中國客車先生王健：公交充電需重視無線充電、氫燃料電池等技術路線

2017-11-22 15:30:02 能見 APP　點擊量：評論 (0)

11月22日，新能源汽車充換電技術高峰論壇在北京啟幕。本屆峰會由新能源汽車產業網、廣東省充電設施協會、振威展覽股份聯合主辦，中國土木工程學會城市公共交通學會、廣東省新能源汽車產業協會共同協辦。　

11月22日，“新能源汽車充換電技術高峰論壇”在北京啟幕。本屆峰會由新能源汽車產業網、廣東省充電設施協會、振威展覽股份聯合主辦，中國土木工程學會城市公共交通學會、廣東省新能源汽車產業協會共同協辦。

　　中國公共交通學科首席科學傳播專家、重慶交通大學王健教授出席會議，就新能源城市公交發展路徑及未來趨勢發表演講。

　　以下為演講實錄：

　　王健：接下來我從電動汽車領域的發展以及全世界的趨勢來做一個對比，因為中國的情況大家都比較熟悉，客車行業當中全世界有一個比較重要的會議，就是比利時的世界客車博覽，上個月在歐洲舉辦以后，我們會從這個會議展覽展出的不僅僅是代表歐洲，因為很多中國廠商也去參展了，那個舞臺上我們可以看出這些車型和技術，和中國來做對照的話，可能會對周圍未來的發展有一個更好的思考。

　　這個車輛已經實現了電動化，大約兩年前這種車輛還是包括了傳統的燃油車以及混合動力車、電動車這三個技術路線，但是今年的會議上所有的車都改變為電動車為主打，這是傳統意義的無軌電工形式，安裝電力就是丹東車，這和中國傳統的電池電動車稍微有點不一樣。

　　阿爾斯通過去一直在做電機控制，現在已經開始提供一個新型的電動車，仔細客車行業的話就會發現這個和很多傳統的車不一樣，它的車輪已經靠在了四個角落的位置，也就是說基本上是沒有前弦，中間所有的空間都可以用來再送人，為什么能夠實現？因為電機可以放在四個角落里面，而且車輪帶轉向，這樣對公交的特征是非常有意義的。

　　這是一個很小型的無人駕駛車，現在已經開始在歐洲做商業性的示范運營，國內也有很多的報道，中國的無人駕駛還是做功能性測試，而在歐洲已經在民眾線路上做商業性測試。中國很多廠家其實也到這個舞臺上了，因為中國的電動車在歐洲有廣泛的市場，所以這些中國公司走出去都是主打電動車，這是國際社會的發展方向。

　　為什么說公共汽車和電動車需要可持續發展呢？因為它的普及最廣泛，也是比較廉價，使用范圍很廣，其它的交通方式還需要特定的環境，比如軌道交通好，如果客流量沒有達到3-5萬人次，軌道交通可能就是長期的虧本買賣，但如果我們用電動汽車來做的話，1-3萬的客流量就可以根據需求配置這種車輛大中小型，我們始終是賺錢的，這就是可持續發展當中公共汽車這個很好的領域。

　　全世界每年公交車的增長大約都是10%，這是幾十年來一直在做的，特別是中國城市化的人口現在只有50%，發達國家已經是80%左右，所以我們還有很大的增長空間，這些人口都會乘用公交車輛出行，電動巴士的增長幅度要原高于這個數字。大家經常拿中國說事，因為中國成為了全球電動汽車絕對最多的國家，因此大家覺得好像電動車的世代一下子就要來臨，如果仔細分析的話可以發現中國是靠中國政府的政策補貼，和今天我們要討論的技術路線是不是電動車的技術進步優勢讓我們的社會大眾能夠普遍地接受？其實還有一點微妙的區別，假如中國政府沒有財政補貼，你會發現這個市場馬上就會掉下來，如果技術進步了，我們可能給社會帶來一些好處，包括技術經濟上的優勢，政府一點的小錢補貼，這個產業都能夠健康發展，所以我們要討論這樣的技術路線。

