全球混合动力客车行业发展历程

1、全球混合动力客车行业发展历程20世纪90年代以来，随着世界各w对改善环境的呼声越来越高，各式各样 的电动汽车脱颖而出。里然人们普遍认为未来是电动汽车的天下，但是目前的电 池技术阻碍了电动汽车的推广与应用。由于蓄电池的能量密度与汽油相比差上百 倍，远未达到人们要求的数值，专家估计10年|aj电动汽车还无法取代燃油发动 机汽车（除非燃料电池技术有重大突破）。现实迫使工程师们想出一个两全其美 的办法，即开发一种混合动力装置的汽车（hybridectric vehicle, hev）。所 谓浞合动力汽车是指拥有2种不同动力源的汽车，这2种动力源在汽车的不同 行驶状态（如起步、低中速、高速、匀速、加速、

2、减速或者制动等）卜*分别工作， 或者一起工作。通过这种组合吋以减少燃油消耗和尾气排放，从而实现省油和环 保的口的。由于能量利用率由原来的60%70%提高到95%以上，汽车的热效 率可提高10%以上，废气排放可改善30%以上。事实上，浞合动力并非今天的新技术，也不是首创于汽车行业，它最早出现 干柴油机和电动机混合的动力潜艇。直到1898年，斐迪南保时捷才打造出世 界上第一辆混合动力汽车。1990年，fi本汽车厂商使混合动力技术得到快速发 展，由丰田公司和h野公司共同研发的fchv-2公交车是首辆获得日木土地、 基础设施和交通部批准的燃料电池混合动力公交车。20世纪90年代初以来， 浞合动力客车的

3、开发也得到欧洲等许多发达国家的高度重视，已取得一些重大成 果。u美岡2004年第一辆混合动力公交车在西雅图投入运营以來，柴油一电力 混合动力公交车在美国其他城市越来越受欢迎，使用也越来越普遍。前世界各国都在积极推进混合动力公交客车的开发和运营。美国纽约在 1998年提供首批10辆bae-orion串联式混合动力公交客车的示范运营，目 前有超过500辆此类客车在纽约、多伦多和旧金山等城市应用。在西雅阁通用 公司首先推出了 gm allison并行式混合动力公交客车进行运营，目前；宥400 余辆车在包括休斯顿、纽约、洛杉矶、西雅图等超过28个北美城市运行，今年 该公司已获美国境内各城市超过1500

4、台订单。在日本，丰田、木田等汽车业巨 头都投入巨大了人力和财力发展混合动力公交客车，并已经推广数款车型。插电 式浞合动力技术是浞合动力技术的新趋，正h益成为汽车行业的新宠。蒂華森箝詢国外混合动力公交客车车型表车型状东闺家型式珀岛时速 (km/h)new flyer de40lf产品96novabus transit产品美国88hlno hybrid cruising产品t曰本并联1135toyota coaster hev产品1曰本1串联480hlno hybrid route bus产品i曰本r并联! 80orion iv hev bus1产品,美国/加拿大串联( 100ise thunde

5、r volt tb 3ohf 产品美国.华联1 88ise thunder volt tb 4oh产品美氓1$联1 122iveco 12m altixibus hybrid产品意大利串联1 62ivcco 6m altrobus hybrid产品|意大利60mecedes benz o 405 nxjh产品德国75el dorado national样车|美s串联80avs-3o样车1美国串联88 (最低avs-35样车1串联88最低tden oudsten x97样车r 荷兰华联80glllg unfixed name(40-foot)样车芙h申联hino unfixed name样车日本

6、i混联so1nissandiesel-unmxed(udzlta460)样车日本串联70mecedes-benz citoj样车德国novabus -unfixed name样车美国90olymbus(designline)样车澳大利亚180 1allison hybrid shuttle bus摘示车芙国gm 40-foot rts演示车美国中联van hool a30bh演示车比利时1申联60 iaps systems hybrid transit bus试验美闺180nasa transit bus试 1美国串联95volvo biol试验璀典faltra hev bus怠大利i串联me

