淺論當前新形勢下為何建議首選插電式混合動力車輛
2013年蕪湖市政府印發的《蕪湖市人民政府關(guan) 於(yu) 印發蕪湖市betway在线官网汽車推廣應用實施方案(2013-2015年)的通知》中明確提出,加大推廣betway在线官网車的應用力度,努力把蕪湖市建成國家betway在线官网汽車推廣應用先進城市,為(wei) 全市人民提供節能、清潔的交通服務,其中betway在线官网公交車推廣數量為(wei) 450輛。按照此發展規劃,2014年全年蕪湖市公共交通集團有限責任公司共計采購公交車248輛,其中betway在线官网公交車200輛(插電式氣電混合動力),占新購車輛的80.65%,圓滿完成了第一年的推廣任務,也標誌著蕪湖市公共交通穩步進入betway在线官网時代。
該文的出台給我們(men) 的下一步選擇公交車型提供了明確的方向,即隻能選擇betway在线官网車輛。麵對這個(ge) 形式下的油補政策,如何更好地發揮公共交通在生態文明建設方麵的引領作用,讓廣大市民在日常出行過程中享受到綠色的福利,同時也能更好的享受國家油補政策,節約公交購車資金和運營費用,省公交協會(hui) 也在6月份及時召開了專(zhuan) 題研討會(hui) 。現我們(men) 蕪湖公交也就為(wei) 何選擇插電式混合動力車輛提出如下幾點思路以供參考: 2015年5月14日,財政部經濟建設司下發財建[2015]159號《關(guan) 於(yu) 完善城市公交車成品油價(jia) 格補助政策加快betway在线官网汽車推廣應用的通知》。通知指出:2015-2019年,現行城市公交車成品油價(jia) 格補助中的漲價(jia) 補助以2013年實際執行數作為(wei) 基數逐步遞減,betway在线官网公交車給予運營補貼,如下:
一、蕪湖公交目前的主導betway在线官网車型
目前,蕪湖公交使用的betway在线官网公交車全部是由奇瑞貴州萬(wan) 達提供11.5米的150台CNG和50台LNG插電式混合動力車,經過近半年來的使用,運轉較為(wei) 平穩,其主要使用心得和體(ti) 會(hui) 如下:
(一)、乘坐舒適性較好,運行穩定
該車型采用了並聯式驅動模式,即由發動機和電機兩(liang) 套獨立的驅動係統驅動車輛,有三種驅動模式,分別是電機驅動、發動機驅動和混合驅動。
在車輛起步和低速行駛時,車輛主要由電機驅動,從(cong) 而大大降低了車輛起步的噪音,由於(yu) 電機轉速平穩,車輛起步時也客服了傳(chuan) 統車輛存在晃動的特點;當車速接近發動機切入車速時,係統將由電機起步模式切換到發動機主驅動模式,在切換過程中,隨著發動機扭矩的逐漸上升,電機扭矩逐漸退出。在此過程中,乘客隻能感受到車輛一直在平穩提速,起步運行平順的同時還可有效降低車廂內(nei) 的噪音,從(cong) 而大大提高了車輛的乘坐舒適性和安全性(數據顯示車內(nei) 事故發生率在下降)。
由於(yu) 奇瑞萬(wan) 達該種車型采用了並聯混合動力係統,同時綜合了電機和發動機兩(liang) 大動力優(you) 點,在混合動力失效時,還能夠以常規AMT(機械式電控自動變速箱)模式繼續行駛;一方麵在線路運營時,若混動意外失效,車輛能夠以常規AMT模式繼續運行或行駛至維修地點;另一方麵,而當車輛運營年限超過動力電池使用壽命時,車輛還能夠以常規車方式繼續使用,這個(ge) 優(you) 點能很好地保證公交線路運行的穩定性。
(二)、量身定製,使車輛操作精細化
該車型的驅動策略可根據路況、客流等等因素進行調整,為(wei) 此,蕪湖公交聯合奇瑞萬(wan) 達對車輛投入線路進行路譜采集,對運行線路的紅綠燈數量、坡度、彎道角度和數量、客流等內(nei) 容進行采集與(yu) 定量分析,科學確定車輛所需的驅動功率、扭矩、傳(chuan) 動比等技術參數與(yu) 配置要求,確保每一條線路的betway在线官网車輛都能根據實際特點最大化的節能減排。
以陶溝到紅星6路線路為(wei) 例,路線如圖1,該線路的平均車速約為(wei) 30km/h,最高車速約為(wei) 60km/h,共有39個(ge) 站點,2個(ge) 上下坡,因其線路從(cong) 市中心開至市郊,客流量較大,且中途下客較少,負重相對較高; 圖16路線路圖
車速分布概況如圖2,根據混合驅動最高限製車速,對發動機最大功率和最大轉矩、電機最大功率和最大轉矩、主減速比、變速器最大與(yu) 最小速比和動力電池容量等相關(guan) 參數進行優(you) 化選型,采用60Ah的電池,6檔變速器,速比為(wei) 6.39,3.97,2.4,1.48,1,0.73,發動機最大功率和最大轉矩為(wei) 155kW/710N·m,電機最大功率/最大扭矩為(wei) 95 kW /850N·m。
圖2 車速分布圖
(三)、能量回收,提升節能效果
該車型能量回收模式分為(wei) 滑行回收模式和製動回收模式:
1、當車速較高時,若駕駛員鬆掉油門,則表明駕駛員有一定的減速意圖,此時電機將提供製動轉矩,回收電能,整車工作在滑行回收模式下;
2、當車速不高時,若駕駛員踩下刹車,則表明駕駛員的減速意圖較強,此時電機同樣提供製動轉矩,和機械製動轉矩共同起作用,使車輛減速,整車工作在製動回收模式下;
