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影响中国客车业,围观杭州新能源客车应用经验

  2016年10月26日,由中国土木工程学会城市公共交通学会、新能源客车专业委员会、电车专业委员会主办,杭州公交集团承办的“中国新能源客车应用交流大会”在杭州召开,杭州公交集团党委书记、董事长黄志耀代表承办单位和东道主致欢迎词,杭州公交集团副总经理王循跃介绍了杭州新能源(纯电动)客车的应用经验和现存问题,并透露,年底前杭州还将有334辆新能源公交车投入使用。

  数据说话 杭州新能源公交使用情况

  据中国客车网了解,杭州公交是一个有着近百年历史的传统企业,目前整个公交集团有线路667条,杭州公交集团运营车辆总数为8228辆,其中集团投入使用的4967辆运营车辆中,各类清洁能源、节能与新能源车辆已达4483辆,占集团运营车辆总数的90.26%,到2016年底,除部分(150辆)18米铰接车因纯电动技术尚未成熟暂缓置换更新外,剩余的334辆常规柴油车将全部置换成纯电动客车。届时,集团绿色公交将达到4817辆,占车辆总数的96.98%,主要运行在杭州主城区内320余条公交线路上。

  据悉,2016年9月4日-5日,二十国集团(G20)领导人在杭州举行峰会,会议期间,纯电动公交车担负了杭州全部主城区的主、支线运能,有效的保障峰会出行,出车率达到了100%,得到市民及全国公交同行的认同和好评,其中20多辆比亚迪新能源大巴进入峰会核心区域运行,收到外宾及媒体记者的好评。

  王循跃介绍,为积极推进节能减排工作,创建绿色公交,杭州公交集团在逐年提升车辆排放标准的基础上,从2008年开始进一步加大了新能源和清洁能源车辆的应用力度,以纯电动客车、油电混合动力客车、液化天然气(LNG)客车、即充式纯电动客车多元化并举的车辆结构模式,全力打造绿色公交品质。

  技术领先 不同充换电模式应用经验说明

  目前,杭州使用的纯电动客车主要有比亚迪和万向两种车型,分几种不同充换电模式,分别是换电模式、充电模式和“即充式”。

  BYD纯电动客车:采用全球领先的轮边驱动技术,单边电机最大功率为90KW,车辆的动力电池为磷酸铁锂电池。第一批750辆K9A在2014年10月陆续启用,第二批750辆K9F在2014年12月底陆续启用,整车电池能量为324千瓦/时,目前1500辆比亚迪纯电动客车已在杭州公交集团6个运营分公司、90余条主城区公交线路上运营,平均日营运行驶里程为170公里左右(主要是受市区线路道路拥堵的影响),剩余电量约为10%--30%,平均充电时间在4~4.5个小时左右。

  BYD纯电动客车采用轮边驱动技术、全身铝合金骨架,具有零排放、低噪音、4Gwifi、驾驶轻松便捷、外观靓丽、内饰豪华、乘座舒适、低地板等优点,深受司机和乘客的欢迎。通过两年的应用,目前1500辆纯电动共运行了6000多万公里,故障率为1.71%,低于常规公交车,平均电耗每百公里在120~130度左右,通过对最早启用的K9A车辆电池进行抽样检测,有部份车辆与原车辆电池容量相比衰减7-8%,通过售后对电池的维护,续航里程在200公里左右。后续使用如何,还需拭目以待。

  万向纯电动客车:杭州公交目前在用分两批,第一批100辆采用换电模式,配备100KW交流电机,车辆的动力电池为磷酸铁锂电池,整车电池电压576V,电池能量172千瓦/时,目前100辆换电模式纯电动客车在3条线路上运营,一组电池平均可行驶里程100公里左右,换电模式具有换电时间快,但行驶里程短,营运成本高,在使用上有较大的局限性,目前共运行406万公里。

  万向纯电动客车:第二批220辆采用充电模式,配备100KW交流电机,车辆的动力电池为磷酸铁锂电池,整车电池电压540V,电池能量324千瓦/时,在10余条主城区公交线路上运营,目前总运行293万公里,平均日行驶里程为180公里左右,充电时间在3-4个小时左右,平均电耗每百公里在107度左右,故障为1.38%,远低于常规公交车。

