国内外工业车辆专业领域能效标准及其对比分析

张金侠 赵春晖

北京起重运输机械设计研究院有限公司 北京 100007

0 引言

近几年，国内外工业车辆行业呈现高速发展态势，尤其是中国的工业车辆行业发展迅速，至今已连续12 a稳居世界机动工业车辆生产和销售市场之首。中国工业车辆行业的发展正在从量的提升向质的飞跃迈进。在“双碳”背景下，锂电池、氢燃料电池等新能源工业车辆研发取得不断的突破，正从安全高效、节能降碳等方面改变着传统的工业车辆行业。

工业车辆的能效与节能降碳工作有着密切联系，提高工业车辆能效是节约能源的必然选择，是转变经济增长方式、增强企业竞争力的重要途径，也是保护环境、实施可持续发展的重要措施。如何评价工业车辆能效需要科学的试验方法。为此，中国、欧洲以及国际标准化组织分别制定了工业车辆能效试验方法标准。中国早在2014年就发布了JB/T 11988—2014《内燃平衡重式叉车能效测试方法》，而欧洲标准化委员会（CEN）制定的能效试验方法标准尚处在起草中，这为我国顺利承担新成立的可持续性分技术委员会（ISO/TC110/SC5)主席和秘书处打下了基础。

1 我国工业车辆能效标准

截至目前，我国工业车辆能效标准共有2项，均为机械行业标准，包括JB/T 11988—2014 《内燃平衡重式叉车 能效测试方法》[1]和JB/T 11764—2018《内燃平衡重式叉车 能效限额》[2]。

1.1 JB/T 11988—2014《内燃平衡重式叉车 能效测试方法》

JB/T 11988—2014《内燃平衡重式叉车 能效测试方法》规定了内燃平衡重式叉车的能效测试方法，适用于以柴油、汽油为动力源的内燃平衡重式叉车。该标准分为范围、规范性引用文件、术语和定义、试验条件、耗油量的测试、单位循环耗油量的计算、有效功的计算、能效值的计算共8章内容。该标准具有以下特点：1）适用于内燃（包括汽油，柴油）平衡重式叉车；2）规定了运行线路，运行线路主要参考了VDI 2198: 2011《工业车辆技术规格书》[3]的有关要求；3）规定了内燃平衡重式叉车单位循环耗油量、有效功、能效值的计算方法。该标准用叉车单位耗油量做功效率测试方法的规定，为内燃式平衡重叉车能效测试提供了统一的方法，进而为能效分级和高效率产品推广提供了标准依据。

1.2 JB/T 11764—2018《内燃平衡重式叉车 能效限额》

JB/T 11764—2018《内燃平衡重式叉车 能效限额》规定了内燃平衡重式叉车的术语和定义、能效等级、能效限定值、能效等级的评价和能效等级标识。该标准适用于额定起重量为1～10 t的内燃平衡重式叉车，并按照额定起重量划分能效等级，能效等级分为1、2、3级，其中1级表示能效最高、3级最低。该标准规定了额定起重量为1～10 t的内燃平衡重式叉车对应的最低能效值，规定了内燃平衡重式叉车的能效限定值所要求的最低能效值为3级。内燃平衡重式叉车的节能评价值所要求的最低能效值为2级。并规定了能效等级标识在内燃平衡重式叉车和出厂文件的标识方式。

该标准中规定的能效限额值、能效等级的评价、科学合理，具有可操作性，为制定其他工业车辆能效限额标准奠定了基础，并对工业车辆行业开展节能评定工作打下基础，推动了叉车的节能降耗，促进了产品转型升级。

2 欧洲标准化委员会工业车辆能效标准

欧洲标准化委员会工业车辆安全技术委员会可持续性工作组（CEN/TC 150/WG15）制定了EN 16796《工业车辆能效 试验方法》部分标准，其中第1、2、3、4、6部分分别为总则[4]、操作者控制的自行式车辆、牵引车和载运车[5]、集装箱搬运车[6]、越野型伸缩臂式叉车[7]、集装箱跨运车[8]，均已正式发布。第5部分为带有起升操作台的车辆和专门设计为带起升载荷运行的车辆，目前为拟制定阶段。

