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    我国新能源(纯电动)环卫汽车发展现状概述
    2017-12-12 09:15:06   来源:湖北久鼎汽车    点击:

      随着石油等一次性能源短缺、环境污染、气候变暖等矛盾越来越突出,人类社会面临着共同的能源危机挑战。基于此,各国政府及相关产业界都提出了各自的发展战略研究和应对策略,以便在未来的国际竞争中处于有利地位。作为石油消耗、排放源大户一一汽车,必然成为各国关注的焦点,因此新能源汽车已成为21世纪各国汽车工业竞争和发展的技术热点。

      世界主要国家和地区新能源战略规划

      欧洲于2010年公布了“能源2020”战略,欧盟新能源和可再生能源在能源消费中的比重将达到20%,欧盟“2050能源路线图”要求,到2050年,在全部能源消费中,新能源比例最高,将达到75%。其核心是可再生能源发展战略,光伏能、风能、生物质能、太阳热能、潮汐地热等可再生新能源通过立法支持其发展。美国在金融危机之后提出了“再工业化”战略和“新能源”发展战略。其核心是投资发展“气候友好型能源”(Climate-friendly Energy),全方位支持新能源产业的发展。日本政府2009年底出台的“新增长战略”基本方针中,把创造“绿色,创新环境和能源大国”视为重要一环。日本是个核能大国,在核泄漏事件后,日本重点发展太阳能、风能、生物能、环保汽车、燃料电池等相关产业。2009年7月,韩国公布了《绿色增长国家战略及五年行动计划》,提出“绿色增长”的经济振兴战略,指出要发展绿色环保技术和可再生能源技术,以实现节能减排、增加就业、创造经济发展新动力三大目标。

      我国去年由国务院办公厅下发了能源发展战略《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》,其核心是坚持“节约、清洁、安全”的战略方针,加快构建清洁、高效、安全、可持续的现代能源体系。其中一项重要任务就是:积极发展交通燃油替代。也就是加强先进生物质能技术攻关和示范,重点发展新一代非粮燃料乙醇和生物柴油,超前部署微藻制油技术研发和示范。加快发展纯电动汽车、混合动力汽车和船舶、天然气汽车和船舶,扩大交通燃油替代规模。

      我国新能源汽车产业发展的政策驱动力

      作为响应我国《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》的一项重要任务加快发展纯电动汽车、混合动力汽车、天然气汽车,国家近几年相继出台了一系列支持、驱动新能源汽车发展政策,见表1:

      有了国家的政策大力推动,再加上地方配套政策,新能源汽车的发展势头也越来越好,尤其是今年整个汽车市场传统能源汽车基本陷入了零增长,但新能源汽车却逆流而上,实现了成倍的增长。

      新能源环卫车的发展情况

      新能源环卫车实际上就是纯电动环卫车,因为类似于天然气、低速电动车类的新能源车辆,既不在发改委界定的新能源车内,也不在国家政策补贴、优惠范围内。而插电式混合动力货车底盘和燃料电池货车底盘公告中还没有,因此在这里我们只阐述纯电动环卫车。

      1.纯电动环卫车公告资源情况

      截止到工信部261批公告目录,共有新能源环卫车公告109个,涉及到26家环卫车生产企业(见图1、2和表2)。其中北京华林特装、中联重科、东风汽车公告资源相对丰富,销量相对也要大些。目前纯电动环卫车主要集中在三个平台,即2.5t、7.5t、16t;其中2.5t环卫车最多,故2.5t和7.5t是纯电动环卫车主要平台。

      2.纯电动环卫车技术概况

      纯电动环卫车底盘集中在微、轻卡上,核心技术集中在电池、电池包和电池控制管理技术、电机及电驱动技术、整车控制技术、轻量化技术。目前的电动货车底盘制造商核心技术大部分集中于整车控制技术、轻量化技术,电池技术(这里包括电池、电池包和电池控制管理技术)和电机技术(这里包括电机及电驱动技术)一般都掌握在配套商上。总体来说电动货车处于起步阶段,主要技术路线为:货车底盘(非承载车身)+磷酸铁锂+永磁同步电机+各分系统电器,电池、电机、控制系统、电动空调、电动转向、电动制动等关键零部件没有得到充分的市场验证,系统能耗利用率还不高,整车控制策略仅针对底盘,对上装控制还是空白,因此电动车专业化还有极其广阔的空间。

