基于生命周期成本理论的PHEV运行经济性分析

薛凯汤历漫张国强

（1.北京清佰华通科技有限公司；2.清华大学节能与新能源汽车工程中心）

据相关统计，混合动力汽车在行驶过程中的能源消耗与对环境影响比传统的燃油汽车要少[1]。混合动力汽车的油耗指标比配有相同类型发动机的传统汽车可降低30%～40%[2]，混合动力汽车被认为在未来的几十年内能实现商业化，并可能取代传统的燃油汽车。插电式混合动力汽车是新型的混合动力电动汽车，在运行过程中单独依靠电池就能行驶较长的距离，需要的时候仍可以像通常的混合动力汽车一样工作。文章基于生命周期成本理论，通过对我国目前市场上典型的插电式混合动力乘用车（比亚迪秦）与相似性能的传统汽油乘用车（比亚迪G5）各项成本估算，分析插电式混合动力汽车运营阶段的经济性，以此角度探讨目前阶段插电式混合动力汽车替代传统燃料汽车的可能性，对我国发展插电式混合动力汽车提供借鉴参考。

1 研究对象及情景

文章选取比亚迪秦和相似车形及性能的传统汽油乘用车比亚迪G5作为研究估算对象。2种汽车主要参数为：1）长×宽×高：秦为：4740mm×1770mm×1480mm，G5为：4 700 mm×1 790 mm×1 480 mm；2）整备质量：秦为：1 720 kg，G5 为:1 330 kg；3）发动机功率：秦和 G5 型号均为BYD476ZQA，参数均为113 kW；4）秦电动机功率为110 kW，装配磷酸铁锂电池，电池容量13 kW·h；5）100 km能耗：秦的电耗为15 kW·h，油耗为1.6 L，G5的油耗为8.3 L。

2 生命周期成本分析

文章将汽车运营期生命周期成本分为4个部分：购置成本、政府补贴、能耗成本和维修保养成本。4部分成本之和为运营时期生命周期总成本。

插电式混合动力汽车购置成本分为2部分：1）插电式混合动力汽车与传统车之间不相同的动力总成部分购置成本，主要包括动力电池、驱动电机、电控系统以及传统内燃机等；2）除动力总成之外，彼此相同的部分购置成本，主要包括底盘、车身、车桥、内饰、空调以及企业研发成本、管理成本、利润等。

2.1 2014年营运成本分析

2.1.1 购置成本和政府补贴

比亚迪秦搭载1.5 L汽油发动机+Di缸内直喷+涡轮增压，1台永磁同步电机，并联6速DCT双离合自动变速器。装配13 kW·h磷酸铁锂电池，总电压为500 V，单体电压3.2 V，电池成本为2 500元/kW·h计算，比亚迪秦的电池价格为13kW·h×0.25万元/kW·h=3.25万元。比亚迪G5的购置成本中，需要去除永磁同步电机、电控系统和13kW·h磷酸铁锂电池的购置成本。

比亚迪秦的总购置成本中仅有车辆购置费，根据国家相关政策，新能源汽车减免车船税和车辆购置税。比亚迪G5传统车辆在购置时需要缴纳车船税和车辆购置税。目前比亚迪G5售价9.29万元，增值税率按照17%计算，则购置费=发票价格/1.17×10%。表1示出比亚迪秦和比亚迪G5购置成本及政府补贴对比。

表1 比亚迪秦与比亚迪G5购置成本及政府补贴对比 万元

2.1.2 能耗成本

比亚迪秦的充电续航里程为70km，因此100km能耗应当分开计算，低于70km时，按纯耗电计算；高于70km，比亚迪秦将采用油电混动模式。据德勤全球调查显示，中国79%的人每日出行距离在80km以下。假定按80%的人出行80 km，20%的人出行110 km计算出100 km能耗指数。通过计算，估算得出比亚迪秦的100 km能耗成本为18.56元。秦和G5累计行驶里程均按15万km为1个生命周期计算。表2示出2种汽车能耗成本对比。

表2 比亚迪秦和比亚迪G5能耗成本对比

2.1.3 维护保养成本

维修保养成本在插电式混合动力公交车的总成本中占据很大比例。除了与传统汽油车一样正常的维护保养外，插电式混合动力车还需要定期更换动力电池。根据调查，比亚迪秦整车保6年或15万km，文章以累计行驶里程15万km为一个生命周期计算。表3示出2种汽车维修保养成本对比。

表3 比亚迪秦和比亚迪G5维修保养成本对比

2.2 2020年营运成本预测

假设到2020年，各部分成本参数变动趋势预估为：1）购置成本：动力电池降低30%；驱动电机及电控系统降低10%；由于量产摊销使动力电池降低40%；驱动电机及电控系统降低40%；发动机成本维持不变；传统汽油车各项购置成本不变；插电式混合动力车相同部件成本降低至与传统汽油车的相同水平。2）政府补贴：插电式混合动力车不再获得补贴。3）能耗成本：汽油价格年均上涨10%至10.21元/L；电价年均上涨2%至1.00元/kW·h；传统汽油车油耗降低15%。4）维修保养成本:传统汽油车维持不变；插电式混合动力车日常保养周期及成本降低至传统汽油车的水平；动力电池寿命提高1倍，即插电式混合动力车的运营生命周期内需要更换电池1次。预测估算结果，如图1所示。

可以看出，未来在没有国家补贴的情况下，生命周期中插电式混合动力乘用车运营成本和传统汽油乘用车基本相近。结合其环保优势、动力优势等，其市场将更具有竞争优势。

3 结语

从运营期生命周期成本估算来看，插电式混合动力车相对于传统汽油车成本具有一定的优势。到2020年，电池的成本和寿命的进步均能有效降低插电式混合动力汽车的营运期成本，相对于传统汽油车的成本上的优势将更加明显。从运营成本角度初步分析，插电式混合动力汽车作为新能源车的过渡车型，将充分发挥出其市场的竞争优势，当好未来汽车市场结构上过渡的角色。