深陷五大困惑
南京的首批純電動公交車把“停運”當(dāng)成了家常便飯,南昌的10輛電動公交車有4輛因當(dāng)?shù)爻潆娫O(shè)施不足而“賦閑”,鄭州的12個充電樁有11個已生銹,武漢的電動公交車在運行一年內(nèi)干脆全部“回老家”了。天津在早年運行慢充純電動公交車失敗后,按照“競技選購”原則再選出的換電公交車仍不理想;北京更是在奧運期間投放50輛純電動客車后的近5年里不曾更新過純電動公交車……
“十城千輛”示范工程收官之年,方得網(wǎng)一份《純電動客車全國市場調(diào)查報告》將各城市純電動客車的真實運營情況和各種問題集中暴露出來。有數(shù)據(jù)表明,近3年來此類客車推廣總量不到1500輛。一度讓國家、廠家積極出錢出力、各方人士及普通市民欣喜期待的純電動客車仿佛山窮水盡,前路茫茫。
“5年過去了,我們陷入了深深的困惑?!焙阃妱涌蛙嚕ê喎Q“恒通”)總經(jīng)理鄧平語調(diào)低沉,“國家投入那么大力量,電動車的產(chǎn)銷沒有我們想象那樣出現(xiàn)井噴?!彼?012年底某大型論壇上的發(fā)言道出了眾多業(yè)內(nèi)人士的困惑。
困惑一:純電動客車的核心問題——電池
“5年過去了,電池壽命有明顯提高嗎?電池價格有大幅度下降嗎?為什么鋰電池制造大國,比如日本、韓國,不用或者很少用磷酸鐵鋰電池?”鄧平發(fā)出一連串疑問,在他和業(yè)內(nèi)很多人士看來,“電池問題有很多值得思考的地方”。
調(diào)查顯示,目前在國內(nèi)運行的電動公交車中,一年甚至幾個月內(nèi)就出現(xiàn)非常嚴(yán)重的電池衰減現(xiàn)象,反復(fù)補電已司空見慣,有的達到“隨時可能停在路邊”的程度,充電時間也越來越長。由于技術(shù)沒有顯著突破,加上電池材料等原因,電池的成本依然居高不下,各城市選購的純電動公交車的價格通常在200萬元左右,有的近300萬元。
目前,國內(nèi)的純電動客車多采用磷酸鐵鋰電池,廠家看重它的循環(huán)壽命長、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性能好、成本低廉、無污染等諸多優(yōu)點。但是它的導(dǎo)電性能相對較差,且制造成本偏高,在電池生產(chǎn)加工上難度更大。由此帶來的問題是裝載磷酸鐵鋰電池的客車通常采用慢充模式,耗時一般4~6小時,很容易影響公交車的出勤率。讓人質(zhì)疑磷酸鐵鋰究竟是不是最適合電動客車電池使用的材料。
困惑二:續(xù)駛里程問題
作為純電動客車的制造商,鄧平毫不諱言真相:“客戶在購買電動車后,行駛里程并不是像廠家講的一樣,現(xiàn)實是一年比一年更短,甚至是一個月比一個月更短!”據(jù)報道,國內(nèi)不少城市的純電動公交車已經(jīng)到了跑一兩圈(一圈通常為20~40公里)就必須回充電站“加餐”的程度,如果開空調(diào)則跑得更短。所謂一次充電4~6小時能跑200~300公里多為宣傳數(shù)據(jù)。為了增加續(xù)駛里程,不少廠家的做法是把電池越裝越多,車內(nèi)可搭載的乘客少于普通公交車,有的車輛甚至不安裝或者不開空調(diào),惹來乘客罵聲一片。對此,鄧平又發(fā)出了一連串反問:“還能裝多少乘客?100多萬元的客車沒有空調(diào)公交公司能接受嗎?乘客樂意嗎?很多使用了一兩年,沒到三年就不能再用了的車輛誰來買單?”