      (1)纯电动环卫车电池类型

      按照纯电动环卫车主要使用的电池类型分析,详细见表3。

      (2)纯电动环卫车电机类型分析

      按照纯电动环卫车主要使用的电机类型分析,详细见表4。

      (3)纯电动环卫车成本构成

      整车价格构成:电力驱动系统占整车成本的50%以上,随着产业化的推荐电力驱动系统还有较大的下降空间。图3、4是电力驱动系统中电池和电机的成本构成示意图。

      (4)纯电动环卫车市场情况

      纯电动环卫车由于处于起步阶段,各个方面还不太成熟完善,目前的销售也大体处于离散型销售阶段,还未形成持续销售的成熟阶段,因此纯电动环卫车发展依然任重道远。近两年各类型环卫车的销售明细详见表5。

      注:表5是2012年1月~2013年11月各省纯电动环卫车上牌情况,共有2149辆电动车上牌。主要使用东风、福田、江淮三家的纯电动底盘进行改装。

      纯电动环卫车的发展展望

      纯电动汽车的几项核心技术除了电池技术外,其他的都有能力迅速达到产业化,唯有电池的能量密度和充电时间长制约着纯电动汽车的快速普及。试想一下,如果汽车都是纯电动,那么每辆车都要配一个充电桩(因为充电时间长不能像加油站一样多车共享),充电设施会像树一样多,造成巨大的资源浪费。大型车辆要拉着重重的电池行走,整备质量大大提高,从而大大降低了载质量,作为节能车辆更是无从谈起。

      因此,电池技术必须要有质的突破,优化改良是没有任何实质性意义的,否则,纯电动汽车只能作为一种过渡车型进行适量发展。从业界来讲也普遍认为燃料电池、氢动力是终极汽车。从世界范围看纯电动车仅局限于微型、轻型车辆,产业化做得较好的也只有特斯拉、聆风等几个著名品牌,电池的缺点依然未很好解决。从我国来看,我国电动车基本上也都是微轻型车辆,产业化最好的其实是低速电动车,近几年每年产销都有几十万辆。除了价格不高的因素,使用成本极低是个最重要的因素,满足了最广大的收入尚不丰裕的家庭代步梦想。作为新能源汽车产业化最好的丰田公司将未来的汽车动力划分成三大类:第一类是用于近距离移动的小型家庭车辆,为纯电动汽车;第二类是一般家庭乘用车,为混合动力和插入式混合动力电动汽车;第三类是用于长途运输的商用车,为燃料电池汽车。在这些动力系统中丰田认为终极燃料将是用电和水取得的氢动力。

      基于以上分析,纯电动环卫车的发展从以下几点取得适量突破:

      从定位上看,一定要定位在轻、微型电动车上。在很多城市的清扫大队,有数量庞大的电动三轮、四轮环卫车辆,但是它们的数据是不在国家车辆管理部门登记入册范围内的。

      从地域上看,产品要从京津冀取得突破,因为这个区域治霾任务最紧最严,而且首都圈的效应不可小觑,需求量当前一定是最大的(当然不是低速电动车)。中国诚通控股集团旗下的中国新能源汽车拥有全套纯电动车核心技术,是国内罕有的拥有最全的实验室及设备,拥有充电设施建设、车辆运营方案、车辆维护、车辆远程监控等成套系统解决方案。不久的将来北京会有国内领先的城市新能源物流配送车联网系统。

      从功能上看,需要开发功能不多、持续作业时间短的产品。功能多的产品,持续作业时间长而耗电也多,这样行驶里程很难保证。有很多电动扫路车在充电设施不健全的地方,经常出现作业中途电量耗完,出现不得不再用内燃机车拖回的事件,再加上扫路效果不是很理想,被环卫部门弃用。

      从开发方向上看,要开发有固定行驶里程和路线的产品。比如LNG天然气车,在基础设施不完善的情况下,推广遇到很大障碍,但就是从有稳定货源和固定路线的牵引车和长途大客车上取得了突破,使LNG天然气车辆很快取得数量上质的飞跃。

      从使用环境上看,要定位在居民区和公共人口密集区。比如垃圾收集车到居民区收集垃圾往往在人们早起之前,传统内燃机车噪音很大,影响居民休息,而且噪声本身也是一种污染,而电动车就没有这方面的弊端。

      如果情况允许,可联合地方、电池厂商、底盘制造商、充电设施制造商等开发通用化、标准化的快装快卸式电池包,在各充电设施网点都有充着电的备用电池包,纯电动环卫车如果电量不足,就可到网点快速换满电的电池包,而亏电的电池包放到网点进行充电,这样就能解决充电时间长,影响工效的问题。

      总之,借助国家的政策东风,把握机遇,在发展中寻求纯电动车辆的技术突破,创造新的经济需求,稳定就业环境,减少一次性能源的依赖,保护城市环境,既是国家时下战略需要,也是我们专用车企业义不容辞的责任!

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