新能源车与世博会

新能源车与世博会,上海巴士电车有限公司,上海巴士电车有限公司,目录,一、发展新能源汽车的紧迫性和必要性二、公交新能源车的技术发展路线三、巴士公交新能源车辆应用现状四、世博园内新能源公交车辆需求五、公交新能源车应用的思考与展望,上海巴士电车有限公司,一、发展新能源汽车的紧迫性和必要性,上海巴士电车有限公司,1、能源消耗量与能源供给量之间的矛盾,近年来我国汽车产业发展迅猛，至2009年8月底，我国汽车(含三轮汽车和低速载货汽车)保有量为7186万辆，1-8月增长量为718.5万辆。从今年2月以来，已连续7个月实现快速增长。2004年，我国汽车保有量仅为2750万辆，占全球汽车保有量的3.2%。到2010年，将达到8500万辆，占全球汽车保有量的8.5%。到2020年，将达到1.3-1.5亿辆，占全球汽车保有量的8.5-10.8%。,上海巴士电车有限公司,1、能源消耗量与能源供给量之间的矛盾（续）,上海巴士电车有限公司,1、能源消耗量与能源供给量之间的矛盾（续）,在汽车保有量上升的同时，带来的是汽车用石油消费量的不断攀升。2007年，我国汽车燃油消耗量超过8000万吨，约占我国燃油需求总量的1/4，而这一比重随着汽车保有量的上升呈快速上升的趋势，到2009年已接近1/3。而受我国自身产油能力的限制，不得不越来越依重进口原油。2007年我国进口原油1.63亿吨，对外石油依存度已接近50%。预测至2020年，我国石油依存度将上升至70%以上，能源安全已日益突显。据美国能源部预测，2020年以后，全球石油需求与石油供给之间将出现净缺口，2050年的供油需求缺口将相当于2000年全球石油总产量的两倍。,上海巴士电车有限公司,1、能源消耗量与能源供给量之间的矛盾（续）,上海巴士电车有限公司,1、能源消耗量与能源供给量之间的矛盾（续）,近年来，我公司也切切实实感受到了传统能源供应紧张和油价高企给企业带来的影响。05至08年，上海每年均会出现1-2次柴油供应紧张，在政府力保公交用油的情况下，我公司方能确保正常营运。另外，自03年起，油价不断攀升，06年上海市政府推出公交油价补贴政策后，燃油成本占我公司运营成本才始终被控制在16%左右，如无政府补贴，则将达到28%。,上海巴士电车有限公司,2、传统能源对环境造成的破坏,以上海为例，至08年底共有各类汽车132万辆，其中公交车1.8万辆，仅占车辆总数的1.4%，但承担了客运量的70%。由于运行环境的特殊性，公交车大部分时间处于起动、制动、怠速和低速等恶劣工况运行。环保部门的调查显示，公交车是废气排放大户，中心城区公交车氮氧化物、颗粒物排放率分别达到37.6%和45%。,上海巴士电车有限公司,3、环保政策,2003年3月1日起，上海实施国II排放标准(全国2005年7月1日实施)。2006年2月15日，国0及国I排放车辆不得在内环高架上行驶。2006年10月1日，国0及国I排放车辆不得在内环线内行驶。2007年1月1日，上海实施国III排放标准(全国2008年1月1日实施)。2009年11月1日，上海实施国IV排放标准(全国2011年1月1日实施)。上海实施排放标准比全国平均提前1-2年。,上海巴士电车有限公司,4、面临的挑战,石油供应的日益紧张、尾气排放对环境的污染日益加剧，充分说明我国所面临的石油安全与能源问题将来势更猛。按传统交通能源动力系统发展下去，即使采用先进技术、继续节能将无法实现可持续发展，实现我国交通能源动力系统技术转型是大势所趋。,上海巴士电车有限公司,5、面临的机遇,未来20年将是我国交通能源动力系统转型的机遇期，是自煤、石油后的，以替代燃料、混合动力为代表的新能源动力系统变革，其主要趋势是汽车能源多元化、汽车动力电气化、汽车排放洁净化。新能源与国家政策紧密相连。