新能源客车的发展

张铭博

（泰安技师学院山东泰安271000）

新能源客车的发展

张铭博

（泰安技师学院山东泰安271000）

伴随自然资源的紧缺和大气污染的严重，新能源汽车的研发和推广已成为汽车业发展的重点和焦点，本文重点分析了新能源客车的类型及其技术发展路径；结合目前市场需求研判了新能源客车的发展趋势和面临的困境；解读了我国政府对新能源客车的支持政策。

新能源；客车；节约；发展；动力

自然资源的短缺，已是世界性的大问题。随着经济的发展，能源危机已经成为了人们的热点话题。在这一背景下，新能源客车的问世成为必然。新能源客车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料，但采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源客车包括有：混合动力客车(HEV)、纯电动客车(BEV)、燃料电池客车(FCEV)、及燃气客车等等。为支持新能源客车的发展，我国推出了一系列的相关扶植政策。“十一五”——“节能与新能源汽车重大项目”中，中央政府投入约为11亿元。2008年，国家高技术研究发展计划(863计划)现代交通技术领域“节能与新能源汽车”重大项目已启动，研究课题包括蓄电池、电机、柴油机、电动车、混合动力、燃气、代用燃料等相关技术等。2007年11月《新能源汽车生产准入管理规则》出台。确定了新能源汽车的范围。新能源汽车包括混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV，包括太阳能汽车)、燃料电池汽车(FCEV)、其他新能源(如超级电容器、飞轮等高效储能器)汽车等。2009年2月6日《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》出台。办法决定，在北京、上海等13个城市开展节能与新能源汽车示范推广试点工作，以财政政策鼓励在公交、出租、公务、环卫和邮政等公共服务领域率先推广使用节能与新能源汽车，对推广使用单位购买节能与新能源汽车给予补助。节能40%以上混合动力车，可获5万元的财政补贴;而燃料电池汽车的补贴为25万元;购车补贴标准最高的为最大电功率比50%以上的燃料电池公交客车，每辆车可获60万元的推广补助。10米以上城市公交客车另有标准，其中混合动力汽车分为使用铅酸电池和使用镍氢电池、锂离子电池两类，最高补贴额分别为8万元/辆和42万元/辆;纯电动汽车补贴标准为50万元/辆。2009年3月20日《汽车产业调整振兴规划》出台。在《规划》的目标中提出电动汽车、

插电式混合动力车、混合动力车等产销形成规模的重大战略目标，通过改造形成50万辆生产能力等。

1.目前新能源客车的主要类型

（1）混合动力客车——约占我国新能源客车市场90%以上份额，是无可争议的主导车型。对于我国客车行业来说，混合动力主要是柴油—电混合，优点是可以降低30%以上的燃油消耗，排放标准可以达到国Ⅳ水平，缺点是蓄电池容量和寿命问题没有得到彻底解决，混合动力客车属于发展期产品，允许进行批量生产，但只能在批准的区域、范围、期限和条件下销售、使用，并至少对20%销售产品的运行状态进行实时监控，造成单车价格下不来。

（2）纯电动客车——由蓄电池作为动力源。以电机代替燃油机，噪声低、无污染，使用单一的电能源。而且，纯电动车的蓄电池可在夜间利用电网的廉价“谷电”进行充电，可以平抑电网的峰谷差。目前，我国纯电动车主要用于机场、社区、球场等地方。纯电动客车作为起步期产品，只能进行小批量生产，在批准的区域、范围、期限和条件下进行示范运行，并对全部产品进行实时监控。

（3）燃料电池客车——主要是氢燃料电池客车，被认为是最有前途的产品，能够真正解决能源短缺问题，并且真正实现了零排放。但也是属于起步期产品。

（4）CNG客车——CNG(压缩天然气)作为一种气体燃料，与空气混合更均匀，燃烧更加充分，排放的CO、HC等有害物质更少;天然气燃烧后没有积炭，可减少发动机磨损，维护保养费用低;天然气发动机改装简单，特别是用汽油机改装的双燃料发动机，因性价比极高，使用广泛;此外更重要的一点是，行驶同样公里数，天然气客车的燃料费用要远低于柴油或者汽油机，经济效益非常高。

（5）LNG客车——LNG(液化天然气)可以更大地压缩天然气体积，一次充气，可以行驶500km甚至1000km以上，非常适合长途运输使用，并且LNG是液态，不受天然气管网的影响，同时各项指标显著优于LPG。

（6）LPG客车——LPG(液化石油气)的性能和使用基本与CNG相似，其使用的原因主要有三方面：一是作为燃油的替代品，二是排放清洁，污染较低，三是使用价格便宜。不过，因为液化石油气也是来自石油，资源有限，因此目前推广受到广泛质疑。

