加快我国公交车纯电动化步伐是大势所趋

 

2015年5月14日，交通运输部、财政部、工业和信息化部联合下发了《关于完善城市公交车成品油价格补助政策，加快新能源汽车推广应用的通知》(简称《通知》)。《通知》是对交通部3月18日发布的《关于加快推进新能源汽车在交通运输行业推广应用的实施意见》的进一步细化。《通知》的发布是我国公交车纯电动化加快步伐的一个重要的里程碑性标志，即加快新能源汽车推广应用已经是公交企业的一项重要的、刚性的任务。

 

笔者理解《通知》的发布，加快新能源汽车推广应用已经是大势所趋。公交企业当下的工作是要讨论和部署如何去完成这个任务，不是谈论“新能源公交车”能不能用了。客车企业是要讨论如何加快产品转型，满足公交企业要求，帮助公交企业去完成这个任务。

 

一、了解目前新能源汽车的发展现状及发展

 

目前交通部文件提到的新能源公交车分为三大类，插电式混合动力、纯电动、燃料电池。这三类公交车的基本相同的特点是，纯电驱动。

 

什么是电驱动？即由电机直接提供驱动汽车的驱动力（原来是由发动机提供驱动力），这个电机叫做驱动电机。

 

什么是“纯”电？驱动电机的电源由车载上的储能设备（电池、电容）提供。说明一下，无轨电车是电驱动机动车，它是由车外电网直接给驱动电机提供电源。所以说，从慨念上讲，无轨电车不是新能源汽车。

 

这三类公交车的不同点：插电式混合动力车保留发动机总成件；纯电动车已经没有发动机总成件；燃料电池车不用外部电网充电，电能由燃料电池自己生产。

 

插电式混合动力车尽管保留发动机总成，但是已经有纯电动的基本特征了。他是向纯电动车过渡的产品。

 

为什么要过渡呢？主要原因是，以前动力电池的比能量太低，离纯电动公交车要求较远。而目前插电式混合动力车不仅稳定，而且节油效果明显，但是环保性改善空间较大。

 

加快推广纯电动公交车的理由是，目前动力电池的比能量水平已经提高了许多，基本接近公交企业运营的基本要求，客观的说，离公交企业的满意度要求，还有差距。如果能得到公交客户的配合下，纯电动公交车，其应用综合效果，已经能到达相当好的程度了。主要优点是不用油，环保性到达最高水平。目前我国客车企业的努力，已经生产出了经济性比燃油公交车更有优势的纯电动公交车。

 

燃料电池公交车，客车生产企业目前正在研发和验证的之中，目前的技术水平，还没有到推广应用的程度，

 

二、纯电动公交车推广应用的难点

 

难点之一：动力电池的比能量还是较低，离公交公司满意度的要求有差距。目前纯大客车用的是主流电池是磷酸铁锂电池（其他电池在验证之中），1度电容量的重量是在1吨上下。实际情况是12米纯电动大客车，行驶1公里需消耗1度电。一天运营200公里里程，需消耗200度电。如果要求开空调，一天要多消耗70度电。

 

再细说，要达到公交公司对动力性满意度要求，12米车的电池容量转载重量至少要到达3.5吨，即整车整备质量会超过15.5吨。这个车队对公交公司而言，已经没有多少使用价值了。

 

目前市面上，超常规的整车整备质量较多，新车里程长度能满足公交公司的要求。但是动力电池超重，导致大客车是运力大大降低，由于动力电池容量过了临界点，其一致性无法保障，衰减严重。

 

难点之二：动力电池充电时间过长，离公交公司的满意度有差距。磷酸铁锂电池充电倍率，厂家建议是0.3C，用按个规定给280度电容量的电池组充电，至少要5个小时以上。这个指标对公交公司而言，已经没有任何推广意义了。

 

难点之三：动力电池充电比加油安全性要求高得多。公交公司每天运营任务是刚性的。对电能充（补）的方式，一要求安全绝对保障，二是越方便越好，即最好采用信息化时代的在线工作模式。前期示范阶段采用的换电模式，远远达不到公交公司运营的基本要求。

