電動(dòng)巴士的理想與現(xiàn)實(shí)

時(shí)間:2013-06-28

來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導(dǎo)語(yǔ):電力推進(jìn)系統(tǒng)的能效為80%~90%,燃料電池推進(jìn)系的能效為46%,內(nèi)燃機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的能效只有15%~30%,因此,國(guó)際公共交通發(fā)展的趨勢(shì)之一就是電力推進(jìn)。

中國(guó)新能源汽車(chē)十城千輛的示范結(jié)果初步表明:公共交通行業(yè)推行的電池電動(dòng)巴士工作應(yīng)終止??梢孕〗Y(jié)地說(shuō),目前尚不具備推廣應(yīng)用的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)條件,僅靠財(cái)政補(bǔ)貼是不可持續(xù)的。所謂的“新能源”純電動(dòng)巴士的電池自重就接近車(chē)輛核定載客重量,又把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛,其節(jié)能效果卻不如“傳統(tǒng)的”無(wú)軌電車(chē)。政府的新能源汽車(chē)政策將按照節(jié)油(減排)效果而非技術(shù)路線進(jìn)行補(bǔ)貼,無(wú)軌電車(chē)將得到復(fù)興與發(fā)展。

筆者在深圳參加中國(guó)公共汽車(chē)節(jié)能大賽期間,深入地實(shí)際了解到電池電動(dòng)巴士(純電動(dòng)巴士)的技術(shù)水平和運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀,可以小結(jié)地說(shuō):公共交通行業(yè)尚不具備推行電池電動(dòng)巴士的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)條件,僅靠財(cái)政補(bǔ)貼不可持續(xù)發(fā)展。所謂的“新能源”純電動(dòng)巴士的電池自重就接近車(chē)輛核定載客重量,又把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛,其節(jié)能效果卻不如“傳統(tǒng)的”無(wú)軌電車(chē)。如果政府的新能源汽車(chē)政策將按照節(jié)油(減排)效果而非技術(shù)路線進(jìn)行補(bǔ)貼,無(wú)軌電車(chē)應(yīng)得到復(fù)興與發(fā)展。

有制造商宣揚(yáng),電池電動(dòng)巴士為世界上最“便宜”的電動(dòng)巴士——能耗成本不到同類(lèi)燃油車(chē)輛的三分之一。以比亞迪零元購(gòu)車(chē)零排放解決方案為例,其電價(jià)按工業(yè)用夜間低谷價(jià)(0.3元/度),電池使用壽命期按8年來(lái)計(jì)算,油電差價(jià)產(chǎn)生的運(yùn)營(yíng)成本可節(jié)省87萬(wàn)元。但是,如果考慮充電站和備用電池等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與維護(hù)使用費(fèi),電池電動(dòng)巴士即使在獲得政府50萬(wàn)元新能源客車(chē)購(gòu)買(mǎi)補(bǔ)貼后,其車(chē)輛運(yùn)營(yíng)成本仍然要比傳統(tǒng)燃油巴士高(約20%以上)。

巴士運(yùn)營(yíng)成本中,動(dòng)力成本、折舊成本和部件成本因制造商的技術(shù)水平而有很大的差異;運(yùn)營(yíng)成本中的外部服務(wù)、保險(xiǎn)成本、輪胎供應(yīng)成本則因運(yùn)營(yíng)商的管理水平而有很大差異,加上各地法規(guī)對(duì)環(huán)境保護(hù)等社會(huì)效益方面的管制程度不同,因此,城市當(dāng)局或運(yùn)營(yíng)商選擇巴士不僅主要依據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)的壽命期總成本,還必須轉(zhuǎn)向能效高、有利于全球與城市環(huán)境保護(hù),以及不影響人體健康的現(xiàn)實(shí)。顯然,就現(xiàn)有技術(shù)水平來(lái)講,電池電動(dòng)巴士還不是理想的公共交通工具。

城市交通系統(tǒng)的問(wèn)題,諸如性能(效率、載運(yùn)能力和速度)、技術(shù)(各種交通方式子系統(tǒng))、質(zhì)量與成本(投資和運(yùn)營(yíng))和環(huán)境影響等都是很重要的因素,它們直接影響著城市的位置、規(guī)模、結(jié)構(gòu)、以及經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的關(guān)系。不同城市采用不同策略來(lái)發(fā)展公共交通系統(tǒng),無(wú)論從可持續(xù)發(fā)展還是城市生活質(zhì)量的規(guī)劃策略上來(lái)講,無(wú)軌電車(chē)都是未來(lái)電力驅(qū)動(dòng)的公共交通典范之一。

理論上講,電力推進(jìn)系統(tǒng)的能效為80%~90%,燃料電池推進(jìn)系的能效為46%,內(nèi)燃機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的能效只有15%~30%,因此,國(guó)際公共交通發(fā)展的趨勢(shì)之一就是電力推進(jìn)。所謂的電動(dòng)巴士(ElectricBus)是指使用電力驅(qū)動(dòng)或牽引(ElectricDriveorTrac鄄tion)在道路上行駛的載客車(chē)輛,包括電力來(lái)自車(chē)載存儲(chǔ)介質(zhì)的電池電動(dòng)巴士和來(lái)自架空接觸網(wǎng)的無(wú)軌電車(chē),以及由車(chē)載內(nèi)燃機(jī)發(fā)電來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛的混合動(dòng)力巴士。