（7）醇燃料客车——醇燃料主要是指甲醇和乙醇，目前国内外应用较多的是在汽油中混合一定比例的醇燃料，也有部分地区使用的是高比例的醇燃料。由于甲醇燃料来源广，可以从天然气、劣质煤、油砂、木屑等凡是能产生一氧化碳和氢气的物质中提炼出来，并且生产工艺简单，设备少，运输方便，故在我国得到主要应用。但是近年来国际上对于乙醇燃料的研究更加重视。

（8）其它能源客车——目前在我国出现的主要有二甲醚燃料与液压混合动力公交车和超级电容公交车。

2.新能源客车技术发展

新能源客车技术发展的路径关系到客车业未来的发展战略。普遍认为：新能源客车技术路线应该多元化，根据不同人群、不同市场的不同需求，提供相应的产品。新能源客车技术包括混合动力技术、纯电动技术、燃料电池技术、二甲醚技术等。根据国家的技术路线，纯电动客车节能效果好，能实现零排放，但不同车型适应的市场不一样。虽然纯电动汽车节能效果好，在标准工况下，节能效果可以达到80%，造车技术相对难度小，其发展应该受到重视，但由于电池技术的制约，目前纯电动客车的性能和应用范围受到限制，电池技术在短期之内不会有重大突破，而且造价相对较高；而混合动力车对电池的要求相对较低，性能不低于燃油车，在标准工况下，节能效果可以达到25%左右，但高性能混合动力技术复杂，相关技术仍须继续完善，在短时期内也不会成为主导车型，因此，未来新能源客车技术路线的发展应该走多元化路线。

现阶段，我国的新能源客车以混合动力技术为主，而且目标市场多数为城市客车，国内主流客车企业均拥有此类产品，多个城市也开展了混动客车的示范运行或正式运营。

根据《节能与新能源汽车产业发展规划》的技术阶段划分，目前我国的新能源客车，只有采用铅酸蓄电池作为储能装置的纯电动客车处于成熟期，其它储能形式的纯电动客车均为起步期；混合动力客车方面，除锌空气蓄电池类型外，其余均处于发展期，已初步具备产业化条件；至于燃料电池、氢发动机和二甲醚等技术，则均处于起步期。

2.1 纯电动客车突出的技术性能特点

（1）“零排放”：电动汽车在运行中无废气排放，即使将发电厂的排放等效换算，也是低排放。（2）解除汽车对石油资源的依赖：电是二次能源，可以从多种途径获得：煤、水、风、太阳能、核能等，其中许多为可再生能源。（3）系统效率高。（4）利用晚间电网的低谷电充电，可以提高电网的能量效率。（5）电动汽车的噪声低、振动小，运行平稳、安静。

根据市场调研，目前大多数新能源客车企业生产的纯电动客车在节能减排方面表现非凡。以10.5m纯电动车为例来说明，同车型燃油客车平均油耗为22L/100km，按目前油价6.5元/L计算，行驶100km的费用大约是143元，按每月30天、每天200km计算，一个月的费用大约在8400元。而纯电动客车每100km耗电量为70kWh，按目前电价0.55元/kWh计算，行驶100km的费用仅为38.5元，按每月30天每天200km计算，一个月的费用大约在2300元，比同车型燃油客车节省6100元左右，每年节省7万多元。更重要的是，纯电动客车实现了零排放，因此极具经济效益、社会效益和生态效益。但是，纯电动客车在推广过程中也遇到了诸多技术瓶颈。一是电池的性能、价格、寿命是瓶颈。当前研制的电动汽车一次充电行驶里程短、价格高、寿命短，不能满足人们对汽车机动性的要求，但随着锂离子电池等新型动力电池的技术不断进步，纯电动汽车还是具有广阔的发展前景。二是，电动汽车的充电设施投资大、建设周期长。因此，电动车目前适合在特殊场合，如大、中城市的公交车、公务车、环卫车、邮政等公益事业领域应用，政府给予相应补贴。

2.2 混合动力客车的技术性能特点

（1）续驶里程高于纯电动客车。（2）动力性能好。（3）可以使车身减轻一定的重量。（4）具有一定的节能效果。（5）可以降低污染和排放。

对于混合动力客车，目前已有部分客车企业已掌握了主要核心技术，由于技术领先使其快人一步，使得其混合动力客车实现了整车混合动力智能化控制，停车断油和制动能量回馈。同时，部分客车企业没有选择以电池为储能装置的大众化技术路线，而是选择了超级电容组合模式，比其他电池组合方式更加稳定、故障少，可回收率很高，同时可以稳定使用十年以上，基本与车辆同寿命，而其他形式的电池往往使用两三年之后就需要更换，这不仅提高了车辆的使用成本，也会对环境造成污染。

