的電子化程度更高，集成控制電路更為復(fù)雜。也就意味著想要實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)公交客車的廣泛應(yīng)用，必須解決電池技術(shù)、充電設(shè)施、車輛維護(hù)保養(yǎng)等技術(shù)難題。

2.2.1 電池技術(shù)

在純電動(dòng)公交客車推廣應(yīng)用的過程中，電池技術(shù)的限制是現(xiàn)階段需要解決的技術(shù)難題之一。眾所周知，純電動(dòng)公交客車是以電能為驅(qū)動(dòng)的交通工具，往往采用蓄電池來為客車的運(yùn)行提供電能。盡管電池技術(shù)不斷進(jìn)步，但是電池的續(xù)航能力依然比較有限，不能完全滿足長時(shí)間運(yùn)營的需求。并且蓄電池低溫條件下，容易發(fā)生電能的損耗，降低了蓄電池的續(xù)航能力，客車在運(yùn)行一定距離后需要充電才能正常運(yùn)行。純電動(dòng)公交客車的頻繁充電降低了客車的運(yùn)行效率。同時(shí)以現(xiàn)有的電池技術(shù)，蓄電池在高溫天氣下有爆炸、起火的風(fēng)險(xiǎn)，安全性得不到有效的保障。此外，純電動(dòng)公交客車還存在充電時(shí)間長的問題。純電動(dòng)公交客車在電量耗盡后需要進(jìn)行充電，為了盡可能延長電池的使用壽命，多采用低流速充電的模式，充電的時(shí)間是比較長的，整個(gè)充電過程可能需要數(shù)個(gè)小時(shí)，充電的過程中純電動(dòng)公交客車是無法正常運(yùn)營，降低了客車的運(yùn)營效率。

2.2.2 充電設(shè)施

隨著純電動(dòng)公交客車在城市公共交通系統(tǒng)中的普及，對充電設(shè)施的需求量也日益增加。但是由于充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與規(guī)劃的滯后，許多城市現(xiàn)有的充電樁不能滿足純電動(dòng)公交客車的日常充電需求，導(dǎo)致純電動(dòng)公交客車無法及時(shí)充電，不僅降低了純電動(dòng)公交客車的運(yùn)營效率，還影響了乘客的出行體驗(yàn)。充電設(shè)施的限制主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是充電樁數(shù)量的不足。近些年來，雖然我國加快了充電樁的建設(shè)，在城市與周邊設(shè)置了一定數(shù)量的充電樁。但是一個(gè)充電樁只能同時(shí)為兩輛新能源車輛充電。由于純電動(dòng)公交客車投放數(shù)量的增大，而充電樁建設(shè)的滯后性，如果同時(shí)有多輛純電動(dòng)公交客車需要充電，現(xiàn)有的充電樁不能滿足其充電需求。而是充電樁布局的不合理。城市在充電樁規(guī)劃建設(shè)過程中可能存在某些不合理之處，導(dǎo)致部分地區(qū)的充電樁過于密集，而某些地區(qū)數(shù)量嚴(yán)重不足。充電樁布局的不合理，不僅不能滿足新能源車輛的充電需求，還可能造成資源的浪費(fèi)。

2.2.3 維護(hù)保養(yǎng)難題

純電動(dòng)公交客車由于控制系統(tǒng)高度集成、電路復(fù)雜性高、電池電機(jī)特殊等，增加了維護(hù)保養(yǎng)的難度。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）動(dòng)力系統(tǒng)價(jià)格昂貴，專業(yè)性強(qiáng)，廠家為了保持自身的競爭優(yōu)勢，往往不會(huì)對外公布相關(guān)參數(shù)，進(jìn)而增加了維修的難度。（2）控制系統(tǒng)程序和電路資料保密，如果出現(xiàn)電路故障和控制系統(tǒng)故障，公交集團(tuán)不能自行維修，只能由廠家調(diào)試。（3）電控部件規(guī)格不統(tǒng)一，很難在市場采購到可替代的部件。（4）缺乏檢測設(shè)備，維修人員只能摸索和積累維護(hù)保養(yǎng)的經(jīng)驗(yàn)。（5）純電動(dòng)公交客車的維修成本較高，尤其是車輛相關(guān)部件保質(zhì)期到期后，維護(hù)保養(yǎng)的成本將成倍增加。（6）純電動(dòng)公交客車采用高壓電器、電源，增加了車輛維修過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。（7）我國在純電動(dòng)車輛檢測、維護(hù)等方面沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，造成車輛維護(hù)保養(yǎng)的不規(guī)范，無法保障維修的質(zhì)量。純電動(dòng)公交客車在使用過程中可能出現(xiàn)動(dòng)力電池類故障、驅(qū)動(dòng)電機(jī)類故障、電控類故障和其他故障。純電動(dòng)公交客車采用動(dòng)力電池蓄能和電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電池、電機(jī)、電控的故障往往為故障維修的技術(shù)難點(diǎn)。

