海南省瓊海海汽運(yùn)輸有限公司 陳妙才

當(dāng)今傳統(tǒng)燃料汽車(chē)導(dǎo)致的氣候、環(huán)境變化，已影響到人們的正常工作與生活，影響到人們追求優(yōu)美氣候環(huán)境、優(yōu)質(zhì)生態(tài)環(huán)境的愿望，不能滿(mǎn)足人們對(duì)“綠色、低碳、環(huán)?！钡脑V求，故應(yīng)用新能源汽車(chē)特別是純電動(dòng)汽車(chē)，是汽車(chē)應(yīng)用的大勢(shì)所趨。現(xiàn)就客運(yùn)班線(xiàn)應(yīng)用純電動(dòng)汽車(chē)與同行進(jìn)行探討。

1 純電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用現(xiàn)狀

近幾年來(lái)，雖然企業(yè)逐步使用純電動(dòng)汽車(chē)，但只局限于公交公司，班線(xiàn)客車(chē)基本上沒(méi)有使用純電動(dòng)汽車(chē)，全程100 km以?xún)?nèi)的線(xiàn)路也沒(méi)有使用。班線(xiàn)營(yíng)運(yùn)客車(chē)保有量超過(guò)1 000輛的運(yùn)輸企業(yè)，純電動(dòng)汽車(chē)卻很少，占比不到10%。在相關(guān)部門(mén)考核企業(yè)新能源汽車(chē)使用情況時(shí)，得不到優(yōu)勢(shì)。

最近，海南省交通運(yùn)輸廳在《加快新能源汽車(chē)在交通運(yùn)輸行業(yè)推廣應(yīng)用的實(shí)施意見(jiàn)》中提到：營(yíng)造有利環(huán)境，引導(dǎo)交通運(yùn)輸企業(yè)主動(dòng)選擇新能源汽車(chē)，鼓勵(lì)推動(dòng)城市地域范圍較小的市縣經(jīng)營(yíng)出租汽車(chē)、租賃汽車(chē)和往返里程在100 km以?xún)?nèi)的短途班線(xiàn)使用新能源汽車(chē)。

海南作為國(guó)際旅游島，早就提出了使用新能源汽車(chē)。今年國(guó)家在海南建立中國(guó)最大經(jīng)濟(jì)自由貿(mào)易區(qū)與世界自由貿(mào)易港，保護(hù)海陸環(huán)境、防護(hù)區(qū)域污染尤為重要。故運(yùn)輸企業(yè)提出行程為100 km以?xún)?nèi)的客運(yùn)班線(xiàn)推廣使用純電動(dòng)汽車(chē)，表明企業(yè)對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用的高度重視，是企業(yè)高層對(duì)新形勢(shì)與新生事物的超前認(rèn)知及在新形勢(shì)下的使命感與緊迫感，體現(xiàn)企業(yè)對(duì)社會(huì)的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)。

2 應(yīng)用純電動(dòng)汽車(chē)存在的缺陷與不足

當(dāng)今純電動(dòng)汽車(chē)品牌多，產(chǎn)品質(zhì)量差異較大，且每個(gè)廠(chǎng)家都打響自己的廣告，給購(gòu)車(chē)者帶來(lái)一定的困惑。那么客運(yùn)班線(xiàn)推廣上線(xiàn)應(yīng)用純電動(dòng)汽車(chē)，就應(yīng)保持高度的清醒，在選購(gòu)車(chē)輛上下功夫。目前存在的問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）企業(yè)沒(méi)有切實(shí)可行的指導(dǎo)性文件，引導(dǎo)用車(chē)單位選購(gòu)高質(zhì)量的純電動(dòng)車(chē)輛，對(duì)哪個(gè)廠(chǎng)家的車(chē)輛電池質(zhì)量好、控制系統(tǒng)精度高、檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)準(zhǔn)確度高、通信與故障診斷系統(tǒng)高效安全、車(chē)輛能量損耗低等了解不多。