7、cedes-bcnz o 405 gnde1neoplan metrollner徳国60neoplan n4121 des德国scania dab service bus瑞典tpi composite hybrid bus美国2007年12月，第二十三届鬧际电动汽车会在美国加利福尼亚州召开。本田、 福特、通用、丰田等多家汽车制造行业的领导者参加了此次会。国际电动车会议 (evs)是国际上电动车领域规模最大，最具影响的会议。此次会议单独设立插 电式混合动力(plugin)主题大会，与plugin有关的内容超过其他议题内容， 占约70%左右。在会议的首h,通用(gm)、福特以及丰田3家车厂商在“p

8、lug in hybrid electric vehicle workshop”上发表演讲。随后召开了由汽车制造商、 政府官员、电力公司三方参加的关于插电式混合动力车奖励销售(incentive)的 专题讨论会。以国通用为代表的一些汽车制造公司，纷纷展示y自己的研究成果, 让大家看到了插电式混合动力车稳健的发展前景。这些无不预示着插电式混合动力车将是浞合动力车发展的必然选择。岡际上，plugin的技术已颇为成熟，甚至出台了标准。相信这些标准从某蒂華森箝詢种意义上讲透露了批量生产的可能性。对我国来说，是非常值得借鉴的。全球混合动力客车行业发展面临的问题1、成本问题混合动力汽车绝对成木过高是目前混

9、合动力电动汽车推广应用的主耍难点， 这是因为混合动力汽车除了以往的动力装置外，至少还必须安装电池，其成本不 可能降至普通汽车的水准。因此,混合动力汽车技术发展的首要难题是降低成木， 这也是今后有待解决的最大课题，特别是必须降低动力电池、电机驱动系统、电 子控制系统等的成本。2、技术问题提高汽车行驶过程中的能量再生利用效率。从汽车制造阶段着手，设计改进 汽车动力系统，满足汽车再生制动回收要求，加强混合动力电动汽车的可靠性， 解决动力电池的使用寿命和可靠性问题，是混合动力电动汽车推广应用的前提。全球混合动力客车行业技术发展现状及趋势近十年来，国际上出现了多种混合动力技术方案和不同类型的混合动力客车

10、 产品。综合比较来看，美国处于领先地位。迄今为止，美国在致力于将公共汽车 浞合动力化的研发应用方而已取得了相当的进展。hi然公共汽车在汽车总保冇量 中所占的比例较小，但是其单车能耗和污染物排放水平却比其它汽车高得多。由 于公共汽车主要运行于城市中心区域，其特征就是平均速度低，怠速、加速/减 速工况所占的比重大，而这种运行工况恰恰可以体现混合动力汽车的优势。此外, 公共汽车的年均行驶里程特别高，因此采用混合动力技术所带来的节能收益将大 大高于其它车型。当然，浞合动力技术应用于公共汽车的好处还不仅在于节能方 面，它还体现在降低空气污染物的排放上。目前，公共汽车（特别是柴油车）的 高污染物排放水平已

11、经受到了各国政府和社会公众的广泛关注，而混合动力技术 的引入，则可以将公共汽车的污染物排放降到很低的水平。口前，在美国100 多个城帘共有2000多辆混合动力客车投入使用。例如，纽约从2004年到2007 年定购了上千辆柴油浞合动力公共汽车，投入使用。同年，西雅阁也定购250 辆柴油混合动力公共汽车。根据对这些柴油混合动力公共汽车的测试结采表明， 与同类型的单一柴油公共汽车相比，其燃油经济性提高了 25%50%，尾气排放 更是提前达到了 epa2010要求。此外，在欧洲一些国家，混合动力公交车也较 早投入了运营。新能源汽车不是一个完全独立于传统汽车的新领域。传统汽车开发技术是新 能源汽车的基础

12、和前提。正是由于拥有在传统客车开发上的优势，奔驰、斯堪尼 亚在新能源及替代能源客车的研究上也先行一步。1994年，世界上第一辆氢燃 料电池车诞生在奔驰公司。在北京进行示范运行前，奔驰氢燃料电池公交车己在 欧洲10座城市进行了示范运营，获得了在多种路况下进行h常运行的实际经验。 到目前为止，斯堪尼亚乙醇公交车也在多座欧美城市投入运营。对于所有参与|廿场竞争的企业来说，政策的效力是相同的。在新能源和替代 能源汽车市场化的过程屮，政府出台鼓励政策固然重要，然而，决定自主品牌产 品命运的关键w素还是自身的竞争力。由于技术相对成熟，节能和环保效果明显，混合动力汽车得到快速发展，并 在各国优惠政策的鼓励下

