中外新能源汽车技术路线的异同

中外新能源汽车技术路线的异同

科技部确定的新能源汽车技术路径是纯电驱动。“十五”电动汽车重大专项曾把燃料电池电动汽车置于优先发展地位，“十一五”节能与新能源汽车重大专项中把混合动力汽车作为重点，“十二五”期间又把电池动力汽车列为重点。未来新能源客车发展的技术路线究竟应当怎么走？这仍然是一个不确定的问题。

如何认识公共交通电动化？

在欧洲，发展现代无轨电车也是其公共交通电动化的重要组成部分，受到重视和鼓励发展，但在中国，无轨电车却因为空中架设电线影响市容等原因被限制发展，国家的新能源客车政策中也没有把无轨电车作为电动客车纳入支持范畴。不过，随着北京、杭州、郑州等城市开始认识到无轨电车运营的有效性，情况正在发生改变，双源无轨电车开始驶上街头。从节能减排的政策目标来分析，把双源无轨电车列入新能源客车推广应用财政支持名单是一个重要的方向转变，电动客车领域的各种新技术（高密度的储能电池、模块轻量化车身）必须在性能和成本上有重大突破，并显著提高公共交通服务质量才可能得到推广应用。

欧洲城市公共交通电动化的实践表明：首先从小型电动客车开始，逐步发展到中型电动客车，最后才示范大型电动客车；电动化的技术路线是从混合动力开始，进而发展双源无轨电车和快充式电动客车，中远期的目标是发展燃料电池客车，欧盟5家主要的客车制造商（戴姆勒、曼、索拉瑞斯、范胡尔、VDL）已共同签署理解备忘录要加强推进城市燃料电池巴士的商业化和市场推广（计划2020年投入运营500～1,000辆）。目前技术发展的趋势是：动力电池供电可能只能是电动客车的一种过渡方案，燃料电池可能成为电动客车的终极解决方案。

美国、日本和欧洲近年大力发展混合动力巴士:

车型曼L i o n ' s C i t y混合动力奔驰C i t a r o G B l u e T e c混合动力驱动类型串联混合动力串联混合动力发动机/发电机曼D 0 8 3 6 L O H C R , E E V , 6 . 9升，1 9 1 k W / 2 6 0 h p O M 9 2 4 L A , 4 . 8升，1 6 0 k W / 2 1 8 h p电动机2 X 7 5 K w西门子异步电动机,同步发电机输出功率1 5 0 k W 4个轮边电机输出功率3 2 0 k W ( 4 X 8 0 k W )，发电机输出 1 6 0 k W能量储存超电容器锂离子电池车型沃尔沃7 7 0 0混合动力S O L A R I S U r b i n o 1 8 混合动力驱动类型并联混合动力（I -S A M）并联混合动力（V o i t h D I W A）发动机V o l v o D 5 E , 5 , 0升，额定功率2 1 0 h p C u m m i n s I S B 6 . 7 2 5 0 H , 1 8 1 k W ( 2 4 6 h p ) , 6 . 7升电动机/发电机交流永磁电动机，额定功率1 6 0 h p ，持续功率 9 0 h p电动机提供8 5 k W持续功率，最大输出功率1 5 0 k W能量储存镍氢电池超级电容

从能源效率、技术水平和商业价值来说，中小型电动客车更适合在当下推广应用，中国目前将6～10米电动客车列入新能源客车推广应用财政支持名单，在某种程度上讲，是对电动客车技术路线冒进的一种理性回归。

从能源效率、技术水平和商业价值来说，中小型电动客车更适合在当下推广应用，中国目前将6～10米电动客车列入新能源客车推广应用财政支持名单，在某种程度上讲，是对电动客车技术路线冒进的一种理性回归。

混合动力在欧美日得到重视

1969年的国际商用车博览会上法兰克福，戴姆勒展出第一辆混合动力的电动巴士，1979年启动5年期的车型试验，13辆梅赛德斯-奔驰305 OE柴电混合动力巴士投入常规服务。2008年美国的猎户座混合动力巴士在主要城市的线路上投入服务，2009年梅赛德斯-奔驰Citaro混合动力投入日常运营；1991年日本的日野混合动力巴士交付8个城市运营。据派克研究估计，2018年全球电动客车（包括混合动力、储能电池和燃料电池）将超过75,000辆。

不同动力的推进系统和生命周期

内燃机的能源效率范围为15%～30%，燃料电池约为46%，而电机为80%～90%。传统客车的机械传动装置，输入一千瓦能量而输出功率不足一千瓦是传输过程机械摩擦的原因，许多能量都损失在额定转速上，车辆高速时驱动桥所产生的能量损耗约为15%，在额定转速时所产生的能量消耗约50%，巴士在城市中的运营常态大多是额定转速，其能量损耗巨大。

欧盟为促进发展清洁汽车市场，在需求方面所采取的一个行动就是与供应方面建立建设性对话，分析运营商采购清洁巴士所有的关键要素和具体条件，根据技术、财务、环境和规划方面的参数进行比较公共巴士采用不同技术（柴油、天然气和混合动力），如可靠性、就业灵活性、燃料价格、范围、废气排放、噪声、额外基础设施需求。下表概括了各种燃料巴士的技术优缺点比较。

城市公共巴士采用不同动力推进系统的技术特征比较:

来源：City of Bremen, Mobility department

不同巴士技术的寿命周期成本比较：

美国西弗吉尼亚大学（WVU）关于巴士寿命周期成本的研究项目小组，分析了100辆40座巴士车队12年的寿命周期成本（LCC），其平均速度为20.48公里/小时，年行驶里程约51.500公里，除驾驶员和管理成本之外，推进系统是影响巴士寿命周期成本重要的技术因素，数据显示柴油巴士、天然气巴士和混合动力巴士的投资成本、运营成本和能源成本都有明显的差异。

除技术路线和运营成本的经济分析之外，要了解全球公共交通电动化的全景，还需要从管理、社会和政治等角度来分析，而相关信息爆发式的增长，很难概况发展趋势。可以肯定地说，电池容量和成本降低的进展是显著的，超级电容越来越受到关注；欧盟的经验是将电池电动技术运用于中小型巴士，中国却是大力发展大型电池电动巴士，不同国家和地区的电动化策略和措施各不相同。

电动巴士发展的基本法则：