（2）汽車(chē)維修業(yè)對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)跟進(jìn)遲緩。因純電動(dòng)汽車(chē)涉及到高壓電路，有時(shí)甚至還要帶電作業(yè)，用車(chē)單位持有電工資格證書(shū)的維修電工很少，出現(xiàn)維修板塊的弱項(xiàng)。

（3）純電動(dòng)汽車(chē)的電池檢測(cè)、更換技術(shù)滯后，車(chē)輛使用一段時(shí)間后，電池工作不良，不能很好地檢測(cè)、檢查、判斷出電池組中已損壞的單體電池并給予更換，使車(chē)輛充電后使用時(shí)間縮短，影響車(chē)輛正常使用。

3 客運(yùn)班線(xiàn)應(yīng)用純電動(dòng)汽車(chē)的策略

根據(jù)企業(yè)應(yīng)用純電動(dòng)汽車(chē)的現(xiàn)狀，針對(duì)現(xiàn)階段企業(yè)使用純電動(dòng)汽車(chē)存在的缺陷與不足，提出以下企業(yè)客運(yùn)班線(xiàn)推廣應(yīng)用純電動(dòng)汽車(chē)的策略。

3.1 重視企業(yè)高層設(shè)計(jì)

從政治的高度充分認(rèn)識(shí)應(yīng)用純電動(dòng)汽車(chē)的重要性，樹(shù)立能源、環(huán)保的戰(zhàn)略意識(shí)。企業(yè)應(yīng)組織相關(guān)業(yè)務(wù)部門(mén)和汽車(chē)技術(shù)人員，對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)廠(chǎng)家、產(chǎn)品進(jìn)行分析、研究、評(píng)估，對(duì)車(chē)型進(jìn)行選擇、確認(rèn)、鎖定，給用車(chē)單位提供可行性、保障性的指導(dǎo)意見(jiàn)。

3.2 發(fā)揮企業(yè)汽車(chē)技術(shù)專(zhuān)家的作用

汽車(chē)技術(shù)專(zhuān)家當(dāng)不辱時(shí)代賦予的光榮使命與責(zé)任擔(dān)當(dāng)，認(rèn)真做好車(chē)輛選型工作。純電動(dòng)汽車(chē)雖然投放市場(chǎng)已多年，但在客運(yùn)班線(xiàn)上應(yīng)用還未曾嘗試，且純電動(dòng)汽車(chē)并非如廣告宣傳的那么完美（如“快速充電15 min，繼續(xù)行駛200 km”等）。故汽車(chē)技術(shù)專(zhuān)家應(yīng)能識(shí)破商家的玄機(jī)，要對(duì)車(chē)輛廠(chǎng)家所生產(chǎn)的車(chē)型進(jìn)行對(duì)比、分析、研究、評(píng)估，或在公交車(chē)使用過(guò)程中進(jìn)行比較，識(shí)別哪個(gè)廠(chǎng)家的產(chǎn)品較好。汽車(chē)技術(shù)專(zhuān)家應(yīng)對(duì)所選擇的車(chē)型負(fù)責(zé)，對(duì)廠(chǎng)家售后服務(wù)進(jìn)行跟蹤。

3.3 注重車(chē)輛關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)

（1）電池組應(yīng)具備比能量和比功率高，工作溫度低，充放電循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)今大型純電動(dòng)汽車(chē)一般選用鋰電池，如磷酸鐵鋰電池與錳酸鋰電池。鋰電池都需要配置專(zhuān)門(mén)的電池管理設(shè)備對(duì)電池充放電進(jìn)行控制。鋰聚合物電池是鋰離子電池的下一代，其電解質(zhì)是固體或膠體，充電不像鋰離子電池那樣容易發(fā)生爆炸、燃燒，在工作電壓與充放電循環(huán)壽命等方面均比鋰離子電池提高很多，且體積較小、重量輕、裝車(chē)方便等，雖然過(guò)充電會(huì)引起電池膨脹、變形、短路損壞，但安全、可靠性卻比鋰離子電池增強(qiáng)。鋰聚合物電池比鉛電池質(zhì)量好得多，與鎳電池相比密度雖然較低，但鎳屬稀缺金屬、價(jià)格比鋰聚合物電池較高得多，故選擇鋰聚合物電池比較適合。