 

三、客车企业克服以上三个难点的基本思路

 

1）先保证满足公交公司基本要求。磷酸铁锂电池比能量的提升，短期不会有颠覆性的可能。客车厂不能等、不能靠。必须要发挥自己的主观能动性，必须满足公交公司的基本要求。运力不能降低，运营里程200公里要保障。电池配重必须要控制在1.5以下，在动力电池配重有严格限制的条件下，解决这一难点基本模式是“晚充白补”，即晚上用慢充方式充电，白天用快充方式补电。

 

2）再渐渐地满足其满意度要求。

 

由于动力电池比能量在持续提升，保障满足公交公司的基本要求的前提下，一步一步实现公交企业的满意度的要求。

 

措施之一：“双枪同时充电模式”。里程越远，要求其充的电量越多，充电时间要求越长。客车厂家已经研发出，一把枪充1个单位时间，2把枪就是1/2个单位时间，大大缩短充电时间。能量是守恒的，理论上、逻辑上是正确的。目前技术也是安全有保障的。

 

措施之二：提供充电的方便性是客车厂家能做到的。比如开发一定容量的车载充电机，什么地方有电，就可以充电。如借用城市里无轨电车供电的滑触网电源，不仅安全可靠且自动化程度高。开辟了纯电动公交车推广应用新的技术路线。

 

四、适应“新常态”政治要求，客车产品必须转型

 

推广新能源公交车第一任务是要为消除雾霾做出贡献。插电式混合动力公交车目前节油效果显著，但是做不到“电”零排放。，公交车用“电”是零排放。纯电动公交车才是是零排放，但是电池本身有没有环保问题？研发燃料电池公交车是历史性新任务，是客车厂的使命所在。适应“新常态”的大环境，客车产品必须转型。

 

在《通知》里，对混合动力公交车也有补助了，公交公司对《通知》是高兴的。过去公交公司已经采购一部分混合动力公交车（含插电式），政策上有补贴自然是好事。目前插电式混合动力公交车技术相当成熟。插电式混合动力公交车节油率已经超过了30%，有的标称达到40%。对公交公司而言，省了许多事情。在这《通知》鼓励下，公交公司对插电式混合动力公交车的积极性会空前高涨。而笔者的观点是：

 

1）客车厂家不宜持续向公交公司推荐插电式混合动力公交车

 

其基本理由：一是插电式混合动力公交车还保留燃料发动机，对消除雾霾的贡献是相当有限的；二是如果用户没有电可插，其节油率能到40%吗？三是纯电动客车技术已经趋向成熟。四是客车厂家的研发重点要转移燃 料电池的公交车研发来了。

 

如果公交客户采购插电式混合动力公交车，对当地新能源公交车充电设施建设有推动作用，还有一定的积极的意义。而示范期间的实际情况是：公交公司采购了插电式混合动力公交车，基本上没有电可插。这是一个业界都知道的事情，只是没有人公开来讨论它。这个《通知》对插电式的补贴是有条件的，如果实际上没有充电运营，是拿不到运营补贴。

 

如果当地政府，采购插电式混合动力公交车只是为了完成任务，不去落实充电设施的建设。对客车而言，在车上配置两套系统，而客户实际上纯电模式有没有用，或者用不了，是一种资源的浪费。

 

当前，纯电动公交车技术基本成熟，一些细节有待完善。客车厂如果不再推荐插电式混合动力公交车，公司只能采购纯电动公交车，当地政府要要完成任务，必须要把充电设施建设到位。

 

从某种意义上讲，对客车厂家而言，研发和完善插电式混合动力公交车的历史使命已经完结。

 

2）公交公司不宜继续采购新的插电式混合动力公交车，其理由是：

 

《通知》对公交公司推广应用插电式混合动力公交车开始有了补贴。一是要求必须要纯电动模式运营，否则拿不到补贴，二是为推广应用纯电动公交车在铺垫，目前充电设施相对落后，其充电设施建设会有一个周期。对插电式混合动力公交车有了补贴，是在解决推广应用中的“先有鸡，还是先有蛋”问题的权宜之计。