無(wú)軌電車(chē)主要利用架空接觸網(wǎng)提供電力,還可使用輔助動(dòng)力單元(A鄄PU)成為串聯(lián)式混合動(dòng)力巴士,進(jìn)一步使用超級(jí)電容、電池及燃料電池作為動(dòng)力源就成為電池電動(dòng)巴士。到目前為止,使用電力驅(qū)動(dòng)的最有效方法仍然是從架空線網(wǎng)上獲取電能,所有其它形式的存儲(chǔ)和非接觸式能源傳輸都要損失一定的能效。

正在各大城市示范運(yùn)營(yíng)的2526輛純電動(dòng)巴士,大多是簡(jiǎn)單地將電池和電機(jī)取代傳統(tǒng)推進(jìn)系統(tǒng),完全忽視公共巴士的特性。以標(biāo)準(zhǔn)12米巴士為例,對(duì)于相同技術(shù)配置的無(wú)軌電車(chē)而言,電池電動(dòng)巴士所裝備的電池重量為2500~3500公斤,在每天近300公里的行駛里程中,相當(dāng)于運(yùn)載50~70名乘客體重的電池做無(wú)用功,無(wú)疑是一種能源浪費(fèi)。一位老部長(zhǎng)曾形象地批評(píng)政府在公共交通行業(yè)花巨額補(bǔ)貼去推廣電池電動(dòng)巴士是“脫了褲子放屁”(放屁無(wú)需脫褲子,脫褲子所消耗的力氣就是無(wú)用功)。

高容量的電池、快速充電和放電、長(zhǎng)壽命和低價(jià)格都是獲得能效的方法。目前的電池效率仍然要比礦物燃料低,即使按照最樂(lè)觀的電池發(fā)展估計(jì),到2025年電池能量密度可能翻兩倍,還是要比一箱柴油燃料的能量?jī)?chǔ)存量少25~50倍。在電池的固有特性(重量與容量等技術(shù)方面)沒(méi)有革命性的突破之前,采用電池為巴士提供動(dòng)力電源很難實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,仍然只是一種理想。

我很納悶:政府為什么要巨額補(bǔ)貼電池電動(dòng)巴士?為什么不補(bǔ)貼能效高的無(wú)軌電車(chē)?新能源汽車(chē)的補(bǔ)貼是否已經(jīng)背離政府新能源汽車(chē)政策所倡導(dǎo)的節(jié)能減排原則?

高效的城市交通系統(tǒng)和交通管理系統(tǒng)是克服巨大挑戰(zhàn)的關(guān)鍵,既要減少溫室氣體排放,還要減少交通擁堵,無(wú)軌電車(chē)就是節(jié)能減排的最佳選擇,其壽命期大約是柴油巴士的兩倍,它既沒(méi)有車(chē)載發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng),行駛非常安靜和平順,橡膠輪胎也無(wú)有軌電車(chē)鋼輪所產(chǎn)生的噪聲。無(wú)軌電車(chē)兼具公共巴士和有軌電車(chē)的優(yōu)缺點(diǎn),使其成為當(dāng)代備受爭(zhēng)議的公共交通方式。中國(guó)城市正面臨越來(lái)越嚴(yán)重的道路交通擁堵和環(huán)境污染問(wèn)題,選擇發(fā)展無(wú)軌電車(chē)符合節(jié)能減排的政策導(dǎo)向。

無(wú)軌電車(chē)相對(duì)于其它公共巴士而言,具有一定的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)與環(huán)保優(yōu)勢(shì),遺憾的是這些優(yōu)勢(shì)在城市交通系統(tǒng)發(fā)展的戰(zhàn)略決策中早已被人們所遺忘,無(wú)軌電車(chē)在城市公共交通系統(tǒng)中的興衰歷程,主要原因在于其技術(shù)上固有的缺陷(機(jī)動(dòng)性差)。當(dāng)私人小汽車(chē)普及后,城市結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,人們要求建設(shè)更多的道路,無(wú)軌電車(chē)線網(wǎng)就成為一種障礙,許多城市將無(wú)軌電車(chē)線路改為巴士運(yùn)營(yíng);在世界性的石油危機(jī)后,一些城市當(dāng)局重新審視無(wú)軌電車(chē)在保證公共交通系統(tǒng)多樣性上的地位,使無(wú)軌電車(chē)又開(kāi)始復(fù)興。現(xiàn)代無(wú)軌電車(chē)代表有吸引力、創(chuàng)新、環(huán)保、高價(jià)值公共交通解決方案,且可以快速、有效地實(shí)施。

現(xiàn)代無(wú)軌電車(chē)的發(fā)展緊跟有軌電車(chē)(電控)技術(shù)的發(fā)展、公共巴士(鉸接與低地板)技術(shù)的發(fā)展和輪轂電機(jī)(低地板和寬通道)技術(shù)的發(fā)展。架空線網(wǎng)的設(shè)計(jì)顯著地減少了視覺(jué)影響,且大大提高了供電可靠性;無(wú)軌電車(chē)使用小型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)組或牽引電池(混合動(dòng)力)可脫線行駛,遭遇交通事故、計(jì)劃保養(yǎng)、并排停車(chē)等,都可以毫無(wú)困難地繞過(guò),這種方案已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)配置,使無(wú)軌電車(chē)既可以在延長(zhǎng)線上運(yùn)營(yíng),還可以消除道路交叉口的復(fù)雜線網(wǎng);先進(jìn)的無(wú)軌電車(chē)系統(tǒng)還采用單軌、光學(xué)和雷達(dá)裝置進(jìn)行導(dǎo)航,

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