13、，逐步进入商业化推广应用阶段。以日木为主导的格局 正在打破，大型汽车公司纷纷推出具有各自特色的混合动力汽车。目前已批量销 售的混合动力汽车包括丰田公司prius、本田公司insight、civic、福特公司的 escape等轿车和orionbusvi、novabus、himr客车等。2007年，美国市场 上销售的混合动力车达到40多万辆，占新车总销售暈的3%。在混合动力技术 的发展上，表现;li明显的模块化和平台化趋势，轿车混合动力系统的模块化愈加 明显，逐步推进汽车动力的电气化。从只具备自动启停、怠速关机功能的“微混 合”、以并联式混合动力发动机为主体的“轻混合”和以混联式为特征的“强混 合

14、”，随着电功率的比例逐步提高，混合程度不断提高，最终过渡到讨充电式的 串联式“全混合”方式。城市客车混合动力系统出现肀台化趋势。发电机组+驱 动电机+储能装置，构成z混合动力系统的基木技术平台。通过换用不同的发电 机组即apu,从汽、柴油内燃机到气体燃料发动机各种不同的能源动力转化装 置，形成油一电、气一电、电一电等各种不同混合动力系统，促进了动力系统的 平稳过渡与转型。混合动力客车在公共汽车交通系统得到推广应用。由于公共汽 车单车能耗和污染物排放比轿车高，其主耍运行于城市中心区域，t均速度低， 怠速、加速/减速工况所占的比重大，能够充分发挥混合动力汽车的优势。目前, 美国一些城市的公交公司已

15、开始推广混合动力公共汽车。例如，纽约从2004年 到2007年定购了上千辆柴油混合动力公共汽车，投入使用。同年，丙雅图也定 购250辆柴汕混合动力公共汽车。全球混合动力客车产业发展分析近年來，美、f1、德等汽车工业强国先后发布了关于推动包括混合动力汽车 在内的新能源汽车产业发展的国家计划。美国奥巴马政府实施绿色新政，计划到 2015年普及100万辆插电式混合动力电动汽车（phev）。日本把发展新能源 汽车作为“低碳革命”的核心内容，并计划到2020年普及包括浞合动力汽车在 内的“下一代汽车”达到1350万辆，为完成这一目标，口木到2020年计划开发出 至少38款混合动力车、17款纯电动汽车。德

16、国政府在08年11 w提出未来10 年普及100万辆插电式混合动力汽车和纯电动汽车，并宣称该计划的实施，标 志德w将进入新能源汽车时代。动力电池成为各国政府在电动汽车领域支持的重屮之重。美u总统奥巴马 09年8月寅布安排24亿美元支持phev的研发与产业化，其中20亿美元用来 支持先进动力电池的研发和产、ik化。n本政府提出“谁控制了电池，谁就控制了 电动汽车”，并组织实施国家专项计划，在2011年以前将投入400多亿日元用 于先进动力电池技术研究，2010年左右新型锂电池将规模应用于下一代新能源 汽车。徳w从今年起启动了一项4.2亿欧元的车用锂电池开发计划，几乎所冇徳 同汽车和能源巨尖均携资

17、加入。岡家的大量投入，充分调动了企业的积极性，目 前国际主要汽车制造商不断加强与电池企业的合作，以动力电池突破为核心0标 的强强联合与产业联盟不断涌现，动力电池技术研发和产业化进程明显加快。各w政府加大了政策支持力度，全力推进包拈混合动力汽车在内的新能源汽 车产业化。美国对phev实施税收优惠，减税额度在2500美元和15000美元 之间，同时美同政府对电动汽车生产予以贷款资助。09年6月23 口，福特、口 产北美公司和tesla汽车公司获得80亿美元的贷款，主要用于混合动力和纯电 动汽车的生产。日木从09年4月1日起实施新的“绿色税制”，对包括混合动 力车、纯电动汽车等低排放且燃油消耗量低的