2000年，中国政府就开始依托“十五”“863”计划电动车重大专项，对混合动力汽车、燃料电池汽车、纯电动汽车，从整车和关键零部件多个角度展开研发，为中国新能源汽车产业的进一步发展奠定了较为完善的技术体系。2009年2月底，汽车产业调整振兴规划细则出笼；6月17日，工业和信息化部发布了新能源汽车生产企业及产品准入管理规则，对新能源汽车企业和产品的准入做了更为明确的规定，还对企业要生产的新能源产品进行了说明。新版产业政策正在加紧修订中，其中一个重要的方面是增加鼓励新能源汽车发展的相关内容,进一步明确新能源汽车产业发展方向。,上海巴士电车有限公司,二、公交新能源车的技术发展路线,上海巴士电车有限公司,纵观国内外现状和发展趋势，按照燃料形态与基础设施需求的不同，新能源公交客车沿着三条主线以多样化、循序渐进的方式发展，通过多种混合动力技术扬长避短，集成优化，最终实现燃料电池公交客车的市场运营，如下图所示：,上海巴士电车有限公司,第一条主线是燃气公交客车的发展，以LPG、CNG/LNG和醚类燃料公交客车为代表。-LPG已经在多个城市商业化运营。-CNG/LNG为近年来的主要替代能源，CNG公交客车在国内包括上海已经投入示范运营，但是目前加气站等基础设施的规模限制了CNG公交客车的推广。第二条主线为液体燃料公交客车，主要包括汽油机、柴油机、油电混合动力、醇类和生物柴油公交客车。油电混合动力公交客车逐渐成为一种发展趋势，目前国内已有多家示范运营，而且可完全利用原有的加油站等基础设施。第三条主线为电动类公交客车，主要包括各种纯电动、超级电容公交客车等。电动类公交客车具有”零排放”的优点。三条线汇合于燃料电池公交客车。,上海巴士电车有限公司,三、新能源车辆应用现状,上海巴士电车有限公司,巴士集团保管车辆基本情况,公交板块：目前上海巴士集团所属15家公交营运企业，经营线路612条，营运车辆11186辆（其中：公交车10183辆，团体客车1003辆）。专业交通板块：拥有出租汽车6710辆，租赁汽车2542辆，长途客车689辆，货运集卡车头275辆，挂车300辆。,上海巴士电车有限公司,巴士集团使用车辆基本情况（续）,根据新能源公交客车三条主线以多样化、循序渐进方式发展的技术路线，从1996年开始，我集团积极参与各种新能源公交客车的研发、技术路线确定及试制工作，前期开展了各种新能源公交客车样车的试用、小批量的示范应用。目前拥有CNG公交车216辆；CNG加气站2座；电容-电池公交车13辆，车用充电机2个；二甲醚公交车10辆，超级电容公交车17辆。,上海巴士电车有限公司,1、压缩天然气（CNG）公交车,天然气主要以甲烷（CH4）为主，同时含有少量的乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）和丁烷（C4H10）。其H、C值一般高于汽油和柴油，具有较高的辛烷值和热值。天然气是一种高自燃点的低密度气体，比重较空气轻、不易积聚、安全性能也较好。,上海巴士电车有限公司,1、压缩天然气（CNG）公交车,第一阶段：汽油（柴油）-压缩天然气两用燃料公交客车的改装和应用。-2000年，上海建成两座CNG加气站，新购、改装了300辆CNG公交，20辆柴油-CNG双燃料新车、30辆柴油-CNG双燃料改装车，250辆汽油-CNG两用燃料改装车。目前这些车辆已全部到期报废。-从动力性和排放使用情况而言，这种技术不适合本市的使用要求。第二阶段：单燃料压缩天然气公交客车的应用-2000年上半年，单燃料压缩天然气公交客车样车定型，2000年6月，35辆单燃料压缩天然气城市客车在49路上进行中试。-2002年下半年开始，在总结中试工作的基础上，进一步扩大应用到目前的258辆车（年内计划报废42辆），2座加气站。,上海巴士电车有限公司,2、二甲醚公交客车,二甲醚(Dimethylether)，简称DME，是新型二次能源中的一种无毒含氧燃料，可以从煤、煤层气、天然气、生物质等多种资源制取并能实现高效清洁燃烧。