3、整車采用分級踏板,約前四分之一左右的行程為(wei) 電製動行程,而超過電行程以後,機械製動介入,減速度才會(hui) 進一步變大。
以下表2015年6月26日實際發生的運行數據為(wei) 例,其SOC(電量百分比)消耗也顯示較低,如操作得當,會(hui) 有較好的節能效果。
(四)、燃料節約效果達到行業(ye) 平均水平
按目前我公司運行的200輛betway在线官网車的實際情況來看,如按節氣率平均為(wei) 20%來估算,從(cong) 2014年上線營運至5月初,累計行駛公裏已達5407479.42公裏,實際消耗1695655.03方氣(LNG已折算為(wei) CNG,統一計算單位),約已節省了40萬(wan) 方氣,按市價(jia) 4元/方計算,約價(jia) 值160萬(wan) 元。如圖:
圖1:與(yu) 上年同期相比,燃料消耗明顯下降
圖2:節氣率折線圖
二、目前購置插電式混合動力車仍存在的一些問題
1、與(yu) 傳(chuan) 統車型相比,該車型成本較高,所以目前的發展還處在政府推動的階段。現蕪湖公交購置的11.5米的插電CNG車價(jia) 格為(wei) 89萬(wan) ,剔除國家補貼25萬(wan) 後,價(jia) 格為(wei) 64萬(wan) 元;插電LNG車價(jia) 格為(wei) 90萬(wan) ,剔除國家補貼25萬(wan) 後,價(jia) 格為(wei) 65萬(wan) 元;從(cong) 價(jia) 格的角度看,如果沒有政府資金的強力支持,單純靠公交企業(ye) 自身很難大規模選購。
2、作為(wei) betway在线官网客車最重要的部分,插電式車輛的動力電池的國家標準也未出台,也就造成各家生產(chan) 企業(ye) 要根據不同的客戶需求,進行各自的專(zhuan) 業(ye) 化研發設計,大大增加研發、製造成本;同時,動力電池的管理係統有的是由電池廠商自行設計,有的是外委設計,最後在整車廠將之與(yu) 插電式混合動力的驅動係統進行整合,從(cong) 而導致在使用時,會(hui) 因為(wei) 軟、硬件標準不統一的情況,出現較多故障;蕪湖公交的現在用電池運行半年後已經陸續出現掉高壓、電池發熱報警等情況,一定程度上影響了正常營運。
3、該車型在使用時對配套設施有一定的需求,需建設充電站和充電樁,又由於(yu) 插電式混合動力的實際電池容量較小(一般為(wei) 20kWh左右),涉及到運營盈利因素等情況,故不在國家電網的建設考慮範圍,隻能考慮引進相關(guan) 供應商投資的方法進行建設,建設難度較大;蕪湖公交也局限於(yu) 無正規充電站,隻能采購了5台移動便攜式充電機,以輪流補電維護的方式保護電池的正常使用(一台車約充電2小時、10餘(yu) 度電左右)。
4、車輛專(zhuan) 業(ye) 維護要求較高,目前蕪湖公交的插電車輛電控部分的維修售後工作仍隻能由專(zhuan) 業(ye) 廠家提供,因其故障排除難度和專(zhuan) 業(ye) 性要求較高,短期內(nei) 靠公交自身無法解決(jue) 。
六、綜述
(一)、從(cong) 油補和費用角度選擇插電式混動車輛較為(wei) 適宜
1、根據新的油補政策,插電式混動車輛屬於(yu) betway在线官网車輛的補貼範疇,購置插電式混動車輛不影響得到補貼。
2、盡管插電式混動車輛從(cong) 補貼份額上小於(yu) 純電動車輛,但其購車價(jia) 格也遠低於(yu) 純電動車輛(無論是接受贈與(yu) 、整車租賃還是單獨采購的模式),從(cong) 經濟角度看較為(wei) 適宜。
(二)、從(cong) 車輛運行角度選擇插電式混動車輛較為(wei) 適宜
1、混動優(you) 勢
①混動客車通常采用純電機起步或電動機與(yu) 發動機聯合驅動,較平穩,安全度可以得到提高。
②混動客車采用自動調速控製係統,可以降低駕駛員勞動輕度,蕪湖公交駕駛員對此均反映良好。
③混動客車節能明顯,電動機可回收和貯存製動能量,製動減速也較為(wei) 平穩,製動壽命延長,材料費減少。
2、純電劣勢
①動力電池材料、比能量、壽命、價(jia) 格、涉水能力、充電時間、續航裏程等參差不齊,電池性能在高溫和低溫條件下時有問題發生。
②高成本投入,高成本維護。
③在當今寸土寸金的情況下,充電站基礎設施得不到保障。
(三)、從(cong) 環保角度選擇插電式混動車輛較為(wei) 適宜
為(wei) 響應政府保護環境的號召,順應人們(men) 當前對環境保護迫切需求,在城市公共交通的發展上,在現階段,插電式混合動力車輛的優(you) 勢相對明顯,與(yu) 傳(chuan) 統車輛相比,從(cong) 其在節能減排上的良好表現來看,無疑也是目前最佳的選擇。
因此,我們(men) 認為(wei) ,混動公交車應是目前公交企業(ye) 接受度較高的車種,純電動在短期內(nei) 不宜大規模投放,而隻能將其作為(wei) 戰略取向,在現階段進行少量采購作為(wei) 演示未來發展趨向即可。
以上不當之處,敬請批評指正,謝謝大家。
(作者:蕪湖公交集團機務技術部鄒雲(yun) )
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