  “即充式”纯电动客车:即充式纯电动客车在传统无轨电车的平台上,融入了纯电动车的元素。其电机、电控、电池等配置与纯电动车完全相同,在行驶途中,既可以像无轨电车一样利用架空线网一边行驶一边快速充电,又可以像纯电动车一样无需线网运行20公里以上,大大减少了无轨电车对充换电配套设施的依赖度,同比纯电动车整车质量大幅下降,进一步提升了无轨电车的机动性。同时,车载电池通过浅充浅放,寿命更长。与普通柴油公交车相比,具有启动平稳,噪音小,零污染、零排放的特点;与无轨电车相比,不再过分依赖线网,在线和离线运行模式均能有效应对城市不同线路。即充式纯电动客车采用100KW交流电机,配置100Ah/DC410V锂电池储能系统(快拆模式),目前150辆即充式纯电动客车在杭州主城区4条公交线路上运营,最早一批即充式纯电动客车在2012年12月开始使用,现仍可保证脱辫行驶20公里以上,目前电池使用正常。

  基础设施 充电方式和充电桩建设情况

  BYD纯电动客车充电技术采用的是交流充电模式,将电网的380v三相交流电通过充电桩输入给车辆,通过车载充电器将三相交流电转化为充电电池所需的直流电,其输入、输出电压均为:380V AC±15% ,输出功率为80KW/H(双枪),K9A充电电流是95A,K9F充电电流是120A。目前,杭州公交集团分别在石桥停车场,拱康停车场等13个主要场区配套建设了1521个BYD纯电动客车专用(双枪)交流充电桩,为在用的1500辆BYD纯电动客车进行充电。

  万向纯电动客车充电技术采用的是国标直流充电,充电桩采用的是120Kw直流充电桩(根据需求充电桩功率最大可以扩展至180Kw),其输入电压为交流380V,输出为750V150A,并可实现单枪及双枪充电,可根据实际营运需求选择充电模式,提高调度灵活性。目前,杭州公交集团在石桥西停车场建设了117个120KW直流一体充电桩,为在用的220辆万向纯电动客车进行充电。

  后台应用 新能源公交的后台智能管理

  为了保障纯电动客车安全运行,杭州公交集团采用互联网+的手段,构建了新能源车后台管理系统,该系统实现了安全故障及时报警和相关数据有效上传的功能,覆盖了三个修理公司全部1500辆BYD纯电动车。

  通过新能源车后台管理系统,我们不但可以实时查看车辆的日里程、总里程、电机转速、车速、水温和剩余电量等车辆的运营工况数据,还可以实时监控BYD纯电动车辆的制动系统、电机驱动、电机温度、电池、ABS、绝缘和水温过高等故障。

  当车辆行驶中发生故障,通过安装在车辆上的监控模块发送信号到后台。监控中心听到告警声音,查看故障内容。发送上来的故障内容会按照安全等级自动分类,如影响车辆安全运营,则通知路救中心,由路救中心负责联系驾驶员并安排路救检查维修。如故障不影响安全运营的,则通知该车承修工段,待车辆结束运营后进场检查维修。

  根据新能源车辆后台管理系统提供的信息,杭州公交发现并解决各类车辆安全性故障约15辆次/日。随着新能源车辆后台管理系统的应用力度的不断加大,到2016年9月中旬后,车辆安全性故障情况明显下降,目前约为5辆次/日。通过信息化技术为新能源车辆的安全运营提供了强大的保障。

  新能源车后台管理系统,有故障数据统计后台何实时监控平台。当车辆运营时发生安全故障,界面由绿变红,在主界面显示车辆故障详细信息。车辆修复,界面由红变绿,相对应的故障信息也一同消除。

  此外还有一个新能源车后台管理-数据化归类管理平台,主要是为了方便对BYD纯电动车辆的管理,结合机务管理的需求而建立的的纯数据化管理平台,及时统计和分析新能源车后台管理系统完好率、新能源车辆的运营情况、新能源车辆故障总计、新能源车辆安全性故障总计、新能源车辆能耗统计。

  杭州公交集团新能源车后台管理-数据化归类管理平台

  社会责任 节能减排人人有责

  王循跃说,希望杭州的经验能带给同行公交公司一些借鉴和帮助,也希望地方政府能给城市公交事业更多关注和扶持,尤其在基础设施配套方面需要加大支持力度,比如充电桩建设,一般滞后于车辆的到位,建设审批周期长。

  另外,针对新能源客车的电池问题,由于部份电池在使用两年后电池容量衰减7-8%左右,估计使用四年后电池容量衰减20%左右,根据国家标准,电池容量衰减至初始值的80%时需更换,且电池更换成本又较高,建议纯电动客车运营补贴政策要稳。

  对于生产厂家方面,他代表公交系统,希望电池、电控、电机的维护、监控技术要开放,让使用者便于车辆的维护,使纯电动客车技术更能健康发展。个别零部件故障较多、质量工艺技术不稳定、使用寿命短、价格较高、在技术配置上还续改进。车辆生产厂家要进一步完善售后服务保障体系,特别是对专用的汽配材料在中心库要有足够的储备。