困惑三:配套設(shè)施建設(shè)問題
鄧平介紹:“作為制造廠家,我們與客戶討論電動車運行時,有一個很大的困惑,就是充電站建在哪里?”由于純電動車一般在大城市的繁華市區(qū)使用,可在這樣的地區(qū),批出20畝地建一個充電站非常困難,“即使有也買不起”。如果在郊區(qū)建,另一個問題是“電動車來回充電,已經(jīng)耗了很多電。這些電動車是節(jié)能還是耗能,公交公司很困惑,制造廠家也非常困惑”。這一問題在全國主要城市都不同程度地存在。北京公交集團有限公司副總經(jīng)理馮幸福曾對媒體表示,北京市新能源汽車發(fā)展“憂的就是其配套問題,特別基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后”。因為北京土地資源奇缺,純電動需要相應(yīng)的充換電站,“這方面建設(shè)慢一些”。
困惑四:政府部門的支持問題
在純電動客車這一新生事物發(fā)展初期,政府部門能給予多大的支持是生產(chǎn)廠商最關(guān)心、也備感困惑的問題。比如針對充電站建設(shè),如何兼顧線路與土地位置?純電動客車的綜合成本(包括土地、人力價格,設(shè)備投入費用、電價、電池等)是不是比油品更便宜?這種價格公交公司能否持續(xù)承擔(dān)?地方政府能夠給予多大支持,如何進行規(guī)劃協(xié)調(diào)?用鄧平的話說,“這正是我們非常關(guān)注和關(guān)心的問題”。因為盡管在“十一五”期間,國家給了新能源客車很多補助支持,但充電等問題仍需要有統(tǒng)一的規(guī)劃,包括國土以什么價格劃拔,充電站是否設(shè)在街邊,消防如何安排等。
困惑五:用電價格等問題
鄧平等許多純電動客車制造商對此的疑問是:“每個城市的價格不一樣,國家會不會有統(tǒng)一的價格?政策方面怎么配套、怎么支持還有很多問題?!崩纾涸谌珖^早運行純電動客車的北京市,充電站由國家電網(wǎng)進行具體建設(shè)工作,當(dāng)?shù)匾渤雠_了關(guān)于結(jié)算方式、電價等一系列政策,但據(jù)馮幸福介紹,在實地運行中還是出現(xiàn)了一些問題,包括國家電網(wǎng)購買電池與客車廠配套銜接等仍需改進。
峰回路轉(zhuǎn)
種種困惑下,再大談特談“推廣新能源汽車是響應(yīng)國家應(yīng)對未來能源危機的政策”、“是未來汽車發(fā)展的必然趨勢”等顯得有些蒼白無力。很多廠家出于迎合當(dāng)?shù)卣筒桓事浜笸械男睦碓诂F(xiàn)實面前糾結(jié)地“走一步是一步”?!斑@么多問題,說實話彎道超車確實是難?!编嚻皆俅蔚莱隽藢嵡?。
那么,有沒有一條路可以讓純電動客車真正走出當(dāng)前的困境,讓其推廣變成真正響應(yīng)國家號召、又實現(xiàn)經(jīng)濟效益的好事?
鄧平說:“我們認(rèn)為發(fā)展電動客車的關(guān)鍵條件有三個方面,一是基礎(chǔ)設(shè)施,二是電動車價格,三是電池的壽命。”由此他和他所在的恒通提出一個方案,在公交車起點站設(shè)置充電樁,車輛運行一個來回后用10~15分鐘快速充電,這樣可以減少專程來回充電,通過公交客車快速充電的方法實現(xiàn)城市公交電動化的可行性。2010年10月,恒通自主研發(fā)的快速充電純電動客車CKZ6127威龍問世,并先后投入湖州、重慶公交運營。有報道稱,這早于通用汽車投入600萬美元開發(fā)的3輛EcorideBE-35快速充電電動大巴,是全球第一輛快速充電純電動客車。
這是不是一個可以一舉攻克純電動公交“充電時間長、電池壽命短、電池裝載量大”3大難題的良方?