　　中國政府現在主要是靠什么驅動？靠政策的調整，到了年關，下一個年度、下一個五年怎么發展？制造商、運營商都在關心政策，幾乎很少有人關心技術的進步，而在歐洲有很多項目都和電動車、汽車有關系，大家可以看到很重要的一點是電動化，所謂的零排放的車輛，還有所謂的大型公交車和私人小汽車是不一樣的，怎么做充電方案的解決？這是很重要的一點，而且他們還特別關注燃料電池，因為燃料電池在歐美普遍地被認為是真正意義上可以替代燃油來實現電動化的最理想的路徑。最近十年燃料電池的價格大約下降了70%-80%，所以它的商業化的曙光正在出現，這是從歐洲人的研究可以借鑒看到未來發展的狀態和趨勢。

　　講到電動車的制造商，中國的數量絕對是最大的。比亞迪這樣一個很不知名的小公司在全球排行榜當中已經到了很高的位置，就是它的高成本和高價值。這是國際機構的評估，傳統的車商還是處于中等水平，這是我們看到的電動車帶來的高價值產品。電動車應該被看作一種新技術在客車領域當中的應用，最重要的動力系統方面和傳統的解決方案不一樣。以前一個制造商有沒有競爭力就看車輛的燃油經濟性，這是一個單一的方面，現在電動車就涉及到很多的新技術，比如我們講的發動機燃料、控制系統和使用電池，這一系列的技術綜合起來能夠提供良好的競爭力，這才是受社會歡迎，能夠給社會帶來價值、得到回報的基礎。

　　怎么整合一個產業鏈？這是對運輸部門提供解決方案的關鍵。過去一百年的時間當中人們使用汽車都是靠石油石化材料，最近二十年我們才開始關注所謂的清潔能源，因為小汽車帶來的污染和環境的影響，液化天然氣和混合動力再到氫燃料和新能源，真正意義上和傳統的石化燃料不一樣，但是在中國把新能源狹隘地理解為電池電動。中國政府補貼新能源實際上就是補貼電池電動，現在的政策對氫燃料也有補貼，其實在不同的國家和地區技術經濟特征不一樣，可能存在多元化的選擇，比如天然氣就是一個很好的解決方案，現在我們有些地區還有所謂的甲醇乙醇，這些都是又經濟又便宜的能源，也可以解決環保的問題。

　　目前中國的排放還是國四標準，歐洲是國六標準，電動車的零排放只是達到了一個目標，其實這個過程當中中國還面臨著很大的壓力，我們到了第四、第五、第六階段可以跳躍式地發展，一下子達到國六的標準也是有可能的，但是面臨著對各行各業都帶來巨大的成本壓力，因為增加這些設施、提高這樣的標準，我們需要支付更多的錢，這是政府面臨的挑戰。

　　如果從交通出行的角度來講，燃料需求管理減少擁堵，這種綜合型的措施其實都是我們可以達到節能減排的方式。從這個角度來講，我們在更大的范圍來考慮私人交通和公共交通之間的關系，這些方面我們鼓勵大家多用公共交通、少開汽車，這種節約的能量也是非常有意義的，就是從大范圍來看。如果從產業的角度來看，新能源在公共運輸業和碳排放是比較有利的，我們要在這個領域實現電動化是比較容易的任務。聯合國人居署提出要更好地生活，提出未來城市的目標就是為了實現所謂的減低全球氣候變暖。

　　日常的運營對公交車有一個載客能力要求，我們知道在市區和郊區路況是不一樣的，車輛的能耗消耗也是不一樣的，每天長一點的距離可能是250-300公里，短途大概就是100-160公里，這個對公交也有兩種狀態，并不是所有的車輛都要求300公里，150公里要備200公里的電池能量就沒有意義。滿足公交需求的話線路運營恰到好處，這就是最好的解決方案。我們政府是按照電量的多少來做，其實這個就是一個誤導式的社會資源浪費，為什么不按照公交的實際情況來做？公共交通運行過程當中到每個終點站都要做簡單的作業，要為下一個循環保證它的正常運行，所以充電的方式可以利用終點站來做充電，或者采用無線充電的方式，這些完全符合所謂的運營特征。

　　我們每個公交車晚上回去以后都充電，確實是用晚上低谷來充電，但是要為每個公交車建立一個充電樁，這些也要Money，但是運行作業的過程當中本身就要停靠1-3分鐘，這段時間自己就可以把電充了，既節約場地又很安全，這才是大家應該從電動化的過程當中考慮的一些問題。

