全球公共交通发展趋势 电动巴士发展路线分析

方得网 2016-11-07 2064字

本文节选自《中国客车蓝皮书(2015~2016)》,该书是方得网组织国内客车行业专家与学者,编写的有关中国客车行业2015~2016年的年度研究报告,本年度报告关注客车行业的发展全貌,同时重点聚焦新能源客车领域。

作者简介:王健,重庆交通大学公共交通学者,厦门理工学院中国未来巴士系统研究中心首席专家,《中国巴士与客车》年鉴主编,公共交通国际联会会员、世界客车研究院专家、中国土木工程学会巴士快速交通技术推广委员会专家组成员,中国城市公共交通学会常务理事、学术委员,中国公路学会客车分会专家委员会成员、《欧洲客车周》与《亚洲客车周》评审团成员。

摘要

电动化是未来全球公共交通的发展趋势,涉及能源与公共交通行业。电动巴士发展的基本法则是提高能源效率,高效地运载更多乘客。能源效率是运营商选购巴士的基本标准,电动化的核心是基于电力牵引和模块化部件所组成的车辆。利用电动机牵引驱动巴士行驶的技术路线可分为:中央式、分布式和轮毂直驱式。将巴士动力源移到车轮上,车身设计具有更大弹性,电动机直接驱动车轮行驶,取消机械传输系统,可大幅缩短动力传输路径,提高传输效率,能耗比传统电动巴士最多可减少一半,除节省成本和减轻车重之外,更让车内空间加大。

关键词:电动化,电动巴士,能效,推进系统,中央式,分布式,轮毂直驱式

一、中国新能源汽车政策

中国政府承诺大力推行节能减排措施,大幅降低二氧化碳排放,增加森林面积,使用气候友好科技,并在2020年之前使非化石能源占一次能源消费的比重达到15%,实现减排40%以上。针对这些节能减排承诺,政府在“十一五”规划纲要中,将发展新能源汽车列为主要措施之一。

从国家863计划电动汽车重大专项开始,科技部把大力发展电动汽车作为促进汽车工业发展的战略性举措;2009年“十城千辆工程”的启动,促使电动汽车进入快速发展阶段。在国家和地方补贴的经济刺激下,中国的电动巴士(Electric Bus)产销量已位居世界第一,其中不乏未达到安全技术标准或产品一致性的车辆,还有一些并未实际使用,新能源汽车的发展面临诸多管理问题。

二、欧盟《零排放的城市巴士系统》

欧盟《更清洁、更美好的城市交通行动》(CIVITAS)旨在转变市民、规划师、政治家和各行业的态度,实现更环保的交通模式,并确保各种交通方式的可持续发展。改变人们的交通出行方式(多乘坐公共汽车)无疑是降低油耗与减少碳排放的最好策略,30多个国家的200多个城市参与了该项目,一起分享知识、解决方案和研究结果。示范项目城市采用全盘综合和个体参与方式,实施一整套交通解决方案,解决城市中各种交通方式的各种问题。

所谓的电动化(Electrification),是指能源行业和公共交通行业之间建立的一种联系,所形成的新服务领域就是电动交通(Electric Mobility),它涉及电网运营商、汽车制造商和用户。无论电动化或电动交通,欧洲术语中的电动车辆(Electric Vehicles)包括有轨电车、地铁和无轨电车,这些交通方式在欧盟运送9000万乘客,巴士(本文所使用的“巴士”专指公共汽车,客车泛指公路客车与公共汽车等各种载客汽车)仍然是承担公共交通客运总量(60%)最大的交通方式。由国际公共交通联盟(UITP)牵头的欧盟第7研究框架项目《零排放的城市巴士系统》(ZeEUS, FPT7),类似中国十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程,开展为期4年(2013年11月-2017年4月)的研究,主要目标是:(1)通过在城市公共交通网络的中心区示范运营情况来评估电动巴士系统的经济、环境和社会可行性;(2)为决策者提供指南和工具来确定在什么条件下,何时以及如何引入电动巴士;(3)促进市场购买电动巴士。欧盟为这个项目提供1,350万欧元基金(总预算2,250万欧元)。示范项目联合40家行业协会、巴士制造商、公共交通运营商、能源供应商、技术供应商、工程咨询、大学和研究中心,亚历山大·丹尼斯(英国)、伊利萨尔(西班牙)、索拉利斯(波兰)、斯柯达(捷克)、VDL(荷兰)和沃尔沃(瑞典)等六家巴士制造商提供35辆示范电动巴士(包括部分车外供电的双源无轨电车、车载电能储存的电池电动巴士,以及车载小型发电机组的插电式混合动力巴士),分别在巴塞罗那(西班牙)、波恩(德国)、卡利亚里(意大利)、格拉斯哥(苏格兰)、伦敦(英国)、明斯特(德国)、比尔森(捷克)、斯德哥尔摩(瑞典)等城市示范运营,建立零排放巴士观测台来密切关注全球城市巴士系统电动化的发展情况,广泛收集电动巴士运营的经验,讨论载客量大的电动巴士技术进展,通过年度报告、网站、论坛来交流信息,推动参与示范运营的城市和公司收益的提高。

图1巴士的电动化涉及能源与公共交通两个部门

图1 巴士的电动化涉及能源与公共交通两个部门

欧洲公路运输研究咨询委员会(ERTRAC)在《都市交通与运输电动化》研究报告中提出的主要技术挑战包括:

1、能量存储系统(成本、性能、寿命、安全)

2、动力推进技术(能量回收、范围延伸部分)

3、系统集成(部件相互影响的能源效率)

4、电网整合(充电、计量、可再生、V2G)

5、安全(防撞性、高压、应急)

6、交通系统集成(道路基础设施、多种交通方式的使用)

 
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