過長的充電時間一直是困擾整個電動汽車推廣的重大障礙。4~8個小時的充電,不僅讓普通消費者不耐煩,對公交運營公司來說,更不可接受的是其帶來的客源流失與效益遞減。據(jù)介紹,恒通的這種快速充電公交車第一大優(yōu)點便是充電快,它配裝的是能量為50kWh長壽命新型快充鋰電池組,采用600V 250A雙槍充電,每分鐘可充5kWh,10~15分鐘就可充電50~75kWh,充電如加油、加氣一樣,續(xù)駛里程達40~60公里,可滿足我國目前大多公交定線單程或來回行駛一趟的電能需求。司機在起點或終點站利用車輛周轉(zhuǎn)時間即可完成充電,即充即用。充電效率的提升使采用快速充電的公交場站充電機數(shù)量遠(yuǎn)少于普通場站,卻鮮有普通場站的排隊等充電,甚至“司機等得睡著了”的情況不僅節(jié)省場地運營成本也相應(yīng)降低。
值得一提的是,使用這種雙槍充電樁為車輛充電只要一插一拔,刷卡結(jié)算,對普通司機而言很容易學(xué)會。
在電池壽命方面,恒通則采用壽命長達6~8年的鈦酸鋰電池,可循環(huán)充電使用2萬次,整車電池重量比普通鋰電池減輕50%。恒通電動客車動力系統(tǒng)有限公司副總經(jīng)理田野進一步解釋:“假如電池用了一年,容量就衰減5%甚至10%,那2萬次的循環(huán)壽命不可能實現(xiàn)。使用3年后如果只衰減2%~5%,那電池就不會有問題,因為該電池是線性衰減,可推斷出其壽命能達到8年。”相比之下,一般慢充純電動客車電池經(jīng)過1000次充放電循環(huán)后,容量衰減到80%以下,續(xù)駛里程隨之下降,電池使用壽命僅為2~3年。據(jù)報道,不少投入運營的慢充電動客車2年時間電池容量衰減50%,這就出現(xiàn)了很多乘客和司機抱怨的“連空調(diào)都不敢開,怕到半路就沒電了”的問題。
從恒通純電動公交車當(dāng)前的運營情況看,數(shù)據(jù)顯示,運行一年行駛里程超過4萬公里,充電2500多次,電池衰減控制在1%以內(nèi)。
使用壽命的延長對純電動公交而言意味著更大的經(jīng)濟效益。因為傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰電池不僅價格高、重量大,而且電池壽命短,一旦損壞需付出高昂的代價購買新電池。
在電池裝載量方面,恒通快速充電純電動客車的電池數(shù)量比傳統(tǒng)純電動客車減少50%以上,而且電池重量輕,車輛減重可達1.5噸以上,這有利于提升載客量和動力性,既降低了購買價格(電池還可采用租賃方式),又有效解決了純電動客車購置成本過高、后期更換電池成本過高而無法盈利的難題。一組電池最低50萬元,即便國家對純電動客車補貼50萬元,沒有經(jīng)濟效益只靠政府補貼,形成規(guī)?;繕?biāo)依然遙遠(yuǎn)。
恒通推廣自己的快充純電動客車,在對充電設(shè)施的需求上有自己的特色。據(jù)鄧平介紹:“與加油站相比,快速充電站優(yōu)雅、潔凈,操作簡單安全,經(jīng)營管理輕松。這么大一座充電站,僅需要2名員工?!币话愠鋼Q電站的充電時間長,占地面積大,特別是換電站,規(guī)模大,投資更大,一般一個需投入5000萬元以上。2012年4月在重慶建成的快速充電站投資不足1500萬元,占地不到3畝,共設(shè)6個雙槍充電樁,可供40~50輛車充電。在這個充電站里,甚至“可以隨便抽煙,隨意接打電話”。