2.1 EN 16796-1:2016《工业车辆能效 试验方法 第1部分：总则》

EN 16796-1:2016《工业车辆能效 试验方法 第1部分：总则》规定了自行式工业车辆能耗的通用试验准则和要求，该标准适用范围广，试验方法科学合理，在行业内得到了广泛的应用，该方法通过比较能耗值来评估车辆的能效。该标准于2016年正式发布，分为范围、规范性引用文件、术语和定义、试验条件、试验程序，文件共6章。规定了自行式工业车辆在工作过程中的能耗通用试验方法准则和要求，对于蓄电池工业车辆包括了蓄电池和电池充电器的效率。该标准适用于以下24种类型的工业车辆：平衡重式叉车、铰接平衡重式叉车、卡车携带式叉车、前移式叉车、插腿式叉车、 托盘堆垛车、托盘搬运车、平台搬运车、端部操纵式托盘搬运车、拣选车、中心操纵式拣选车、牵引车、推顶车以及货物载运车、牵引堆垛车、侧面式叉车（单侧）、越野叉车、越野型伸缩臂式叉车、越野型回转伸缩臂式叉车、伸缩臂式集装箱搬运车、平衡重式集装箱堆高机、侧面堆垛式叉车（两侧）、三向堆垛式叉车、非堆垛用低起升跨运车、多向运行叉车。

该标准的特点：1）适用于内燃（液化气LPG、天然气CNG、柴油）、蓄电池，混合动力的上述工业车辆；2）给出了测量能耗通用试验准则和要求，并规定：基于经验数据，如果能产生可比较的结果，允许使用计算、计算机模型或其他等效模拟方法；3）给出了使用放电周期确定蓄电池效率的计算方法，给出了计算铅酸蓄电池组的蓄电池和充电效率的简易程序；4）给出了二氧化碳当量的计算方法，以计算不同系统的相关温室气体排放量。

2.2 EN 16796《工业车辆能效 试验方法》第2部分～第6部分

EN 16796《工业车辆能效 试验方法》第2部分～第6部分是对EN 16796-1:2016《工业车辆能效 试验方法第1部分：总则》内容的补充，与其配套使用，其规定的用于测试电动工业车辆和内燃（IC）工业车辆的能耗的具体试验循环路线先进合理，为行业广泛接受和使用。EN 16796《工业车辆能效 试验方法》第2部分～第6部分具有以下特点：1）规定了不同类型工业车辆的试验循环路线；2）规定了试验时间为1 h，平衡重式叉车在不同额定起重量条件下对应的循环次数分别为25、40、45、60；并规定了其他类型工业车辆对应的循环次数分别为20、30、35、40、60；3）规定了满载集装箱搬运车的试验载荷为额定载荷的70%，空箱集装箱搬运车的试验载荷为空箱集装箱，其他类型工业车辆的试验载荷均为额定载荷的70%。

3 国际标准化组织工业车辆能效标准

国际标准化组织工业车辆技术委员会可持续性分技术委员会（ISO/TC110/SC5）制定了ISO 23308《工业车辆能效——试验方法》部分标准，其中包括第1部分：总则[9]、第2部分：操作者控制的自行式车辆、牵引车和载运车[10]和第3部分：集装箱搬运车[11]共3部分。ISO 23308部分标准给出了内燃和蓄电池工业车辆（包括电池和电池充电机的效率）的能耗试验方法。不适用于卡车携带式叉车、非堆垛用低起升跨运车、越野叉车、越野型伸缩臂式叉车和越野型回转伸缩臂式叉车。

ISO 23308的第1～3部分标准是在EN 16796的第1～3部分的基础上制定而成，但ISO 23308-1:2020与EN16796-1:2016相比，修改的内容包括：1)增加了汽油机车辆的二氧化碳当量的计算；2)将环境温度的范围调整至5℃～35℃；3)适用范围中新增了锂电池。ISO 23308-2:2020与EN 16796-2:2016相比，对于1 h内完成不了指定的循环增加了要求：如果车辆不能在1 h内完成指定的循环，试验时应采用最大效率直到完成规定的循环数，并应根据ISO 23308-1:2020中6.2.1的要求记录试验实际完成时间。