18、车辆给予税赋优惠，一年的减税规 模约为2100亿h元，是现行优惠办法减税额的10倍。法m对购买低排放汽车 的消费者给予最高5000欧元的奖励，对高排放汽车进行最高2600欧元的惩罚。 此外，欧盟计划在2009年上半年发放70亿欧元贷款，支持汽车制造商发展新 能源汽车；此外，美国新的汽车燃汕经济性法规和欧盟新车平均二氧化碳排放法 规，对汽车的技术要求大幅提高，如果不发展新能源汽车技术，汽车制造商将很 难达到新法规的要求。从1995年起，包括闩本丰田与美国三大汽车公司在内的世界各大汽车生产 厂商陆续投入混合动力汽车的研究开发。经过多年发展，氾合动力汽牢在商用化、 产业化进程上的发展已经较为迅逨。特

19、别是2004年全球各人汽车制造商继续加 大环保车型的开发力度，混合动力车型成为各大公司的战略重点，逐渐突破了小 型车的限制越来越多的应用在屮大型车上，技术竞争愈演愈烈。2009年世界汽 车市场混合动力汽车销量已经超过70万辆，2010年达到了 100万辆，据预测, 2015年将在世界汽车市场占15%, 2020年占25%。在h木，1997年，日木丰田推出了世界上第一款批量生产的混合动力汽车， 其后乂在2001年相继推出了混合动力面乜车和皇冠轿车，运用了先进的混合动 力系统（ths）电子控制装置与电动四轮驱动及四轮驱动力/制动力综合控制系 统，在普及混合动力系统的低燃耗、低排放和改进行驶性能方而

20、处于世界前沿。 以丰田为代表的日系企业，正是在10多年前的精确判断，才最终以混合动力这 种过度的新能源技术傲力如今的世界汽车市场。丰田普锐斯轿车2009年的销暈 达20.89万辆，同比增长达290%,成为包含微型车在内的新车销量排行榜榜首。在美国，美国三大汽车公司通用、福特和戴姆勒-克莱斯勒在2004年就组建 了生产混合动力汽车和燃料电池汽车所用电池联合开发公司usabc,投资 460万美元开发新一代环保型双动力汽车所需要的高性能锂聚合物电池。2005 年9月，通用汽车、戴姆勒克莱斯勒集ki与宝马集ki签署了关于构建全球合作 联盟，以共同开发混合动力推进系统的合作备忘录，共享各0在混合动力推进

21、系 统方面领先的技术能力及丰富的科技资源，并把发展“双模”完全混合动力系统 作为首要口标。2009年美国混合动力汽车销量达到29.03万辆，占美国汽车市 场份额达2.8%,显然份额还较小，但却从2005年的1.2%开始呈逐年上升之势。 预计美美混和动力汽车的销量2013年将达到87.2万辆，市场占有率将达到5%。蒂華森箝詢全球混合动力客车行业研发动态1、政策支持在美国、h本、欧洲等地区，浞合动力汽车的生产商和购买者都得到了来內 政府的支持。美国能源部决定在2008-2009年度，拨款2000万美元加强对插入式混合电 动汽车的先进电池研发；对混合动力汽车按照汕耗改善程度确定减税额度的大 小；此外

22、，混合动力汽车可以在美国任何道路上行驶。而日本政府对购买混合动 力汽车的消费者实行差价补贴，最高可达与传统车相比购置差价的50%,并大 幅下调燃油税。2、瑞典沃尔沃客车公司混合动力客车商业化2008年11月，沃尔沃客车公司的新型混合动力客车volvo 7700获得了第 一张订单。卢森堡最大的旅游和运输公司sales-lentz订购了 6辆混合动力客 车，车辆于2009年丌始交付。沃尔沃客车公句推出的新型volvo 7700浞合动 力客车。由于使用了沃尔沃开发的混合动力技术零部件且节油率高达30%。此 外，新型客车将用于卢森堡市|a）及周边地区的常规公交线路，尤其是用于车站较 多的线路，这样混合