　　為了實現所謂的低排放電動化其實也有很多的技術路線可供選擇，最理想的當然是氫燃料，作為過渡路線的混合動力也是很好的，就是讓發動機在最佳的工況下運營發電，這就是最經濟最方便的技術改良。同樣的，無軌電車用外部現網供電，車上不備電池，這也是一個電動化的技術路線。很遺憾的是，中國人都不把這些看作電動車，也都不納入新能源鼓勵的政策，所以這樣檢討的話，我們用最少的錢來實現這種最高的效力，提供最好的服務，這是我們應該從過去的歷史當中考慮的一個問題。

　　我們公交車要做運營可以一點電池都不背，只靠外面的線網，也可以把100%的電池都背上，特定的環境當中可能需要背電池的車，兩種方案整合的話，我們在中間可以找出一些很實用的技術路線。

　　講到充電的方式，大家可以看到這是歐洲人在描述充電的時候跟我們使用的詞匯上有點不一樣。Opportunity Charging（機會充電）是我們在國內做的充電裝建設和公交運營當中沒有使用過的詞匯，如果需要5公里就充5公里的電，需要充6公里就充6公里的電。還有一種方式是利用所謂的假設線網來做傳統的無軌電車，可以100%地背電池，氫燃料這種方式也可以實現我們充電的形式。

　　中國的市場有很微妙的變化，突然達到了25萬，很多電動車都不知道到哪里去了，因為政府要考量電動車所謂的目標，這個研究結果大家也可以分享。我們中國有那么多的電動車，很多城市都有哪些經驗和教訓？就是城市之間可借鑒、可比較的？到現在我站在一個學校研究者的角度沒有看到這樣的報道，歐洲的這些實驗報告當中我們反而可以獲取很多有益的經驗，這是我們做了大量的實踐，但是總結經驗這個方面還顯得很薄弱。

　　這個車用了輪轂電機，中國還沒有這樣的商業化運營，歐洲已經開始商業化運營了，可以發現這個電機驅動混合在一起，電動車的能源效力是電直接到車當中產生的效力大約可以到達90%，電的日用過程當中通過變速又消耗了很多，基本上接近理想的狀態，從能源的角度、電機使用的效率是幾年前歐洲的公司已經開始做這種商業化的運營。另外一個比較大的商用車制造公司梅賽德斯奔馳明年將推出氫燃料的電動巴士，而且是作為標準化生產。

　　北京奧運會之前來了兩個所謂的氫燃料的車做示范運營，那個時候我們就知道背了很笨重的電池，而且受到很多苛刻條件的限制，大家都覺得這樣的車沒有前途，但其實明年就會實現量產。這是羅蘭貝格上個月剛出版的交通指數，中國在電動化的產業當中已經排在了第一位，我們的市場排在了第二位，但是可以看到在技術領域當中我們還是排在最后的幾位，這和我們所謂的產業和市場是有點小小的不同步。

　　同樣的，可以看到在歐洲為了部署氫燃料，各個國家都在協同來做這樣一些工作。如果1個加氫站可以覆蓋500公里的范疇，再過三五年，歐洲氫燃料的社會基礎就已經建立起來了。政府補貼氫燃料的成本很高，但是相關的設施和應用我們還沒有做好準備。這是電動車當中利用電機對公交行業實現低地板寬通道，因為我們要頻繁地上下客人，保證所有坐輪椅的人都可以坐公交，這是電機驅動可以實現的跳躍式。很多城市當中的公交車都有一個踏步，我們可以把這個踏步利用電動化跳躍式發展。

　　這是中國制造商比亞迪，最開始就走了輪邊驅動，用了一個小小的減速機在車輪旁邊，然后直接驅動兩個車輪，不再是傳統意義上的中直電機，把發動機換成電池，還是變速箱和加速器，真正意義地用了電機這種分布式驅動。K9為什么能夠在中國各個地方逐漸受歡迎？國際市場上沒有補貼，歐洲的十幾個國家都逐漸地被人們所喜歡，這是一個小小的技術進步，實際上電機和所謂的柴油發動機的差距實在太大了，包括結構、部件和使用，要玩好柴油機是一項非常技術的活，但是電機就非常簡單，所以它會帶來一系列所謂的效益。

