纯电动快速充电公交客车的研究与解决方案

纯电动快速充电公交客车的研究与解决方案

文/邓平

恒通电动研发的十分钟快速充电客车技术受到世界电动客车领域高度关注，恒通电动客车动力系统公司也成为中国第一家以“快速充电”为核心战略的新能源客车企业期望与困惑

“十一·五”期间，国家四部委提出了中国“新能源汽车争取实现弯道超车“的奋斗目标。中国客车行业热血沸腾，电动客车的研发风起云涌。几乎所有的客车企业都推出了自己的电动客车。磷酸铁锂、锰酸锂、钛酸锂，超级电容各种电池也纷纷登场。串联、并联、增程、纯电各种电驱动模式争相斗艳。慢充、快充、换充、增程各种方法都投入了大规模试验。150公里、200公里、250公里、300公里，各厂家标定的充换电一次续驶距离也越来越长。北京奥运、上海世博、25个试点城市不断传来电动客车投入运行的消息。

客车行业期望在国家强有力的支持下，通过不断的探索、试验和商业操作，能够尽快为日益发展的城市公交提供节能、环保、舒适，能够逐步实现市场化的新能源客车。

公交行业期望在国家强有力的支持下，让我们的城市能够尽快用上先进、可靠、能够实现商业化运行的新能源客车；让城市更环保、更安静，远离PM2.5。

但是，五年过去了，我们陷入了严重的困惑：电动车的产销并没有像想像那样出现井喷，电动车购买后的续航里程似乎一年比一年甚至一月比一月更短。充电站在哪里建设？50辆电动车（一个路队）充换电站需要用地10~20亩，繁华市区没有地，有也买不起。郊区建站，电动车来回充电已将电能耗去相当部份，还能营运多少公里？是节能还是耗能？等等，公交困惑，厂家更困惑。

一、现实与未来

1、问题多多的现实

电池问题。5年过去了，电池寿命有明显提高吗？价格有大幅度下降吗？

磷酸铁锂电池为什么锂电池制造大国日本、韩国不用？

2、车辆问题。

为了增加续驶距离，电池越背越多，还能装多少乘客，替公交算过帐吗？为了减少用电，有的车不安装空调，100多万的客车没有空调，公交、乘客乐意吗？使用了1~2年已经不能再用的车辆损失谁来承担？

3、充电站问题。

充电站建设是客运线路需要优先，还是土地位置优先，怎么兼顾？慢充、快充、换电模式的土地、人力、设备、电价、电池综合成本怎样？公交能够持久承担吗？地方政府能够给予帮助吗？

4、政策问题。

国家对新能源客车的支持政策已经发布5年，但至今未见到各部门配套细则：规划、国土、市政、消防、用电价格，怎么配套？怎么支持？

带着这么多问题，超车实在困难。

二、前景光明的未来

电动化是汽车发展的战略取向。国家的决心是核心推动力。从“十一·五”“十城千辆”到“十二·五”七大战略新兴产业、《节能与新能源客车产业发展规化（2012-2020）》，再到最近又将混合动车客车推广扩大到全国。很显然，新能源汽车作为中国的国家战略之一是无庸置疑的，国家的决心是核心推动力。

全球最具执行力的政府。中国各级地方政府应该是全球最具执行力的政府，有中央政府的要求和支持，只有电动客车技术上能够实用，可靠，各级政府在过去5年和十二·五都已经给予了和将继续给予各方面的支持和帮助，这也是无庸置疑的。

全球最大的客车市场和电动车市场。中国人口多，大城市多，公交车保有量大，是全球最大的客车市场。国务院《节能与新能源汽车产业发展规划》要求，节能与新能源汽车到2015年达到50万辆，2020年达到500万辆。

所以中国是全球发展电动客车前景最光明的地方，我们应该信心十足！

那么怎么来追逐光明呢？

老话重提——客车电动化的关键条件

经过5年的激动，现在我们再来认识客车电动化的关键条件，重点有三条：

第一，基础充电设施。充电设施的数量和方便程度是客车电动化的首要保障和先决条件。充电站犹如加油站，试想一下，如果一座城市只有几个集中加油站会是什么状况，车辆来回加油要浪费多少能源，节能吗？如果每辆车加油再需花3~4个小时，或干脆更换油箱，需要多大的土地、多少人力，可行吗？汽车能大规模发展吗？答案是明显的，电动车道理相同，所以要实现电动客车发展，充电站布局、数量、充电的时间模式是关键。

第二，电动车价格。锂电池昂贵的价格和大量的装载决定了电动车售价处于绝对高价位置，商业运行不可能接受目前的电动车价格，国家补贴后仍有很大差距。

第三，电池的寿命。按目前大量使用的磷酸铁锂电池的最好情况：单体寿命2000次循环，成组后1000次，可以保证使用三年计算，一辆电动车装400AH电池，一天续驶里程不到200公里，一组电池价格不会低于100万，三年一换，这样的价格和寿命，公交公司能够接受吗？

快速充电——城市公交电动化的必备条件

第一，城市公交的特点：定线、定距离营运。

第二，由公交特点可以考虑：如果可以按定线运行一个来回的用电量装载电池，将大大降低电池成本，大大减轻整车重量；

如果可以在公交线路起点站或起终点站设置充电桩，完全按运行需要充电，就可以省去来回充电的空驶用电；如果采用10~15分钟快速充电弓充电就可以不需要或者只需要极少专门充电用地，又可以大大降低电价的附加成本；如果能够达到这几点，通过公交客车快速充电的方法实现公交电动化的可行性大大提高。

第三，快速充电是国际电动车领域的方向。

2012年7月，丰田、日产、三菱、富士重工四大日本车企与东京电力联手成立了“电动汽车充电协会”，随即推出了“电动汽车快速充电标准”。2011年5月，洛杉矶第26届世界电动车大会上，正式成立了“美国快速充电协会”，并召开了第一届快速充电大会，同期欧洲也成立了“欧洲快速充电协会”。国际汽车工程师协会（SAE）已经确定了“快速充电技术标准”，奥迪、宝马、克莱斯勒、福特、通用、大众等八大汽车公司等共同使用这一“快速充电标准”。快速充电已逐渐成为国际电动汽车产业的共识和努力的方向，让充电像加油一样方便、快捷，电动汽车才能够快速发展和普及。

三、快速充电电动客车的研究与实践

为实现城市公交电动化的理想，重庆恒通客车有限公司和微宏动力（湖州）有限公司合资成立了“重庆恒通电动客车动力系统有限公司”，专注从事纯电动驱动快速充电客车的研发。

技术上我们选择了世界电池行业十分关注的钛酸锂动力电池和十分钟快速充电技术：钛酸锂电池目前已经可以实现单体电池在大倍率（6C）全充放电条件下，实现20000次循环，电池衰减小于20%，成组后可以达到10000~12000次循环。

快速充电采用700V500A 双枪充电，或者700V500A集电弓自动充电，每分钟可充5度电，10~15分钟可充电50~75度，续驶里程40~60公里，可满足一般公交标准线路运行。

2011年1月，恒通电动研发的世界第一台12米快速充电纯电动客车，2011年4月在世界客车联盟亚洲车展上亮相，立即受到客车联盟外籍专家团的高度关注，世界客车联盟主席马克先生在颁奖会上称其为“这辆杰出的，无与伦比的客车。”并授予了“年度巴士奖”、“年