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深圳公交电动化为何跑得快?

来源:中国环境报 作者: 时间:2017年07月20日

  ◆中国环境报记者黄慧诚 丁媚英

  深圳公交车电动化工作日前传来捷报:深圳巴士集团第四分公司44条线路979辆营运车辆提前完成全面纯电动化更新。集团所有公交车辆6月底全部实现纯电动化。

  自2011年1月6日首批200辆纯电动公交车投入运营以来,截至2017年4月底,广东省深圳市累计推广新能源公交车16357辆,其中纯电动公交车14603辆,混合动力公交车1754辆。根据计划,今年9月底前,深圳公交车将实现100%纯电动化。

  短短6年间,深圳公交电动化工作为何推进如此迅速?对于正在推进公交电动化的其他城市有何启示?当前公交电动化工作还存在哪些问题?

  与新能源汽车产业紧密结合

  地方配套购置补贴加运营补贴,购车成本不断下降,公交公司使用新能源车积极性增强

  “深圳公交电动化工作之所以迅速推进,首先要得益于政府在设计时将这项工作与产业发展紧密结合,其次是赶上了国家大力支持新能源汽车的好时候。”

  深圳市节能与新能源汽车示范推广领导小组办公室主任助理陆象桢告诉记者,深圳公交电动化工作可以说饮下“头啖汤”,先行者先受益。10年前,深圳在考虑发展汽车制造业时,迫于其他城市业已成熟的汽车产业形势,决定另辟蹊径,大力发展新能源汽车。深圳比亚迪汽车应运而生,经过10年的黄金发展,目前公司已成为同时掌握新能源汽车电池、电机、电控及充电配套、整车制造等核心技术以及拥有成熟市场推广经验的企业。

  2009年2月,财政部、科技部、国家发改委、工信部等四部委,联合发文在全国包括深圳在内的13个城市试点开展节能与新能源汽车示范推广工作,为期3年。通过提供财政补贴,鼓励试点城市在公交、出租、公务、环卫和邮政等公共服务领域推广使用节能与新能源汽车。2010年,试点范围进一步扩大,从13个增加至25个试点城市。

  以购置一辆续航里程大于或等于250公里的标准车为例,根据当时的政策,每辆新能源汽车购置可获50万元的国家财政补贴。深圳市政府还按照国家标准1∶1,额外补贴50万元。如此算来,一辆价值200万元左右的比亚迪K9纯电动公交车,国家加地方的补贴就可达100万元之多。

  “此外,还有运营补贴。”陆象桢介绍说,为减少居民支出,保障公交特许经营企业运营公交车的固定成本开支,深圳对公交运营实行定额补助。传统燃油车的运营补助为23万元/辆~26万元/辆不等,而新能源汽车的运营补助则是45万元/辆。

  由此,公交公司推广使用新能源汽车的积极性大大增强。随着2011年“绿色大运会”召开,深圳新能源汽车使用量也出现“井喷”,深圳新能源汽车也由初期的混合动力车升级替换为纯电动车。

  “从2016年开始,国家已开始下调新能源汽车购置补贴,由过去的60万元/辆降至30万元。而且现在燃料价格也在下跌。这些都对各地推广使用电动公交车带来不利。”陆象桢说:“但考虑当前大气环境质量改善工作的严峻形势,地方政府特别是珠三角经济较好地区,可加大地方财政补贴力度,积极推进这项工作。毕竟一辆公交车的使用和对污染减排的‘贡献’,要比私家车大得多。”

  而随着产业化的发展,电动车的价格也在逐步下降。据介绍,目前一辆新电动公交车的价格已降至约160万元。而且各地已涌现许多电动公交车生产制造商,有多个汽车品牌可供选择,价格还有下降的趋势。这对于公交车电动化来说是个利好消息。

  公交公司技术人员进驻电动车生产厂

  根据实际需求提出产品要求,自行选择商业化模式,提高使用效率,降低运营成本

  深圳公交的日平均里程为230公里,为便于使用,动力电池充满一次电最好能跑一天。为达到这一要求,受早期电池技术水平限制,需安装600安540伏的电池,承载的是324度电。这也是为什么早期新能源公交车前后四个车轮上装有四个笨重的柱子,实际上就是动力电池。

  “324度电什么概念?装置的总重量相当于4吨。这就成问题了。”陆象桢表示,标准12米长的传统公交车整备质量大概是10吨~11吨,国家满载标准是18吨,而加装电池的新能源汽车的整备质量已达到14.5吨,承载能力大大下降。

  如今,随着电池技术的发展,这一关键问题已得到较好解决。纯电动公交的整备质量已从过去的14.5吨改良为13.5吨。而且过去一次性直流充满电需3小时~4小时,现在只需1.5小时~2小时。

