城市公交车辆的发展演变及制造使用特点

泰安市公共交通有限公司 王 波

公交车辆是城市公交企业的主要装备，是城市的名片和窗口。城市公交车见证着社会的发展和城市的剧变，伴随着时代的更替，在它的身上留下了深深的烙印。每一个时代有不同的车型，不同的车型有不同的性能特点、制造工艺和不同的使用维修管理制度。

1 前置发动机公交车辆

1.1 发动机前置车型特点

1980-1990 年代及以前，公交车主要使用汽柴油燃料，那时的公交车多为货车底盘改装，发动机置于车辆前部，非承载车身、三级踏步，乘坐舒适性差。

1.2 车辆制造特点

客车制造厂家较多规模小，技术工艺落后，以组装为主，把货车的总成用到客车上。很多配件与货车通用，没有形成独立制造底盘能力。

1.3 维修管理工作特点

当时公交车按计划保养，人力成本很高，有显著的计划经济特色。直到1990 年3月7日交通部13 号令发布《汽车运输业车辆技术管理规定》，视情修理开始推广。到2010 年大部制改革后，仍有相当多的公交企业沿用计划维修体制。

2 后置发动机公交车辆

2.1 发动机后置车型特点

1991 年后玉柴YC6105 系列柴油机主打10 年，潍柴WP6、大柴、锡柴等柴油发动机陆续出现推广，适合公交车辆的180-280ps 大功率柴油机出现，功率突破后在公交车上加装空调成为可能。柴油机后置也为公交车向低入口、低地板结构发展提供了条件。无人售票投币机、GPS、IC 卡陆续普及。

后置柴油机功率大、寿命长，缺点是经常冒黑烟，排放污染严重。

2.2 维修体制过渡期

在公交车辆维修管理方面，随着客车技术、配置水平、可靠性的不断提高，柴油发动机可以做到40 万公里以上无大修，以大拆大卸为特征的计划维修体制的落后被逐步发现，计划维修体制开始动摇。

3 天然气公交车辆

3.1 替代燃油公交车

上世纪90 年代，曾用液化石油气（LPG）替代汽油，出现LPG/汽油两用燃料公交车。随后，天然气替代燃料技术开始推广。在当时，天然气价格远低于汽、柴油，价格优势明显，可以缓解油价不断上涨对公交运营带来的巨大压力。另外天然气是清洁能源，发展使用压缩天然气（CNG）、液化天然气（LNG）替代汽柴油技术是治理公交车尾气污染、实现节能减排的重要措施之一。这期间，天然气替代燃料的主要应用型式为CNG/汽油两用燃料公交车。

LNG 气瓶

CNG 瓶组

1999 年后，潍柴、玉柴大功率单一燃料天然气发动机相继出现，以柴油机为基础，功率涵盖155-280kW 范围。大功率气体机的出现为公交车辆提供了理想的动力总成，使天然气清洁能源发动机替代大功率柴油机成为可能。

3.2 制造研发能力增强

客车生产企业新产品研发力量增强，公交车新技术不断出现。缓速器成为必选配置，制动性能大幅提高，耐用性好的合资轮胎、发电机被逐步认可，空调成为大城市公交车的选配。电子路牌、自动灭火器、CAN 总线大量应用。公交车辆节能环保水平突飞猛进。外形以方造型为主，内嵌式车窗普及，座椅以耐用易打理的塑料材质为主流。

3.3 视情修理被认可

计划经济特征的大修、高保浪费人力物力，低保（一级、二级维护）加视情修理成为主流。整车喷漆、整车大修渐渐成为历史，维修人员需求下降，开始只减不增。

4 “节能与新能源”公交车辆

从柴电混动到插电式气电混动。2009 年“十城千辆”示范工程使“节能与新能源”公交车得到推广。首先是柴-电混动节能型公交车出现，以柴油公交车为基础，加装电机、电池、电控系统。起步由电机驱动，制动能量由电机回收回馈给动力电池，其节约能源约30%。初期国产并联式混合动力系统处于起步阶段，故障率高，存在离合器、换档电机可靠性差、电控系统复杂等问题。随后，气-电混动出现，其经济性、环保性优于柴-电混合。2012年，新能源汽车“十城千辆”示范推广工作收官，我国新能源汽车跨入万辆级别。混合动力车辆价格高、系统复杂，这些问题促进了纯电动车技术推广的萌芽。2013 年前后，高铁出现，轿车开始大量进入家庭，客运市场不断萎缩被高铁、私家车瓜分，客车生产企业目光开始向公交市场转移。此期间，混合动力将缓速器淘汰出局，客车轻量化使铝合金轮毂、免维护轮毂开始推广。驱动电机厂家、电控系统研发厂家、电池厂家应运而生。混合动力技术的电动部分就是纯电动技术，掌握混动技术后，如果动力电池技术过关，纯电动技术推广只是水到渠成的事。