就此看來,推廣純電動客車的幾個主要問題似乎已不成問題。采下“天邊的玫瑰”
“純電動客車是遠(yuǎn)在天邊的玫瑰,短時期內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并不樂觀?!绷χ魑覈鴳?yīng)大力推廣LNG(液態(tài)天然氣)汽車的遼寧曙光汽車集團董事長李進巔曾這樣形容國內(nèi)的純電動客車。而恒通正在憑借自己的快充產(chǎn)品要摘下這朵“天邊的玫瑰”。
“天然氣客車已經(jīng)被我們做得太熟太透?!编嚻奖硎?,但在新能源客車特別是電動客車方面,恒通入手時間不算早,在技術(shù)路線方面和其他新能源客車企業(yè)一樣迷茫。如果參加過2010年的論壇,大概都會記得當(dāng)時的鄧平公開發(fā)言抨擊純電動,“堅決反動純電動”,并指責(zé)當(dāng)時的鉛酸電池是環(huán)境污染的“重犯”。那么,恒通在當(dāng)前應(yīng)如何實現(xiàn)對這一領(lǐng)域的突破?
技術(shù)及電池材料的發(fā)展不僅改變了鄧平的想法,最終也讓恒通別出心裁地選擇了“鈦酸鋰電池+快速充電”方式。2011年11月,恒通客車與以新型鈦酸鋰電池為楊心產(chǎn)品的湖州微宏動力系統(tǒng)有限公司成為合作伙伴,共同出資組建了重慶恒通電動客車動力系統(tǒng)有限公司。
2011年4月,6輛恒通快充式電動公交車在重慶609線路上投入示范運營,迄今單車最大行駛里程已有6萬余公里。
一年后的4月27日,重慶市又投放25輛同類公交車,在市公交線路上實際運營車輛達到31輛。據(jù)鄧平介紹,目前已有465輛快充式公交在重慶市的29條公交上線路上運行。今年將再投入150輛純電動公交車和500輛混合動力公交車,屆時新能源客車在重慶的實際運行數(shù)量將達到1000輛。
恒通快充公交車的推廣不僅得到當(dāng)?shù)卣拇罅χС?,也得到運營方和乘客的肯定。據(jù)報道,不少乘客覺得這種車坐起來比較舒服,有空調(diào)且噪聲小,在車上聊天、聽歌、休息等均不受影響,甚至優(yōu)于傳統(tǒng)公交車,惟一的不足就是票價2元,比普通公交車的1元票價還是偏貴些。
對每天開車的司機而言,車輛減振良好,操作相對簡單,而且在重慶這樣“坡多、坡大、彎多、彎急”的山城路況運行,動力也很充沛,起步比傳統(tǒng)車還平穩(wěn)。盡管每跑一圈充一次電讓不少司機覺得麻煩,但好在充電操作容易,且等待時間一般能控制在10分鐘之內(nèi),讓他們覺得可以接受,有些司機甚至明確表示“更愿意開這種公交車”。
國內(nèi)外的各種關(guān)注及獎項榮譽也不斷飛來。2011年3月,在以“清潔動力客車、新能源技術(shù)和綠色環(huán)?!睘橹黝}的世界客車聯(lián)盟亞洲博覽會BAAV2011頒獎盛典上,恒通快速充電純電動客車一舉奪得“年度巴士獎”、“年度最佳創(chuàng)新巴士獎”、“年度最佳環(huán)保巴士獎”三項大獎,成為BAAV評選史上獲獎最多的客車。讓鄧平頗為驕傲的是,當(dāng)時他們只申請了一個獎項,卻連奪三獎。世界客車聯(lián)盟亞洲客車周主席馬克先生盛贊其“代表了世界電動客車制造的先進水平”。在2012年底的(第三屆)中國電動汽車全產(chǎn)業(yè)盛典上,恒通快速充電電動客車又榮獲年度優(yōu)秀純電動汽車大獎,其威龍CKZ6127HBEV在第七屆“影響中國客車業(yè)·2012~2013年度中國客車網(wǎng)讀者調(diào)查評選結(jié)果公布暨頒獎盛典”上獲得新能源客車推薦車型大獎。