（2）驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率不小于車(chē)輛最高車(chē)速、最大負(fù)荷時(shí)的功率。驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)具有良好的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性，一般轉(zhuǎn)速范圍為6 000 r/min～15 000 r/min；根據(jù)車(chē)輛行駛工況，驅(qū)動(dòng)電機(jī)可在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)和恒功率區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)，車(chē)輛起動(dòng)、加速、爬坡時(shí)需要較大轉(zhuǎn)矩，通常電機(jī)過(guò)載系數(shù)應(yīng)達(dá)3～4，驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)具有較寬的恒功率區(qū)，以確保車(chē)輛高速行駛，通常電機(jī)過(guò)載系數(shù)應(yīng)達(dá)2～3。驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)經(jīng)常保持在高效率范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，在低速-大功率（恒轉(zhuǎn)矩區(qū)）運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的效率在0.75～0.85，在高速（恒功率區(qū)）運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的效率在0.8～0.9。

（3）整車(chē)控制器（VCU）的控制及輸出轉(zhuǎn)矩應(yīng)與電機(jī)和電機(jī)控制器（MCU）組成的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要合理匹配，以使動(dòng)力電池輸入的電能更好地轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合于目標(biāo)電機(jī)運(yùn)行需求；應(yīng)選擇驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力電池組、傳動(dòng)系統(tǒng)及電控系統(tǒng)的匹配良好的整車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)。此外，為減少能耗，轉(zhuǎn)向控制與空調(diào)控制最好采用自動(dòng)控制。

（4）電池管理系統(tǒng)（BMS）能有效、準(zhǔn)確地對(duì)電池狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理、故障分析和定位、電池荷電狀況（SOC）估算、數(shù)據(jù)傳輸、熱管理、充放電控制、PC機(jī)在線(xiàn)監(jiān)控、運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理等。

（5）要具有良好的通信與故障診斷功能，CAN局域網(wǎng)絡(luò)通信高效、精準(zhǔn)，故障診斷與報(bào)警系統(tǒng)及時(shí)、準(zhǔn)確，具有事故、關(guān)鍵安全部位故障等快速處理功能。如整個(gè)電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，VCU須檢測(cè)到故障并進(jìn)行等級(jí)劃分，按不同的故障等級(jí)提供相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略，按不同的目標(biāo)要求對(duì)整車(chē)系統(tǒng)進(jìn)行功率限制，在保障安全的前提下，減少動(dòng)力電池電量的浪費(fèi)，同時(shí)減輕驅(qū)動(dòng)電機(jī)的負(fù)荷，以保障整車(chē)控制系統(tǒng)處于能量最優(yōu)狀態(tài)。

3.4 車(chē)輛充電問(wèn)題

現(xiàn)階段運(yùn)輸企業(yè)純電動(dòng)汽車(chē)不多，尚未建立獨(dú)立的充電樁，一方面運(yùn)輸企業(yè)應(yīng)加快構(gòu)建充電樁的步伐，滿(mǎn)足運(yùn)輸企業(yè)純電動(dòng)汽車(chē)上線(xiàn)后充電的要求；另一方面可利用社會(huì)資源，加強(qiáng)與用車(chē)單位就近的政府部門(mén)或相關(guān)設(shè)有充電樁的單位溝通，要求與其共用充電樁，解決車(chē)輛充電的問(wèn)題。

3.5 重視維修電工的培養(yǎng)

