在线充纯电动客车是如何让武汉公交放心使用的报告.doc

在线充纯电动客车是如何让公交客户心使用的报告雷洪钧（东风扬子江汽车（武汉）有限责任公司 总工程师）二一四年九月九日1前言近期有媒体报道，杭州公交公司2013年开始停止采购混合动力公交车，转而大量采购LNG公交车。一年前推广的杭州5台地面非在线充纯电动客车已基本停用。而武汉市经信委的领导于9月26号在湖北省有关汽车工作会议上正式对外公布了武汉市政府已经与东风扬子江汽车（武汉）有线责任公司签订了200台在线充纯电动客车，开启了武汉市新一轮的新能源汽车推广应用的序幕。目前许多城市的公交公司与杭州公交公司一样在新能源汽车示范推广中面临艰难的抉择？推广新能源公交车？却没有适合公交工况的车型？推广LNG公交车？却不在中央政府推荐车种之中。地方政府必须与中央保持高度一致，是一个敏感性政治的命题。公交公司是一个执行主体，对政府的指令不执行不行；但执行吧，以往新能源汽车使用的效果，公交最有体会。据我们了解，目前公交司领导是，不推新能源公交车的应用有压力，积极推是压力更大。下面对在线充纯电动客车是如何让公交客户放心使用的予以报告，供同行参考。 2. 公交公司推新能源公交车最担心的问题是什么？目前一些新能源客车生产厂家都在思考这个问题，但是答案却不尽一致。扬子江公司认为，车辆是公交公司完成日常客运的基本工具，新能源公交车投入线路运营以后，能不能保证公交公司完成每一天客运任务，这才是公交公司最担心的问题。在线充纯电动客车必须有能力能承担起这个基本任务且完成得较为满意，公交公司才会放心选用这样的车型。3.在线充车辆能解决好公交公司最担心的问题，为什么？3.1在线充车辆多出21座位、多出3.7站立空间扬子江12米在线充车辆座位数为38个，站立区面积达8.7；目前其他厂家的非在线充车辆座位数最多只有17座，站立区面积只有5。比较结果是，扬子江12米在线充车多出21个座位，多出3.7站立空间，按国家行业标准8人/计算，即多出29个站立人数；3.2在线充车辆承载定额人数84人，最大装载人数可达107人。扬子江在线充车辆整备质量12.5T，承载定额人数84人，最大装载人数可达107人。而其他非在线充车辆整备质量是15T，承载定额人数46人，最大装载人数57人。从运能上讲，由于扬子江12米在线充车辆比其他非在线充辆车运载能力多出27个人。3.3在线充车辆单台营收可多出480元由于扬子江线充纯电动城市客车在运量方面的优势，而衍生出的营收优势却十分明显。一个车队30台车，一天多载9000人，如按武汉公交公交空调车票价1.6元/人计算，1天营收可多出14，400元。这是现兑现的。 3.4在线充车辆单台一天少耗电能65度电，节省电费48元纯电动城市客车车身总质量每增加1吨，每公里的耗电量会增加0.1 Kwh。非在线充纯电动城市客车与在线充纯电动城市客车相比，车身总质量多出3.25吨，按平均每人65kg计算，每天按照200公里的行驶里程计算，就要多耗电65 Kwh。按大工业电价0.75元/度计算，比在线充车辆多出48元。这也是现兑现的。3.5在线充车辆电池保用8年，最少节省电池维护成本34.5万元在线充纯车辆与非在线充车辆在维护方面，开销大为减少。由于在线充车辆的电池是浅充浅放，性能指标可保8年。但非在线充车辆电池是深充深放，使用一般为2-3年，则须更换，如按8年计算，需要更换两次。在线充车辆电池电量为115Kwh，非在线充车辆电池电量为300Kwh。按3000元/Kwh计算，每台在线充车辆电池需要345,000元，在线充车辆8年生命周期内无需更换电池；而非在线充车辆电池需要900,000元。非在线充车辆8年生命周期内需更换2次电池，每台车则需1,800,000元。对电池质保要进入合同的。3.6在线充车辆电费比燃料车能耗费节约额度在（27.5元-377.5）元之间在线充车辆柴油城市客车天然气城市客车日均运营里程200km 200km 200km 百公里平均能耗（含空调）155 kwh 45L 40 m3 日均能耗310 kwh 90L 80 m3 单价0.75元/ kwh 7.45元/L 4.5元/m3 日均燃料成本232.5元670.5元360元3.6在线充车辆比燃料车易耗机械件维护费用一年可省4,000元。与气、柴油车辆相比，在最为理想的状况下气、柴油车的发动机及变速箱寿命基本与车辆相当，离合器的更换频率在3个月至1年，一般情况1年更换离合器加工装费为4000元，8年为3.2万元。在线充车辆省去了柴油/天然气城市客车发动机、变速箱、离合器等部件的维护保养，且电机、电控、电池是8年质保，用户不需要增加额外的维护成本，因此一台在线充车辆的维护成本8年至少减少3.2万元，按一条线路配车30台计算，至少减少96万元的维护成本，另外同时，由于自重轻，在线充车辆的轮胎磨损也大大小于固定式充电车辆，降低了轮胎维护成本。这是公交每一个月经济效益分析报表必须上报的数据。3.7 在线充车单台采购费可省50万元、单台充电配套设施费用可省20万元非在线充模式 换电模式 在线充模式 线路条数 1条 1条 1条 线路长度 10km 10 km 10 km 配车台数 30台 30台 30台 购车成本 6000万元 4800万元 4800万元 基础设施投资成本 1875万元3094万元 5503万元 1116万元 总成本 7875万元9094万元 10303万元 5916万元 这是政府、投资者、用户十分关注的数据。