3 純電動(dòng)公交客車推廣應(yīng)用中的技術(shù)保障措施

3.1 電池技術(shù)保障

目前市面上純電動(dòng)公交客車主要采用鋰電池作為驅(qū)動(dòng)電源，理論續(xù)航里程可達(dá)到200km。但是受到環(huán)境因素、其他因素的影響，實(shí)際里程可能無法達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，在續(xù)航方面無法與傳統(tǒng)燃油公交客車媲美。電池技術(shù)是純電動(dòng)公交客車整個(gè)車輛運(yùn)行的核心，隨著電池技術(shù)研究的深入，不斷提升電池的能量密度與使用壽命。近些年來，新能源汽車制造企業(yè)在電池技術(shù)方面加大了研究的力度，推動(dòng)了電池技術(shù)的進(jìn)步。某些汽車制造企業(yè)通過增加蓄電池組的方式來增加純電動(dòng)公交客車的續(xù)航能力。也有的汽車制造企業(yè)通過先進(jìn)的電池管理系統(tǒng)來增加電池的能量密度，進(jìn)而促進(jìn)電池續(xù)航能力的提升。還有的汽車制造企業(yè)通過優(yōu)化車輛能耗的方式來降低車輛使用過程中的能源消耗，進(jìn)而促進(jìn)續(xù)航能力的提升。在研究中發(fā)現(xiàn)，磷酸鐵鋰動(dòng)力蓄電池在續(xù)航能力、安全性、制造成本、節(jié)能環(huán)保、大流量放電等方面展現(xiàn)出更多的優(yōu)勢。例如某知名汽車制造企業(yè)同時(shí)通過高能量密度鋰離子電池與先進(jìn)電池管理系統(tǒng)，將某款純電動(dòng)公交客車的續(xù)航里程提升到300km，滿足目前城市公交的日常營運(yùn)需求。

3.2 充電設(shè)備技術(shù)保障

隨著純電動(dòng)公交客車數(shù)量的增加，我國加快了充電樁網(wǎng)的建設(shè)。一方面，我國相關(guān)部門通過稅收優(yōu)惠，財(cái)政補(bǔ)貼等政策，鼓勵(lì)企業(yè)或個(gè)人參與到充電設(shè)施的建設(shè)中。另一方面，我國還強(qiáng)化了充電樁的規(guī)劃與布局，進(jìn)一步提高充電樁布局的合理性、便利性。截至2022年底，我國公共充電樁數(shù)量已超過100萬個(gè)，覆蓋了全國主要城市和地區(qū)[6]。同時(shí)一些城市還通過建設(shè)智能充電站優(yōu)化充電網(wǎng)絡(luò)布局等方式，進(jìn)一步提高充電設(shè)施的便利性與利用率，不斷滿足我國純電動(dòng)公交客車的充電需求。此外，我國在充電效率方面也加大了研究的力度。一般情況下，新能源小汽車主要采用交流電技術(shù)充電，而純電動(dòng)公交客車則采用大功率充電。近些年來，部分汽車制造企業(yè)通過智能充電技術(shù)、快充技術(shù)等提高純電動(dòng)公交客車的充電效率，有效縮短充電時(shí)間，進(jìn)一步提高純電動(dòng)公交客車的運(yùn)營效率與乘客的乘坐體驗(yàn)，有效減少電機(jī)、電池、電控系統(tǒng)的故障。

3.3 維修保養(yǎng)技術(shù)保障

純電動(dòng)公交客車的維護(hù)與保養(yǎng)是非常重要的，及時(shí)有效的維護(hù)與保養(yǎng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)客車運(yùn)營問題，避免小問題發(fā)展成大問題，維護(hù)客車正常運(yùn)行的同時(shí)降低維修成本，甚至還能夠延長客車的使用壽命。目前，由于公交集團(tuán)在“三電”維修方面技術(shù)薄弱，一般情況下為廠家提供維護(hù)服務(wù)。為了提高維修人員的技術(shù)水平，應(yīng)該加快維修人員的教育培訓(xùn)，不斷提高其知識(shí)水平和維修技能，使其在日常工作中能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)客車故障，并及時(shí)采取有效的措施進(jìn)行處理，使客車能夠盡快恢復(fù)使用。同時(shí)還應(yīng)該加強(qiáng)與汽車廠家的合作，共同溝通售后問題，滿足公交集團(tuán)技術(shù)保障需求，進(jìn)一步縮短維修的時(shí)間并提高維修的質(zhì)量，確保公交系統(tǒng)能夠保持正常的運(yùn)行，滿足乘客的乘坐需求。此外，還應(yīng)該建立維護(hù)保養(yǎng)臺(tái)賬，記錄每次維護(hù)保養(yǎng)的時(shí)間、類型、故障原因、維修方法等，為后期的維護(hù)與保養(yǎng)提供數(shù)據(jù)的支持。另外，還應(yīng)該不斷完善維護(hù)保養(yǎng)機(jī)制、售后保修與服務(wù)體系以及考核評(píng)價(jià)制度等，使純電動(dòng)公交客車能夠正常運(yùn)行。

4 結(jié)束語

總而言之，純電動(dòng)公交客車是社會(huì)發(fā)展的必要需求，應(yīng)該加快技術(shù)研究，為純電動(dòng)公交客車的推廣應(yīng)用提供技術(shù)保障，使純電動(dòng)公交客車能夠正常安全運(yùn)行，滿足人們?nèi)粘３鲂行枨蟮耐瑫r(shí)提高體驗(yàn)感，減少傳統(tǒng)能源的依賴，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的同時(shí)促進(jìn)公共交通事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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