因純電動(dòng)汽車(chē)上有一部分電路屬于高壓電路，故維修電工除了熟悉常規(guī)汽車(chē)的低壓電路，還應(yīng)熟悉掌握高壓電路知識(shí)與維修操作要領(lǐng)，持有電工資格證書(shū)，才能更好地對(duì)車(chē)輛電路進(jìn)行維護(hù)、檢修。及時(shí)選送電工參加培訓(xùn)，并取得電工操作資格證書(shū)，以便更好地參加純電動(dòng)汽車(chē)維修工作。

3.6 注重電池檢測(cè)與更換

純電動(dòng)汽車(chē)在新車(chē)2年～3年這個(gè)階段，電池一般不會(huì)出現(xiàn)大的問(wèn)題，使用期限超過(guò)3.5年以后，最先是整車(chē)電池組中的個(gè)別單體電池蓄電量不足，出現(xiàn)老化逐漸損壞的現(xiàn)象，這時(shí)就要對(duì)電池組內(nèi)的單體電池進(jìn)行檢測(cè)，判斷哪個(gè)是電池組中首先損壞的單體電池，以便通過(guò)相關(guān)專(zhuān)用設(shè)備及時(shí)進(jìn)行更換。一是避免更換不及時(shí)而影響到電池組中其他良好的單體電池的使用壽命；二是避免電池組中存在損壞的單體電池而影響到整個(gè)電池組充電與使用放電性能，故檢測(cè)設(shè)備非常重要。運(yùn)輸企業(yè)雖然不能在每個(gè)用車(chē)單位都配備檢測(cè)設(shè)備，但至少運(yùn)輸企業(yè)的汽車(chē)保修總廠(chǎng)應(yīng)配備一臺(tái)檢測(cè)設(shè)備，這樣各用車(chē)單位的車(chē)輛在電池工作不良時(shí)，可到保修總廠(chǎng)檢測(cè)、更換。

4 購(gòu)車(chē)后面臨的問(wèn)題

在運(yùn)輸企業(yè)購(gòu)買(mǎi)了純電動(dòng)汽車(chē)后，可能會(huì)面臨如下問(wèn)題。

（1）車(chē)輛續(xù)駛里程過(guò)短。續(xù)駛里程較短是當(dāng)前純電動(dòng)車(chē)存在的實(shí)際問(wèn)題，解決問(wèn)題只能指望相關(guān)部門(mén)能夠在沿途建立充電樁，或者是等車(chē)輛使用3年～5年后，電池質(zhì)量提高達(dá)到相應(yīng)的水平，可通過(guò)更換電池以改善車(chē)輛續(xù)駛里程短的問(wèn)題。

（2）車(chē)輛充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。作為客戶(hù)都希望在車(chē)輛電池剩余電量較少時(shí)，能夠快速充電10 min～15 min便可繼續(xù)行駛200 km，這可能是很難滿(mǎn)足的要求。但是充電時(shí)間如果過(guò)長(zhǎng)，譬如超過(guò)4 h，車(chē)輛的運(yùn)行班次將發(fā)生改變，即不能按時(shí)應(yīng)班，只能丟班。此時(shí)，比較適合的辦法還是使用儲(chǔ)備電池，雖然使用儲(chǔ)備電池還存在車(chē)輛相關(guān)設(shè)施與更換技術(shù)的差異等問(wèn)題，但應(yīng)該是解決車(chē)輛續(xù)駛里程短、充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的臨時(shí)解決方案。但是，更換儲(chǔ)備電池的前提是，必須是運(yùn)輸企業(yè)或在車(chē)輛行駛的沿途設(shè)有充電站、儲(chǔ)能電站，以滿(mǎn)足應(yīng)用需求。