 

如果公交公司继续采购插电式混合动力公交车，当期政府的新能源汽车推广任务能基本完成，而充电设施建没能不能落地？公交公司心里是没有底的。如果没有底，公交公司只能把插电式公交车当节油的燃油车用了，而结果是8年下来拿不补贴，同时维护费用比纯燃油车还要高出许多。

 

目前纯电动公交车基本成熟（不象纯电动乘用车目前全世界基本都不成熟，插电式混合动力乘用车要大力推广应用），在这个阶段，公交公司再买一个这样过渡的产品，做什么呢？

 

五、纯电动公交车的技术（性能）基本成熟具体是指？

 

这《通知》的关键词是“应用”。 不同以前“示范”二字。以交通部名义来加快“应用”的产品，必须是技术成熟的产品。这与工信部是不同的。工信部的职责是把不成熟产品变成成熟的产品，而交通部的职责是把成熟产品变应用推广。这里对纯电动公交车技术成熟性的具体含义进行说明：

 

一是，目前大型公交车普遍用的磷酸铁锂电池，这个电池的安全性经过几年的“示范”运营，被证明在公交的运营中是安全的。没有可靠的科学依据，交通部不可能推广应用这个产品。

 

二是，纯电动公交车结构的安全性，采用磷酸铁锂电池纯电动公交车是有安全保障的，这是经过多年的“示范”后的结论。这也同样是公认的。

 

三是，采用磷酸铁锂电池的纯电动公交车是环保的。这是全世界公认的

 

六、公交公司更关心的是纯电动公交车推广应用的经济性、便利性

 

目前纯电动公交车的安全性有保障的前提下，其经济性，离用户的要求仍然有距离是客观事实。其主要原因：动力电池比能量不是太高，而价格却较高；充电设施建设落后，目前市面上提供的充电方式对公交公司适宜性有待进一步提升。

 

1）降低公交客户实际支付费用的政策措施基本落地

 

近一年来，国务院及交通运输部、财政部、工业和信息化部、税务总局，持续的出台有一个又一个支持政策。公交客户采购新能源汽车的实际支付费用已经降低了传统燃油公交车水平，《通知》对新能源公交车运营进行了补贴，其额度是相当可观的，12米纯电动公交车每一年运营补贴是8万，8年下来是64万；其他的税费减免没有计算进来。中国电动汽车百人会成员、科技部电动汽车重大项目监理专家组组长王秉刚对纯电动公交车按安全性、环保型、经济性、便利性四个方面进行了研究，其结论是，在现阶段短，短里程借用无轨电车供电线网的（在线充）模式是最经济的，其综合成本已经比燃油大客车低20万(按8年的生命周期)。

 

2）纯电动公交充电的便利性，也在一步一步的提升。

 

一是国务院出台了充电设施建设奖励措施，期望建更多的充电设施；二是客车厂总结多年示范运营中已经尝试了的不同类型充电方式，如长里程电桩漫充模式，建自动化程度较高的换电模式，短里程双枪快充模式、借用无轨电车供电线网的（在线充）模式；三是浅充浅放模式能延长电池寿命得到验证。

 

同时，王老师给出了（在线充）模式、双枪快充模式是最便利的的结论。

 

七、双源无轨电车不是纯电动在线充公交车，许多专家对此不了解

 

许多专业人士，习惯性把纯电动在线充公交车视同双源无轨电车，一些专业媒体也一样不了解这一点。双源无轨电车不是纯电动在线充公交车，在这里再次说明。

 