3.新能源客车市场发展趋势及面临的困境

目前，国内众多客车企业都热衷于发展电动客车。2010年4月底，《电动汽车传导式充电接口》、《电动汽车充电站通用要求》、《电动汽车电池管理系统与非车载充电机之间的通信协议》、《轻型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法》四项国家标准通过有关部门审查。这四项国家标准对电动车充电接口、充电站标准和功能等情况进行了细化和规范。日后，国内生产的电动车充电接口将统一化，大大减小了充电站的建设难度，电动车加快了迈入产业化的步伐。

在国家不断出台鼓励新能源客车发展政策的情况下，新能源客车的研发和推广必将成为企业的长期战略规划。与此同时，一些新的细分市场也将成为新的增长点，特别是城际公交车和新型旅游客车将会受到关注。中央及各地方政府在不断表态要大力发展新能源客车的同时，实际推广进度缓慢也成为不争的事实。新能源客车推广和普及面临的障碍至少包括以下几点：

3.1 核心技术的缺乏

从近期的趋势来看，国内客车企业热衷于发展纯电动客车。但我国纯电动客车技术与国外技术相比，仍有差距。清华大学汽车专家仇斌教授指出，我国在纯电动车电池、电机等核心技术方面已经取得了一定的进展，但在电机和控制系统中的CPU及IGBT(电力电子器件,用于将直流变为交流的元件)仍要依赖进口，因此要真正实现产业化和市场化可能还要一段时间。

3.2 造价和使用成本过高

新能源客车的造价和使用成本非常高。以电动客车为例，本次世博会园区内每部纯电动客车内都装有10个或12个电池箱，每个电池箱造价都在7万元左右，每辆纯动力客车成本超过200万元，在满载的情况下行驶100km更换一次电池。电动客车所配的电池使用寿命在两年到三年左右，更换电池的成本不可小觑。而修建正规的大型充电站投资需数千万甚至上亿元。另外，由于生产技术的不纯熟，新能源客车的维修频率要高于普通客车，养护费用更高。

3.3 补贴标准偏低

目前我国对新能源客车的补贴是每辆车20多万元到30多万元这样一个水平。但相对于每辆新能源客车的价位，这个补贴标准是偏低的。现在很多地方政府也推出了一些补贴政策，这对于缓解车辆购置资金压力的效果还是比较大的。但如果国家能把补贴再提高一些，那么各地方政府和终端用户的压力可能就会减少一些，整个新能源客车的普及范围可能会更大，并会间接进一步加快我国新能源客车产业化的进程。

客车企业在未来几年，要想真正实现纯电动客车产业化，可能还有很长的路要走。混合动力客车，在目前主要是柴油-电混合，在一般工况下，可以降低25%的燃油消耗，排放标准可以达到国IV水平，缺点是电池容量和寿命问题没有得到彻底解决，至今没有明确验证能否大批量生产，造成单车价值过高。混合动力客车，未来几年内必然会成为新旧能源之间的一个过渡产品，而且在目前国情下，只要价格降低10%以上，电池寿命维护保证在8年以上，必然成为未来几年客车市场的主流产品，因此可以断言，混合动力客车比纯电动客车要更容易产业化和市场化。

4.国内外主要新能源客车企业目前及今后技术发展路径

据统计，国内至少有35家客车企业已涉足新能源车技术的研发，主要情况：

（1）混合动力和纯电动客车是上述客车企业研究的主要对象，而且大部分是大型客车，这也是他们目前及今后在新能源领域的一个主要技术发展路径。研发的新能源客车主要目标市场是大中城市的公交市场。

（2）主流客车企业都把研发新能源客车作为未来发展的主要战略目标，而且投入很大，目标宏伟，一来迎合国家的产业政策，率先做节能环保的典范，二来企图以新能源客车产品来提升自己的品牌形象，促进企业更快发展。

（3）在研发新能源客车整车的同时，很多企业对新能源客车的核心技术和关键零部件，如电池材料、控制系统、超级电容等及配套服务设施也投入了大量的研发资金，这对促进未来新能源客车的产业化和商业化必然起到积极的作用，也是保证今后发展路径得以实现的基本前提。

国外新能源客车的技术发展路线主要是以混合动力为主，尤其是发达的美国，混合动力客车几乎发展到了产业化和市场化的水平，具有了一定的规模效应。

在城市化和工业化进程加速的今天，能源问题已是限制我国经济健康发展的一个重要瓶颈。而新能源客车以其节能环保的优点，且符合我国目前秉持的可持续发展观和建设资源集约型环境友好型的社会理念。发展新能源客车是履行世界性的责任，也是抵御气候变暖的一个重要途径。随着国家政策支持力度的加大和新能源技术的不断提高，我国新能源客车产业发展的将越来越好，越来越强大。

［1］节能与新能源汽车发展规划（2011-2020）.

［2］《新能源汽车杂志》，科技日报社.

［3］新能源汽车生产企业及产品准入管理规则，2009－7－1.

TK01+8

A

2095-7327（2016）-10-0135-03