（3）后續(xù)成本過(guò)大。在車(chē)輛壽命周期內(nèi)，最多可能需要更換2次電池，這是一筆巨大的成本，占車(chē)輛營(yíng)運(yùn)產(chǎn)生利潤(rùn)的1/3以上。再加上平時(shí)充電、更換儲(chǔ)備電池的費(fèi)用，純電動(dòng)汽車(chē)的后續(xù)使用成本是比較大的。如果提高票價(jià)來(lái)達(dá)到增加營(yíng)收，提高利潤(rùn)，雖然可降低成本比率，但提高票價(jià)也會(huì)受到相關(guān)條件的制約。而當(dāng)純電動(dòng)汽車(chē)電池存電量過(guò)少時(shí)，空調(diào)制冷效果可能降低，旅客乘坐車(chē)輛的舒適度下降，影響班線(xiàn)客車(chē)的乘客回頭率，從而影響車(chē)輛的營(yíng)收。當(dāng)前購(gòu)買(mǎi)純電動(dòng)汽車(chē)的補(bǔ)貼很少或已經(jīng)沒(méi)有，給班線(xiàn)客運(yùn)應(yīng)用純電動(dòng)汽車(chē)帶來(lái)一定的不利影響，給車(chē)戶(hù)購(gòu)買(mǎi)、使用純電動(dòng)汽車(chē)的積極性帶來(lái)一定影響。

5 純電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用分析

純電動(dòng)汽車(chē)在公交車(chē)公司已得到比較正常的使用，是因?yàn)楣卉?chē)行駛里程較短，對(duì)車(chē)速要求不高，且公交車(chē)在市區(qū)行駛，充電條件比班線(xiàn)車(chē)優(yōu)越。而班線(xiàn)車(chē)行駛里程長(zhǎng)，幾乎是以高速或較高速度行駛，有時(shí)還要爬坡，動(dòng)力電池長(zhǎng)時(shí)間大負(fù)荷工作，必然發(fā)熱損耗大量能量，減少車(chē)輛的續(xù)駛里程，故班線(xiàn)車(chē)要求電池須有長(zhǎng)的續(xù)駛里程。

如某公交公司有12臺(tái)純電動(dòng)汽車(chē)，每天每臺(tái)車(chē)工作8 h，接著停班充電4 h，那么該公司實(shí)際上只有8臺(tái)車(chē)輛正常工作，有4臺(tái)車(chē)輛在停班充電，車(chē)輛實(shí)際使用率僅為67%，則需要多投入幾臺(tái)車(chē)做為充電儲(chǔ)備，雖然購(gòu)車(chē)有補(bǔ)貼，但購(gòu)車(chē)投入也相當(dāng)大。

若班線(xiàn)車(chē)也像這樣停班充電接駁的話(huà)，則非常不現(xiàn)實(shí)。這是因?yàn)榭瓦\(yùn)班線(xiàn)線(xiàn)路較長(zhǎng)，行車(chē)中開(kāi)空調(diào)與高速行駛工作溫度升高均會(huì)損耗電能，萬(wàn)一車(chē)輛在行駛途中沒(méi)電，便很難處理。如果說(shuō)新購(gòu)車(chē)輛電池好，且車(chē)上有電量檢測(cè)裝置，沒(méi)電時(shí)能夠提前報(bào)警，沒(méi)電了也需要停下來(lái)充電；而如果車(chē)輛變舊了，電池工作性能衰退，充電次數(shù)增加，續(xù)駛里程逐漸減少又怎么辦？這對(duì)于班線(xiàn)客車(chē)是刻骨之痛。譬如行駛里程往返100 km，往返2次，則車(chē)輛續(xù)駛里程應(yīng)為250 km才能滿(mǎn)足車(chē)輛往返和移位或途中擁堵等情況耗電需求。而對(duì)于往返100 km的班線(xiàn)車(chē)，一般每天至少往返4次，就算是站對(duì)站行駛，且車(chē)站距離充電樁比較近，至少應(yīng)該也需要連續(xù)行駛450 km，這就對(duì)車(chē)輛的電池與電控系統(tǒng)提出了嚴(yán)格的要求。要不就只能往返3次，即320 km，相當(dāng)于利用半天的時(shí)間停下充電，在乘客高峰時(shí)便非常無(wú)奈，故選擇電池性能良好、循環(huán)放電時(shí)間長(zhǎng)的車(chē)輛才是硬道理。