1）纯电动在线充公交车是汽车，双源无轨电车不是汽车，他们是两种不同的机动车；

2）纯电动在线充公交车有工信部汽车公告、新能源汽车目录，享受新能源汽车的一切政策待遇，双源无轨电车不能享受新能源汽车的有关政策待遇；

3）纯电动在线充公交车仅是借用目前无轨电车供电线网做为车载电池充电，其驱动源于车载电池，其机动性与其他新能源汽车是一样的；

4）双源无轨电车离线运行里程较短，而纯电动公交车一次充电的持续里程必须大于150公里。这是两者不同技术门槛。在说得细一些，两者是不同技术平台。

5）驾照纯电动在线充公交车的，要求是A类，而双源无轨电车要求的是N类。

不少人没有搞清楚纯电动在线充公交车与双源无轨电车的区别，一次又一次在错误的表述，导致上级决策领导及关热心人士误解。

纯电动在线充公交车的发展基本趋势是，必然会抑制无轨电车的发展。无轨电车数量也会越来越少，城市里蜘蛛网式空中线网也会越来越少。而目前无轨电车的供电设施将来仅用作纯电动公交车充电。

 

八、推广应用纯电动公交车的技术路线研究及建议

 

插电式混合动力公交车已经很成熟了，目前却没有电可充，更不谈发展纯电动公交车了、如何办？

 

要发展纯电动公交车（含插电式混合动力）离不开充电设施建设。实际情况是充电设施建设的难度，比开发纯电动公交车难度要大得多。纯电动公交车开发，仅涉及到产业链上、下游企业，而纯电动公交车充电设施建设会涉及到全社会的方方面面。

 

按照王秉刚老师的研究结论，在线充模式和快充模式是我国纯电动公交车最佳模式。笔者的研究建议如下：

 

目前全国还有10个城市（如上海、北京、武汉、太原、清岛、济南、洛阳）保留无轨电车，其供电设施，对在线充模式纯电动公交车而言，这些设施是的现成充电设施，可以直接借来来给纯电动公交车充电，这样一来，每一个城市2015年按500台配备计算，全国就可以一年就可以按发展5000台纯电动在线充公交车。

 

还有16个城市（如沈阳、重庆、南京）原来有无轨电车，其供电设施大部分还保留，如果进行恢复，这样一年有可以发展8000台纯电动在线充公交车。

 

对26个城市的无轨电车供电设施进行扩容，一方面可以追加纯电动在线充公交车的规模，另一方面可以进行发展快充纯电动公交车（主要在9米以下纯电动公交车），26个城市纯电动车公交车载一到两年就可发展3-5万辆纯电动公交车，充电设施投入相比其他的充电模式要少很多且见效快。

 

其他没有无轨电车供电设施的城市，复制成本低。无轨电车城市的供电设施是公交公司在经营，不同城市公交公司彼此学习是很方便的。公交协会和公交学会组织几次会议就可以推广开来。全国公交是一家人，彼此学习和借鉴是我们公交企业的文化。

 

公交车充电设施必须专用.这是目前许多新能源汽车充电设施投资者没有搞清楚的。我国的公交公司已经有了许多专用加油站或者专有加气站。这是有公交企业的经营性质决定的，是不以人的意志转移的。前期示范运营阶段，曾经尝试过，将纯电动公交车充（换）场站，设计为社会车辆同时服务模式。最后这个模式，不得不停运下来。谁投资与谁经营是两回事。建议，公交车充电设施必须专用，最好由有公交企业自己经营。

 

九、结论

 

加快我国公交车纯电动化步伐是大势所趋。但资金有限，资源有限。机遇大于挑战。如何决策是公交公司自己的事情。这里笔者介绍“机会成本”决策理论，机会成本是经济分析中一个非常重要的概念。供公交公司领导参考。

 

1）机会成本是从稀缺资源配置的代价而不是会计学的意义上来考察成本的概念。

2）是采购插电式混合动力公交车，还是采购纯电动公交车，不仅仅是一个资金支付问题，而是稀缺资源配置配置问题。

3）采购插电式混合动力公交车当前支付成本相对少一些，而失去代价是一个相当大的，如：

 

纯电动公交车8年运营补贴，共64万元。

 

政府的任务是完成了，而充电设施却不能到位，实际上插电式只能当节能车来用，由于公交公司实际上没有插电运营，其运营补贴可能拿不到；

 

我国公交车纯电动化，公交公司的员工将失去学习纯电动公交车驾驶、保养、维护的机会。

 

下一个时间节点，燃料电池公交车要进入示范运营了，公交公司的员工如何跟得上？