二甲醚燃料的环保性和对国家能源安全的重要性已引起国家有关部门的高度重视，发展二甲醚已列入国家中长期科技发展规划。2003年在国家科技部“清洁汽车行动计划”支持下，上海交通大学内燃机研究所联合上海汽车工业总公司和申沃客车公司、上海柴油机股份有限公司、上海华谊集团公司承担了二甲醚汽车国家科技攻关项目，成功研制了我国第一台具有自主知识产权的二甲醚城市客车。2007年8月在巴士一汽147路上进行2个月公交道路运行工况重载模拟试验。目前已完成1座二甲醚加注站的建设及10辆车辆的试制，计划本月中旬投入试运行。,上海巴士电车有限公司,3、燃料电池公交客车,氢燃料作为二次能源可从多种一次能源形式转换得到，是一种不完全依赖石油能源的替代能源形式。由于上海工业副产氢源较为丰富，完全可满足近期燃料电池汽车发展的需求。燃料电池城市公交客车是采用燃料电池系统（简称FCE）作为车载发电装置、电动机作为牵引动力装置的电动公共交通运输车辆。燃料电池车具有零排放、低噪声、能量转换效率高等特点。上海承担了科技部/联合国开发计划署/全球环境基金第二期中国燃料电池公共汽车商业化示范项目，该项目于2007年11月15日启动，我集团参与了燃料电池公共汽车技术要求的确定工作。目前已完成6辆燃料电池公共汽车招投标工作，在安亭国际汽车城的汽车博览公园内建成上海第一座固定加氢站。6辆燃料电池公共汽车将于2010年3月底前交付使用。,上海巴士电车有限公司,4、混合动力公交客车,混合动力公交客车同时具有电动机驱动和内燃机驱动，其最大优点是行驶里程长，基本上不需要新的基础设施。混合动力汽车在城市行驶工况下使汽车的动力性、经济性和排放性大幅度提高，是缓解环境污染及石油短缺的有效途径之一。上海经过“十五”期间，已完成“申新动1号”混合动力大客车概念样车的开发、“海威”混合动力轿车样车及其他自主品牌混合动力轿车的研制工作。从2006年7月开始,在巴士二汽801路分别对2代混合动力公交样车进行公交运行工况载客运营,为第3代混合动力公交车的研发提供实际使用数据.相对国内其他地方，上海本地的混合动力汽车的发展起步虽晚，但起点高，现已进入第2轮开发阶段，在轿车和客车领域都有样车面世。相关技术和车辆还有待通过一定数量的示范运营。,上海巴士电车有限公司,5、超级电容公交客车,超级电容纯电动公交车是利用原无轨电车的供电系统或加小型整流站，以超级电容器为动力电源的无轨无线纯电动公交车。超级电容纯电动公交客车以超级电容器作为动力，在正常使用条件下，超级电容器的充放电次数设计寿命可达到50万次以上，充放电效率在95%以上，充放电电流可达几百甚至上千安培，这样可以实现车辆制动能量的回收。从2006年8月开始陆续有17辆超级电容纯电动公交车，在巴士新新11路无轨电车线路上进行示范运营。2006年8月28日至2009年10月31日，累计安全运行了1438278公里，为超级电容纯电动公交车的进一步推广应用提供了保证。,上海巴士电车有限公司,6、纯电动公交客车,电池-电容纯电动公交客车采用超级电容与锂离子动力电池组成的双电混合方式。2007年4月25日起，在巴士四汽825路公交线路上进行为时5个月的样车加载模拟试验。2007年9月18日，首批6辆配300Ah蓄电池的第一代双电纯电动公交客车在825路上进行带客试用。2008年3月起，陆续在巴士四汽825路、巴士电车20路配备各投放400Ah蓄电池第二代双电纯电动车2辆、3辆。2008年10月在巴士电车28路上投放2辆配备500Ah蓄电池的第三代双电纯电动车。,上海巴士电车有限公司,四、世博园内新能源公交车辆需求,上海巴士电车有限公司,类似于参观、购物和休闲活动，灵活自主的步行是世博园区内游览、观光、体验世博会气氛的最佳、亦是主要的通行方式，但由于世博园区在黄浦江两岸分别布局、浦东园区东西向长度达3km，因此应提供必要的公交服务，以满足客流跨江、跨片区参展的需求。