23、动力技术的优势便可得到充分发挥。首辆客车于2009年 秋季交付sales-lentz公司，另5辆将在投入量产后于2010年交付。沃尔沃浞合动力系统被称为“i-sam”，包括了启动机，电动机，发电机和 电控单元。i-sam将与柴油发动机和沃尔沃l-shift变速箱一起工作。配备的锂离 子电池可以在制动过程中进行充电。沃尔沃混合动力客车既可以由电动和柴油发 动机独立驱动，也可以由两者同吋驱动。因此，在沃尔沃7700混合动力客车屮， 配备的柴油发动机排量只需要5升，从而比普通柴油的9升柴油发动机更加小 巧，实现了浞合动力系统动力更强，油耗反而更低。另外一点，沃尔沃7700混合动力客车在遇到红灯停车的

24、时候，柴油发动机 将自动停止工作。客车将由电动机提供动力，在车速达到15-20公里/小吋之后, 柴汕发动机才会开始根据车速情况自动提供动力。很多混合动力客车由于装备了两套动力系统，因此车辆自重大幅增加，可以 乘坐的乘客人数越来越少。而沃尔沃7700浞合动力客车的重景紧紧比柴油版客 车重了 100公斤。另外电池被放置在车顶的前部，更宥效的平衡了轴荷分配，蒂華森箝詢凭借这点又可以比柴油版客车多乘坐至少7名乘客。3、美国proterra公司的新车推广美国客车制造商proterra公最近展出了其新型hfc35样车，35合成体， 零排放，異有优越电池性能的混合动力客车。这种先进客车可适应不同的辅助动 力

25、装置（apu s）,包拈柴油，汽油和cng。该样车使用两个16千瓦的氢燃 料电池动力和uqm powerphase 150电力推进系统。proterra公司开发的hfc35氢燃料电池混合动力客车的资金来自联邦交通 管理局（fta）的国家燃料电池公共汽车项0支持，这是有史以来第一次设计出 如此重量轻，节能的替代燃料混合动力客车。与传统的柴油客车相比，新型 hfc35拥有一个全新的设计，不仅将排放纯净水作为其推进系统的副产品，同 吋，terravolt快速充电能源储存系统，包括专有的电池模块，电池管理和能源 优化系统，更是hfc35最具创新性的特点。hfc35客车的设计集成了 proterra合成

26、车身地板系统，而terravolt系统可 选择proterra快速充电站快速充电儿分钟，也可以充电一晚上，或者在车辆运 行中利用apu进行充电。terravolt允许单一充分电池运行整个车辆，这种独特 的储能系统有利于10000次充电周期。与传统的柴油车相比，新型hfc35客车 可使车辆运营商实现高达35万美元的燃料成本支。4、英国optare公wj新车介绍2008年11月英网客车制造商optare公司新近推出一款man动力双m客 车，并随后将装备美w enova混合动力系统。新款optare rapta双层客车，是optare公司改变车辆家族外观设计风格后 采纳的第一款车型，另一款是新型so

27、lo+。新款optare rapta是自1997年推!li、 2005年停产的低地板双层客车spectra系列之后的第一款optare全新设计的双 层客车。rapta配备man egr欧五发动机，重量轻，空载10700公斤，大大 优化燃油经济性。rapta可选装备是enova混合动力驱动，能够完全由柴油客车版转化。 enova氾合动力系统釆用锂离子电池技术。rapta采用整体式铝车身，核心泡沫 铝复合顶板和经久耐用的内饰板。enova是optare客车混合动力系统的主要供应商，可以提供柴-油混合动力版和纯电动版，采用最新的锂离子电池技术以满足更大的车辆使用和提高燃油经 济效率。enova的电力和氾合动力驱动系统解决方案包括完全集成的电路板及固 定电池充电系统。5、韩同现代的混合动力客车2008年7 韩w现代汽车签署了一项协议，向首都汉城提供7748辆环境 友好城市客车，这一供应将在2018年前分批完成。第一批车辆是所谓的轻度 混合动力巴士，比普通巴士将w约10-15%的燃油消耗。此外，全混合动力巴士 将会在2011投入使用，而零排放燃料电池公交车也将在2013年前供应。为y确保完成这项协议，现代汽车公司需要积极开发和实现低污染客车技术 的商业化。今年，现代汽车将幵始