恒通的純電驅(qū)動電動客車系列化產(chǎn)品研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目已經(jīng)列入國家科技部“863”計劃。鄧平欣喜地展望:“我們認(rèn)為快速充電應(yīng)該是電動客車的一個趨勢??焖俪潆娨呀?jīng)逐漸成為國際電動汽車產(chǎn)業(yè)的共識和努力的方向,讓充電像加油一樣方便、快捷,電動汽車才能夠發(fā)展和普及。”他還表示,未來不排除向同行銷售新能源動力系統(tǒng)及其監(jiān)控系統(tǒng)的可能。據(jù)悉,恒通電動客車公司新基地計劃今年4月左右投入使用,具備2000~4000輛新能源客車電池系統(tǒng)年生產(chǎn)能力。
眼前的一切,讓這一新事物看起來前景無限美好。
新的挑戰(zhàn)
通往美好明天的道路是否也如此美好?
恒通的快充產(chǎn)品從問世到上路運行,在充電模式上一直飽受業(yè)內(nèi)外人士的誤解和質(zhì)疑。國內(nèi)曾有過充換電之爭,充電內(nèi)部又有快、慢充之分。近年來,無論是業(yè)內(nèi)專家的意見還是部分城市的規(guī)劃都強調(diào)“慢充為主,中、快充為輔”,“在新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的初期,考慮到電池的技術(shù)性能和新能源汽車的市場性質(zhì),建議充電方式以慢充電和分散式充電為主,不宜大規(guī)模建設(shè)集中式快速充電設(shè)備”。而且,即便在業(yè)內(nèi)很多專家的眼里,快速充電也是“以嚴(yán)重消耗電池壽命為代價的,這一成本如果轉(zhuǎn)嫁給消費者,新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化將受到極大制約”。
鄧平因此多了項任務(wù):在各種場合忙著澄清“這實際上是一種錯誤和偏見”。鄧平分析,這種指責(zé)的根源是對鈦酸鋰電池的陌生,對快充的理解都沒有跳出當(dāng)前主推的磷酸鐵鋰電池的范疇。
誤會可以解釋,產(chǎn)品自身的問題只能靠技術(shù)。恒通選擇的鈦酸鋰電池也并非完美無瑕,它有受熱易膨脹漏氣,功率密度和能量密度不夠等缺點,恒通還有一系列關(guān)于電池的問題已經(jīng)或正在攻克。比如:據(jù)恒通的工作人員介紹,在首批車輛運行之初就出現(xiàn)過因為地形起伏導(dǎo)致電阻增大發(fā)熱等問題,好在現(xiàn)已基本解決。
“目前,快充電池的技術(shù)短板是比能量低”,這容易導(dǎo)致電池體積偏大,“比磷酸鐵鋰電池大35%左右?!碧镆叭缡墙榻B。這也是鈦酸鋰電池目前尚不能滿足乘用車長距離行駛的需求,主要應(yīng)用在對電池能量密度不太敏感的電動公交車上的原因之一。為改善這種狀況,與恒通合作的微宏動力正在開發(fā)更高電位的正極材料。微宏動力市場部經(jīng)理宋寒表示,當(dāng)前公司通過對正負(fù)極材料的改進、隔膜的研制、電解液的匹配等方面全方位提高電池快速充電的能力,不將單個材料作為唯一的突破點,“我們是把電池當(dāng)成體系來看的,達到某一個特性需要進行全面開發(fā)”。