5 纯电动公交车辆

5.1 纯电动技术大面积推广

混合动力车辆结构复杂，维修成本高，在动力电池技术突破后，纯电动公交车辆随即登场。2015年，纯电动技术终于在市场大面积推广开来。电动公交车优点很多，一是非常适合定线运行模式，电动公交车里程焦虑对于定点定线的公交车运行方式来讲根本不存在问题，夜间充电享受阶梯电价，最低电价降低了运营成本。二是节能环保、经济性良好，根据使用经验，在城市道路，6m 公交车耗电40-50kWh/100km，8m 车耗电约50-60kWh/100km，10m 车80kWh/100km 左右，能耗成本下降50%以上，而且没有尾气排放。三是纯电公交车采用无级变速，大大减轻驾驶员劳动强度。四是纯电动车安静、无异味。另外，纯电动公交车运营补贴政策打消了公交企业换电池焦虑。以泰安公交为例，2015 年以来，泰安市公交累计购置新能源公交车1600 余辆，其中纯电动公交车1448 辆，纯电动公交线路达到运营线路总数的90%以上。为适应新能源车运营，先后在公交停车场、首末站、枢纽站建设充电场站16 个，与国家电网合作建设大型加电站10 个，实现了纯电动公交车大规模运营。经测算，公司运营的1448 辆纯电动公交车年累计减少二氧化碳排放2.5 万吨，有效降低了城市空气污染，改善了泰城空气质量。

5.2 补贴促进纯电动公交车辆成熟发展

为实现汽车工业“弯道超车”，国家对纯电动公交车推广给予重大补贴支持。以6m 纯电动车为例，2015 年底前，国补加地补一辆公交车可以获得40-60 万元购置补贴。高额的补贴极大鼓舞了制造厂积极性，使用企业可以用极低价格获得车辆，促使纯电动车销量大增，动力电池供不应求。在新能源汽车“三电”等核心技术方面，部分领域技术已位居世界前列，驱动电机技术基本与国外水平同步，大部分已经接近国际先进水平；在电机控制方面，基本掌握核心零部件的关键技术；在动力电池方面，中国企业更是走在前列，经过近10 年市场考验大批电池厂家被淘汰出局，同时造就出技术领先世界的动力电池生产企业。中国汽车工业协会统计数据显示，2012 年我国新能源汽车销量为12791辆，2021 年销量跃升至352.1 万辆。至2022 年一季度，我国新能源汽车已累计推广1033 万辆，成功突破1000 万辆大关。

充电桩

5.3 纯电动公交车辆维修工作量少

纯电动公交车因没有发动机、变速器、离合器，不存在定期更换润滑油、滤清器问题，维护项目少于普通车。但是纯电动公交车配件价格高、采购困难、维修难度大：配件厂家技术不公开，使公交企业维修工作过分依赖厂家；价格由厂家决定，服务质量很难保障。对此，在车辆采购时要约定延长保修期限、明确保修责任，“三电”系统实行终生保修。

6 未来公交车辆发展方向

6.1 氢燃料车推广应用仍需时日

与纯电动车辆相比，氢燃料电池公交车采购、使用成本高（燃料电池电堆价格高、寿命长短尚需验证、氢气价格高）。资金困难的公交企业必须在补贴资金、加气站、氢气来源问题解决后才可推广。

6.2 公交车辆将更安全、更经济可靠

未来公交车在安全方面投入资金比例上升，公交车辆本质安全水平将大幅提升。随着公交智能化水平提高，电动公交车辆油门防误踩、防溜车、关门起步、停车开门、雷达预警、主动刹车等主动安全设施功能将必须具备。电池箱灭火装置、自动喷淋消防系统等被动安全设施将成为标配。

6.3 公交车将向轻量化、小型化发展

城市出行方式多样化使公交出行需求下降，随着乘客数量下降，大型公交车将减少。公交将向定制化、小容量发展。轻量化、小型化公交车在满足需求同时更经济。轮边电机将取代单电机，轮边电机公交车可以有效降低地板高度、增加车厢有效面积，减少车内台阶数量，非常适合公交车辆需求。

6.4 智能网联公交车终将逐步推广

智能网联公交车终将逐渐完全替代驾驶员操作，实现满足所有场景的自动驾驶。目前L4 级自动驾驶车辆配备激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、长焦相机、中距相机、广角相机、鱼眼相机等多种传感器和组合导航定位系统，可实现超级巡航、动态避障、自主超车、精确停靠、路口通行、车路协同、自主泊车、自动充电、5G 通信、远程升级、远程驾驶等功能，随着各地配套政策陆续出台，无人驾驶公交车示范运营线路将大量出现。