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回归现代无轨电车

2012年11月09日 14:11 来源:能源评论 我要评论(0)

  财政部、科技部、工业和信息化部、国家发改委(以下简称四部委)9月中旬公开发文决定,将混合动力公交客车(包括插电式混合动力客车)推广范围从目前的25个节能与新能源汽车示范推广城市扩大到全国所有城市。

  混动汽车节能效果取决于技术

  由于新能源汽车技术尚未取得革命性突破,产业化和试运营的实践都没有达到政府所规划的目标。如果按百分制来评估“十城千辆”的运行情况,可以给50分。

  目前的混合动力客车即使没有国家鼓励,也基本具备了大规模商业应用的条件。但是其中仍然有一些问题,理论上讲,传统内燃机的能源效率范围为15%~30%,燃料电池的能源效率范围大约为46%,而电力的能源效率范围为80%~90%。如混合动力客车的省油效率理论上最高可达20%~30%,而实际运行中大部分只能达到5%~10%的水平,而且还有一些号称“混合动力”的客车,由于技术不过关,更几乎和传统内燃机没有区别,根本不省油。

  究其根源,主要错误在于简单地认为把电池、驱动电机、控制系统这些组装在一起就是混合动力客车,以为只要把电池搬到客车上就是新能源客车了,这就误导了我国混合动力客车健康发展的技术路线,

  混合动力客车节能最重要的核心技术是采用轮毂电机驱动车辆行驶。无论是内燃机发电、电池供电或外接线网供电,电能可以直接作用于车轮上,减少传统客车变速箱、传动桥等一系列不必要的传输过程中的能量消耗,提高能源使用效率。这才是电动客车应该采取的技术路线。

  新能源汽车示范应遵循市场规律

  “十城千辆”工程中暴露出来的许多技术问题,不是靠政府的补贴就能解决的事。如有的混合动力巴士节油20%以上,有的却根本不节油;电池电动巴士续航里程不足,只好两辆当一辆用。

  中国政府为每辆电池电动巴士(所谓的纯电动客车)提供高达60万元人民币的财政补贴,其市场销量依然寥寥无几;在一些城市的新能源客车示范项目中,一辆12米的电池电动巴士所配载的电池重量就达2000~3000千克(相当于运载30~50个乘客),其运营绩效自然不佳,完全依赖政府补贴才能运营,《规划》中的某些政策完全违背能源消耗与环境保护的客观标准,实际上是在补贴浪费能量且造成三次污染的蓄电池生产。

  尽管“十城千辆”落实并不顺利,但仍不能阻止各地“十二五”期间推广新能源的雄心壮志。政府支持发展新能源汽车的产业政策看起来很美丽,出台的这些措施都是典型的计划经济模式与套路,试图用行政力量代替市场的力量,政府指定的技术路线失败的概率很大。表面看来,汽车业界争先恐后地推出各种新能源汽车,各地运营商在政府补贴支持下也在试验运营,媒体上大多报道成绩斐然,实际上却问题重重。这些新能源客车也许今天投入运营,明天就停在车库内或返回工厂维修。大量的资金和人力投入这个领域,技术进步实在微小,不敢恭维。

  新能源客车市场目前的推动力主要来自政策刺激。在市场经济中,政策、技术和客户导向这三股力量共同影响新能源客车的发展前景。新能源汽车的发展必须基于市场经济的原则,政府大量的财政补贴只会拔苗助长。国家的政策应该只是制定一个目标(如减少对石油能源的依赖、节能、环保),要保持技术中立,应放手让企业去探索,由市场来检验,根据市场动态挑选赢家和输家,鼓励大家通过各种方法去达到这个目标,谁达到这些目标就支持谁,少数成功企业将带动产业走向成功的道路。

  无轨电车将获新生?

  目前新能源汽车政策所确定的乘用车技术路线是按照动力电池、电机、汽车电子、先进内燃机、高效变速器等产业链发展,忽视公共巴士推进系统的特征。传统公共巴士的机械传动系统,输入1000瓦的能量而输出功率不足1000瓦,这是由于机械摩擦和传输过程的原因。许多能量都损失在额定转速上,车辆高速时驱动桥所产生的能量损耗约为15%,在额定转速时所产生的能量消耗约50%,公共巴士在城市中的运营常态大多是额定转速,其能量损耗巨大。

  在城市公共交通行业来讲,推进电池电动巴士可能是一个方向性的错误,现代无轨电车也许是正确的选择。虽然无轨电车需要接触电网来提供电源,其机动性较差,但是它无需背负大量蓄电池而增加车辆自重(或减少载客能力),不会或较少造成生产时和报废后的二次污染。对社会来讲,无轨电车的非可再生资源消耗最低、温室气体效应的排放最低;对乘客来讲,无轨电车的乘坐质量好、平稳加速和制动、噪声低,以及街道上的零污染排放;对运营商来讲,无轨电车的机械可靠性和能源效率都比较高、使用寿命长、无怠速电能损失、加速度和爬坡性能好、动力成本低、维修成本低。

  欧洲许多发达国家的城市里,例如瑞士的苏黎世,其国民人均收入要比中国城市高N倍,城市当局几乎都保留和发展了无轨电车系统。无轨电车技术也在不断进步,包括:车辆动力系统采用交流驱动技术、整流站采用电脑自动监控、接触网适应车辆高速行驶,枢纽件替代老式电磁式分、并线器……

  以比利时推出的EquiCity铰接式无轨电车作为现代无轨电车的实例,其拥有多模式驱动平台,既可成为无轨电车,也可以是油电混合动力巴士、燃料电池混合动力巴士或全电池驱动的巴士,还可以是双铰接巴士。

  谁消灭了无轨电车?

  在美国城市公共交通的发展历程中,通用汽车、凡世通轮胎及加州标准石油等企业曾经联合收购全美城市干线运输公司,买下主要城市的公共交通系统,拆除有轨电车系统并以公共巴士取而代之,他们逐渐减少公共巴士的发车频率和运营路线,淘汰旧巴士而不更新巴士,降低公共交通服务水平去诱导人们选择私人小汽车及推动发展高速公路,造成美国公共交通系统落后的局面,政府检察官在美国参议院听证会上,以电车阴谋(Streetcar Conspiracy)向这些公司提出起诉。

  在许多中国城市官员的眼里,无轨电车属于次等技术,提供电源的接触网“难看”,是城市里的视觉污染。事实上,无轨电车的接触网只是在道路交叉口显得比较杂乱,在干道上与街道照明、交通信号、标志、广告、检测设备的电缆相比较,其影响是很小的。特别是与空气污染和噪声污染相比较,所谓的视觉污染甚至可以忽略,在世界银行城市公共交通政策评述《发展中国家的大容量快速交通》研究报告中,交通污染就没有视觉污染指标;世界卫生组织等机构在可持续交通:发展中城市决策者手册《城市交通与健康》中,同样也没有视觉污染指标。

  (作者系重庆交通大学教授、《中国巴士与客车》年鉴主编)

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