除了電池的能量密度,其可靠性正在由時間驗證,這關(guān)系著恒通的新產(chǎn)品能否在經(jīng)濟效益上取得突破。田野曾算過一筆賬,一輛普通公交車運行所需費用為2.7元/公里,按現(xiàn)在電價1元/kWh計算,純電動公交車只需1.6元/公里,公交車一年至少跑6萬公里,這樣一年一輛公交車可省6萬元,3年省18萬元,對成本高達50萬元的電池仍無經(jīng)濟效益可言。
為了認(rèn)證電池性能,恒通計劃用3~5年通過技術(shù)攻關(guān)將電池成本降低一半,與磷酸鐵鋰電池持平,在此期間能驗證電池壽命是否達到8年。從目前來看,一年充電次數(shù)達2000多次,電池容量并無衰減。恒通計劃在2013年投放200輛車,將充電次數(shù)提高到4000次,2014年上升到6000次,進一步加大對電池性能的驗證。如果仍無衰減,從理論上就可推斷電池循環(huán)壽命達到2萬次。
還有一種本質(zhì)上并不新鮮的挑戰(zhàn)。由于采用大功率的快充模式,充電設(shè)備以及電網(wǎng)建設(shè)的跟進和改進同樣重要??斐涞某潆娯?fù)荷大,一個充電樁需要450kW。而目前電力公司的做法是建設(shè)集中快充站,鄧平對此并不認(rèn)同。他擔(dān)心,這樣對電網(wǎng)會有影響。但老問題又?jǐn)[在眼前,“目前沒有人來做統(tǒng)籌工作,充電站的布點牽涉到場地、消防等諸多方面,誰來協(xié)調(diào)?”鄧平表示,不能單靠電力公司或者整車廠。重慶公交集團則認(rèn)為,充電站都建在公交站場里,沒有站場但需要充電的地方就無法建設(shè)。電動汽車充電站肯定需要由政府統(tǒng)一協(xié)調(diào)。但首先要協(xié)調(diào)的是重慶市政府內(nèi)部,因為當(dāng)?shù)氐男履茉雌囃茝V應(yīng)用主要由科委負(fù)責(zé),規(guī)劃、充電站等方面由其他部門各負(fù)其責(zé)。現(xiàn)實中整車廠商不得不擔(dān)起很多協(xié)調(diào)工作。除此之外,據(jù)田野介紹,一千多萬元的建站資金不是最大問題,“土地、房保等審批手續(xù)非常麻煩,這才是關(guān)鍵。如此一來,充電站的建設(shè)難免跟不上造車的速度”。
針對以上種種問題,恒通在探索自己的解決方案。
對于電網(wǎng)問題,與恒通合作的微宏動力正在研發(fā)儲能站系統(tǒng),由此平抑快速充電對電網(wǎng)的影響,并且更有效地利用峰谷電力。對于當(dāng)?shù)爻潆娬镜慕ㄔO(shè),恒通準(zhǔn)備根據(jù)其建設(shè)速度調(diào)整自己純電動與插電式電動客車的上路比例。如果這一問題近兩年得不到有效解決,就加大對插電式電動客車的投放。
恒通的快充電動公交車面臨的挑戰(zhàn)依然不少,推廣的步伐并未因此而停止。鄧平表示,除了重慶本地,今年將向其他省市地區(qū)推廣混合動力公交車,會“先以西部市場為主”。但對于純電動客車的推廣則更為謹(jǐn)慎。鄧平認(rèn)為,“不能把自己忽悠了”,應(yīng)該實實在在地花一兩年把技術(shù)研究透、可靠性研究好,“自己感覺踏實了,再大規(guī)模推向市場”。
恒通的這場“快充+鈦酸鐵鋰”突圍之戰(zhàn)正在等待時間和市場宣判勝負(fù)。如果成功,中國乃至世界的電動客車推廣又多了條可靠可行的陽光大道。