而环保型新能源车辆的应用又恰好体现了世博会“城市，让生活更美好的”的主题。,上海巴士电车有限公司,2、园内公交需求预测,上海巴士电车有限公司,上海巴士电车有限公司,世博园园区内建公立交以“轨运道营交通体为主系体、地面公交为基础、越江轮渡为补充”的公交运营体系。,上海巴士电车有限公司,3、园内地面公交线路,上海巴士电车有限公司,3.1园内地面公交线路-越江线,上海巴士电车有限公司,3.1园内地面公交线路-越江线（续）,上海巴士电车有限公司,3.1园内地面公交线路-越江线（续）,上海巴士电车有限公司,3.2园内地面公交线路-浦明线,上海巴士电车有限公司,3.3园内地面公交线路-辅助线,上海巴士电车有限公司,4、世博园内公交车辆选择,园内公交车辆的功能：保障与展示，即园区内公交车辆在保障交通服务的同时，也是展示世博会主题的重要载体之一。城市，让生活更美好，公交车辆必须是零污染，零排放。世博会的举行为新能源车提供了1个展示的平台和表现的机会。经过前几年的新能源车辆的研发和试用，新能源车已具备小批量示范应用的条件。世博园内公交车辆有必要选择零排放的新能源车。,上海巴士电车有限公司,5、可供选择的新能源车,越江线：根据园内越江线公交需求，可选择采用电池快换技术的纯电动公交车。浦明线：由于线路站距短，平均站距500米，比较适宜超级电容车运营，而且超级电容车已在上海巴士11路上安全运行超过140万公里。结合科技部/联合国开发计划署/全球环境基金第二期中国燃料电池公共汽车商业化示范项目，燃料电池公共汽车可在园内进行示范和展示。2条辅助公交线路，根据其功能需求，建议可以选用氢燃料电池观光车。,上海巴士电车有限公司,6、期待一场电池革命,2010上海世博会，新能源公交车的实践为未来的低碳交通发展提供了经验。世博园里，集中了全国最先进的低碳公交车，是中国新能源汽车发展最新成果的集中展示。本次世博会有超过1000辆的新能源汽车在世博场馆和周边运行，是目前世界上规模最大的新能源汽车的示范运行，包括120辆纯电容客车、36辆超级电容客车和6辆氢能源客车。本市公交系统在线运营车辆共16000多辆，日均客流700多万，而世博园内的低碳公交车，最高时日承担客流约90万。世博园区用本市1%的车辆，承担了1/10的客流。,上海巴士电车有限公司,世博园内的电动公交车，有优点有缺点。纯电容公交车储量大，但充电时间长，无法满足连续运营的需求。超级电容公交车虽然充电快，但是储量少，且充电过程中有25%的能源变成了热能，造成能量浪费。目前从使用角度上看，超级电容的成本相对较低。世博大道线采用的超级电容车，曾经在公交11路上载客运营，这次通过技术升级续行能力延长到4公里，原来每靠一次站都要升起“小辫子”充电1分钟，现在可以达到两三站路再充一次电。越江线、国展线使用纯电容客车，当电池达到最低存电量时，司机将车开到充电房充电。充电站共配备120组备用电瓶，可及时调换，足以满足需求。电瓶充电时间为2个多小时，充足后可行驶约80公里。,上海巴士电车有限公司,然而，这两种技术尚需完善，我们将期待一场电池革命。世博园内的低碳公交车，为将来的低碳公交，提供技术和数据的支持。未来的低碳公交车，质量和可靠性将提高。“但新能源公交车的发展，依然需要时间。当初的汽油升级到柴油，用了10年。与此相比，新能源的升级，更需要时间。近期低碳公交的发展方向，是油电混合动力车。其优点是提高油的使用效率，相对环保效果好。比如在发动时，不会“冒黑烟”；车辆怠速时，减少油的损耗。,上海巴士电车有限公司,五、公交新能源车应用的思考与展望,上海巴士电车有限公司,上海公交用了10年时间完成公交车辆汽油化到柴油化的转变。新能源车辆的研发、试用、示范、推广是一个漫长的发展过程，从第一辆样车的研发、试制、试验到小批量试用，至少需要3-5年时间，而从整车到各零部件形成产业化还需要3-5年时间，由