ISO 23308部分标准虽然适用的车辆类型没有EN 16796部分标准的范围广泛，但增加了一些技术和方法要求，试验方法更加完善合理，更具有可操作性。

4 国内外能效试验方法标准对比分析

4.1 发布时间对比

表1为国内外能效试验方法标准发布时间对比，由此可以看出，我国首先发布了国内外第一个能效试验方法标准，随后，2016年欧洲标准化委员会开始发布工业车辆能效试验方法标准，2020年国际标准化组织发布了工业车辆能效试验方法标准。

表1 国内外能效试验方法标准发布时间对比

4.2 主要技术内容对比分析

表2为国内外工业车辆能效试验方法标准主要内容分析对比，由此可以看出，在试验循环路线，试验载荷方面，我国标准与欧洲标准和国际标准相差不大。其中，试验载荷除集装箱搬运车有空箱载荷试验外，其余均取额定载荷的70%。EN 16796部分标准中规定的试验载荷为额定载荷或牵引能力的70%，是参考了我国标准JB/T 11988—2014《内燃平衡重式叉车 能效测试方法》确定的。但是，我国能效试验方法标准和国外能效试验方法标准还存在如下差异：

1）我国标准适用的车型范围窄，欧洲和国际标准适用的车型范围宽。我国的能效试验方法标准仅适用于平衡重式叉车，且仅包含内燃平衡重式叉车中的柴油和汽油叉车。而欧洲标准和国际标准制定的工业车辆能效试验方法标准适用于表2中列出的24种类型的工业车辆，且包含了动力源为液化石油气LPG、天然气CNG、柴油、蓄电池，混合动力的工业车辆。

表2 国内外能效试验方法标准主要内容对比

2）我国标准规定了能效值的计算方法，欧洲和国际标准是通过能耗值评价能效。我国的能效试验方法标准规定了内燃平衡重式叉车的能效测试方法，通过单位循环耗油量和有效功计算出内燃平衡重式叉车的能效值。而欧洲标准和国际标准规定了工业车辆能耗试验方法准则和要求，包含牵引电池和电池充电机效率的程序，通过比较能量消耗来评估车辆的能效。

3）欧洲和国际标准规定了二氧化碳当量的计算方法，而我国标准未规定。

5 完善我国工业车辆能效标准体系的建议

通过以上对比分析可以看出，我国工业车辆能效标准已经不能满足工业车辆行业发展的需要。为贯彻落实国家提出的绿色发展、循环发展、低碳发展的方向，助力实现2030年碳达峰，2060年碳中和的目标，填补标准空白，实现与国际标准接轨以消除贸易壁垒，提出如下建议：

1）应尽快等同转化国际标准ISO 23308《工业车辆能效 试验方法》部分标准，同时应积极研究国外已经发布的有关越野型伸缩臂式叉车和集装箱跨运车的能效试验方法标准，制定出满足我国工业车辆行业需要的能效试验方法标准，以扩大标准的适用范围。

2）依托我国制定的JB/T 11764—2018《内燃平衡重式叉车 能效限额》，继续制定其他类型工业车辆能效限额标准，以推动工业车辆的节能降耗，促进产品转型升级等。

6 结束语

近几年，国家相继出台了很多与节能减排有关的重要文件，包括《工业节能与绿色标准化行动计划》《工业绿色发展规划（2016-2020年）》《工业绿色制造工程实施指南（2016-2020年）》和《绿色制造标准体系建设指南》等。这些文件的出台，对推动我国工业节能和绿色发展指明了方向，特别是在国家提出的“双碳”目标推动下，近年来我国工业车辆市场的油改电加速，电动工业车辆的占比将超过内燃工业车辆。同时，新能源锂电池和氢燃料电池在工业车辆上的应用，都在进一步推动工业车辆市场向更节能环保的方向发展。未来，要制定更具有可操作性、先进性和科学性的能效标准，为进一步完善我国工业车辆能效标准体系，促进工业车辆产品结构优化、产业升级和节能降碳打下良好的基础。