4.扬子江纯电动客车是如何实现上述优势的？4.1实现的基本原理纯电动汽车有一个最基本的技术指标：一次充电持续行驶里程。这个指标目前行业规定，12米大客车在试验场是要大于150公里,即耗电0.7-0.8Kw.h/公里,而公交工况条件下要求每天运营里程大于200公里，即耗电会大于1.2 Kw.h/公里。另外，夏天开空调要消耗70 Kw.h。由于目前电池比能量水平限制，一次充电持续行驶里程要大于150公里。客车厂家经过努力是可以达到的，但是在电池多种因素的约束下，客车厂自身无论怎样努力，要达到一次充电持续行驶里程要大于200公里的要求，只能一种策略，不合理的增加车载电池容量，以牺牲客车运力（运量）能力为代价。其结果是客车厂说指标如何先进？而公交公司就不理会。目前非在线充车辆基本是这个现状。如何在这两者之间找到平衡点？是客车厂必须要进行研究的课题。扬子江在线充客车的做法是：（1）满足公交公司一天运营里程要求大于200公里。（2）满足公交公司一天完成每一天运营（如运量、营收）任务。（3）在车辆设计上，在满足行业标准一次充电持续行驶里程指标的前提下，采用白天多次补电的技术路线。（4）白天多次补技术即在IT理念指导下，推出在线充电技术。是满足安全、便捷、省力的要求的。4.2扬子江客车在线充电技术的基本原理扬子江公司用在线充电技术实现运营里程200公里的配电量（310 kwh），即：（200公里*1.2kwh）+（每天空调耗电量为70 kwh）=310 kwh；）。目前4.3按照能量守恒原理，建立理论模式进行分析基本模块：10km营运线路首（末）站的一端建设3km充电线网，并配供电线及接入馈线。充电设施布置见示意图1。图1：充电设施布置示意图从布置示意图可以看出：单台车辆日均运营总里程为200公里，按3：7进行测算，即在线网下运行里程为60公里，离线运行里程为140公里。4.3.1 在线环节（60公里）耗电由车外公网供给空调在线环节耗电：70*30% =21kwh；车辆在线运行里程为60公里，按一公里按1.2kwh为基数，耗电量为：72 kwh。4.3.2 离线环节（140公里）耗电由车载电池供给217 kwh空调耗电量是由运营时开空调的时间长短决定的，这里按一台12米的空调车，平均每天空调耗电量为70 kwh为基数，即离线环节（140公里）耗电为：70 kwh*70%=49kwh；车辆离线运行里程为140公里，按一公里按1.2kwh为基数，耗电量为：1.2kwh/km140km=168kwh；4.3.3 按守恒原理，公网加车载电池供电之和必须要大于310kwh。目前为止，公网加车载电池供电之和，只有217 kwh，差额为：103 kwh即必须补足。 4.3.4 补足（103 kwh）的在线充技术方案晚间一次性充电4个小时，车载充电机功率为24kwh，每天晚上充电3个小时（最大限度充分利用晚间峰谷电，是发展纯电动汽车的基本要求）即有：24kwh*4=96 kwh。一天（100分钟）运营间隙（车辆上线运行一个单边后，要进站休息10，分按每天6趟，有10休息）的补电为：用功率（24kw）充电机补电：39.8kwh。结论：在采用了在线充技术方案，充（补）电能力是：145 kwh，（4.3.1-4.4.4）理论计算结果表明，扬子江的纯电动客车是符合按照能量守恒原理的，实际供给纯电动客车电量是有充分冗余的了，保障了车载电池能长期处于浅充（浅放）状态。5扬子江纯电动客车5台在线充运行20多个月结果能满足公交运营车辆日行驶里程（230公里）的需求；能满足满载状态下20%的坡道上正常运行的动力性要求；车辆具备承受设计载荷1.2倍承载量的能力；制动系统在满载连续下桥时，能保持制动效能不出现衰退；能满足公交频繁起停工况的要求，车辆完好率达到传统车辆的要求。适应极端气候条件下（-10到45的气温）下正常运行，经过20个月实际运行，动力电池的充放能力及容量基本上是保持的。以上指标是5台在线充纯电动客车经过20多个月的线路正常运行后的实际指标，是公交公司认可的指标。6 WG6124BEVH型在线充纯电动城市客车技术参数WG6124BEVH型在线充纯电动城市客车是工信部新能源汽车公告目录的产品，享有中央及地方政府新能源汽车政策性补贴，其具体技术参数如下：7在线充纯电动客车是公交公司放心的车型，但是离用户满意仍然有距离（1）一次充电持续行驶里程要大于200公里是用户的要求，在线运行是目前动力电池比能量现有水平下一个妥协方案。尽管这个方案比较实用，但是要努力改进的。（2）在线充纯电动客车能改善的空间仍然很大。但是在动力电池比能量没有明显提升的前提下，可以肯定回答，它让公交放心采购和放心用的车型。8扬子江在线充客车会持续地创新，不断地给为公交客户新的惊喜“在线充”是IT业一个很普及的一个名词，如给手机就有“在线充值”概念，具体可以是用手机充、也可以电脑充、用电话充值都是在线充，再有“在线看电影”、“ QQ在线”等概念，给纯电动客车一个“线充电”概念，其意图是利用IT业的思想和观念发展新能源汽车，美国特斯拉就是这样做的，并取得了成功。 发展新能源汽车，目前充电基础设施十分匮乏，在IT业“在线充”理念的引导下，可以开发更多形式