　　當然，電動車主要的矛盾就在于電池的能量密度，因為我們背的電池又大又笨重，如果將來能量的密度逐步提高，這些問題都可以迎刃而解。有了電，怎么來做這種充電方式？不管是充上去還是掉下來，這是符合我們公交的特征，但是現在公共交通所有的都是靠人工來做這種插電式的方式，其實對操作過程當中的危害和危險性跟這種充電工作的方式有很大的區別。未來我們還寄希望于無線充，如果效率能夠提高的話給運輸行業帶來的影響和負面因素又會減少很多。

　　所謂的電機技術方面，整個產業鏈當中包括使用清潔的新能源，真正意義上的風能和太陽能可以減少所謂的煤的電能，會給整個產業鏈帶來好處。運輸方面我們把四個輪子都用四個小電機驅動，就是剛才我們看到的阿爾斯通所謂的新型電動車的布置，它的效率會做得更好。所有的車輛運行狀態、能量消耗我們可以精準地做出這種相應的匹配，因為四個電機可以根據功能特征曲線來做，這就是所謂的需求，我們用多元分布的方式可以實現。

　　可以發現電動化在鐵路上長期都在使用，如果我們借鑒鐵路上的技術，這也有很大的幫助。歐洲鐵路的技術用到汽車上也是一個很普遍的現象，包括傳統的機車以及無軌電車用在新能源汽車當中，這些都是可以直接借鑒成熟的經驗，如果大家有興趣要關心歐洲，歐洲人有一個零排放的項目，做了兩個階段的報告，所有的歐洲城市不管是擁有兩輛、十輛還是一百輛都有記錄，我們可以做客觀的對比。

　　電動化之后還能玩什么？那就玩無人駕駛了。公交這種特定環境是最容易實現的，所以可以看到兩個月之前巴黎已經在做商業化的示范運營，這是一種新型的小公交車，和小汽車有點像，但是和公交車又不完全一樣，這是電動化的車輛問題。德國也在做這樣的示范運營，但是中國還在這種傳統的客車上面加裝導航的裝置，讓它實現這樣的功能，這是階段和認知上的不一樣。這是我們在上海的無人駕駛實驗區當中的小巴士，下個月可能又會在深圳開設具有無人駕駛功能的迷你巴士。

　　中國現在的電動車和歐洲傳統的車在價錢上具有非常高的競爭力，因為最貴的大約是200萬元，歐洲的電動車大概是60-70萬歐元，這是經濟上的競爭優勢，中國的車可以賣到世界各地。歐洲人制造的車上面都要打一個商標，就是和中國的制造商合作，說明中國的制造能力在歐洲也是得到了認同，很多歐洲的制造商在中國定制車輛打他們的招牌。比亞迪是針對歐洲的市場來做電動車，一看就是歐版的，比亞迪為什么被排在高價值高成本的概念當中？就是因為有了電動車，如果都做傳統車的話和宇通客車真的不是一個數量級的，但是電動車這個方面是它的技術經濟的優勢。

　　我們也會看到在倫敦的雙層巴士，這也是中國公司在做的。宇通客車等中國廠家也在參加這樣的競爭，這些都是電動化的實現。電動化以后是智能化，我們怎么才能讓公交車的運營更有好處，所以電子化信息化串在一起就是很好的基礎。最早的制造商是把車輛的數據整合起來，這些錯誤的行為都可以通過G-BOS修正，所以要取決于整個車隊怎么調度，將來還要做共享出行也是在電子化這個社會的平臺上做，可以做很多這樣的工作。電動化對很多產業奠定了很好的基礎，這個基礎上會有行業的社會半個和人們出行行為的變革，都有可能在一個很好的平臺上來做整合，特別是數據的開放，大家可以共同利用，互聯網的制造商、公共交通的運營商，大家都在一起合作引領這樣的一個潮流。

　　總結下來，中國將會成為電動車數量最多的國家，中國電動車的技術和先進水平比有一定的距離，現在中國是靠政府的補貼驅動電動車的市場，將來真正意義上靠誰的技術產品更好，這才是中國電動車發展真正強大的后勁。