  不仅如此,公交公司还会选派专业技术人员进驻车辆生产厂家,进行现场监督,提出改进意见和建议。这些都使得现有纯电动车辆整体质量相比以往更扎实、耐用,可以满足日益严苛、恶劣的使用环境。而且司机更爱开电动公交,原因是纯电动公交车起步快、无噪声,相比过去开柴油车手脚并用,全自动化操作更轻松。

  据深圳巴士集团技术与新能源部经理陈光悦介绍,公司通过技术革新、完善管理、规模使用等途径,提高纯电动公交车使用效率。目前,公司每辆纯电动公交车日运营里程超过190公里,提升近28%;年均运营里程6.98万公里,为传统燃料车使用效率的96.29%,使用效率在全国处于较高水平。

  “其中,关键是‘一线一运营’、‘夜间满电+白天补电’策略的运用,不仅提高了使用效率,而且降低了运营成本。”陈光悦告诉记者。公司经过长期跟踪,掌握到最佳补电区间为动力电池SOC(荷电状态,也称剩余电量)值90%~25%之间,再通过网式快捷充电模式最大化实现了在谷段电价时段的充电,平均电价下降至少20%,随着充电网络的进一步完善,成本节约还有较大的空间。“充分利用谷期充电,是对社会富余资源的有效利用,起到了社会系统的节能降耗作用。”陈光悦强调。

  “一个新事物,只要规模化使用,成本就会下降,故障率也会下降,这是自然规律。”陆象桢认为,公交电动化也只有规模化使用,社会资本才能看到行业发展的前景,人、财、物、技术才能投进来,新能源汽车的推广自然也才会有好的基础,形成良性循环。

  为更好地发挥公交运营企业在新能源汽车推广中的积极性,满足车辆规模化推广的需求,2015年,深圳市改变了原来“车电分离、融资租赁、充维结合”的推广模式,采取了企业自主招标的方式,由各公交运营企业结合自身需求选择适合的商业化模式,进行新能源公交车推广。

  其中,深圳巴士集团采用“整车购买,服务外包”的经营模式。由巴士集团与车辆生厂商签订整车购买合同,并附带车辆运营期内的维保服务协议,除车辆易损、易耗件外,均由厂商负责维修。巴士集团与充电服务商签订基础设施服务协议,充电桩服务商按照进行充电设施建设,向企业提供充电服务,并收取一定的充电服务费(充电服务费价格由双方协商)。

  深圳东部公交和深圳西部公汽两家公司,则采用“混合租赁(裸车融资租赁+‘四电’经营租赁)”的经营模式。车辆生厂商将车辆及充电设施作为统一整体销售给第三方金融机构,并负责运营期内除车辆易损、易耗件以外的维修,以及充电设施的建设维护。公交公司与第三方金融机构签订租赁合同,承租车辆及充电设施,租赁期内,车辆及充电设施所有权归金融机构,租赁期(8年)满后,车辆及充电设施所有权归公交企业。8年间车辆如出现因技术问题导致无法完成考核指标的,相应的损失将由车辆生产厂商承担。

  充电难题多,政企联手想办法

  创新“网式快捷充电模式”,打破传统技术瓶颈,减少用地,降低成本

  深圳新能源公交车推广使用环保成效到底如何?深圳市交通运输委员会工作人员谢乐怡告诉记者,经第三方机构评估,深圳新能源公交车推广应用在节能、减排、降噪、减热方面成效明显。

  监测数据显示,深圳投放的纯电动公交平均单车百公里能耗15.01kg标准煤,较传统柴油大巴节能31.67kg标准煤。纯电动公交车辆单车日均行驶里程为174.4km,全年可减排氮氧化物、非甲烷碳氢化合物、颗粒物分别为48.6吨、62.1吨、1.2吨。预计公交100%纯电动化后新能源公交车辆总行驶里程约为10.42亿km/年,每年可减排氮氧化物、非甲烷碳氢、颗粒物分别为187.57吨、239.68吨、4.69吨 。

  公交电动化带来的环保效益,让当地更加坚定工作推进的的步伐。随着新能源汽车推广规模的扩大,深圳充电设施建设滞后等问题依然有待解决。政府主管部门和企业共同努力探索解决之道。

  其中,深圳巴士集团的“网式快捷充电模式”,因其节约建设用地、建设成本、用人成本,得到业内的高度认可。这种模式打破传统“一桩一充”技术瓶颈,通过攻克“多接口”充电桩重大技术难题,颠覆传统电桩(枪)单独分区建设场站结构布局,将充电区域分别与车辆停车场和营运区域紧密结合,大幅度减少建站用地。据介绍,目前一个充电桩建设成本为48万元,在全面推广网式快捷充电模式以后,一个充电桩可以服务的车辆数量从3辆增加到6辆,直接节省充电桩建设成本4.3亿元以上,预计深圳全市公交行业可节省充电桩建设成本11亿元以上。

  “深圳巴士集团现有可用充电站60座,共960个充电桩。”陈光悦告诉记者。这些充电站主要分布在龙岗与南山片区,其余片区紧缺,整体分布不均衡。新建充电站用地难以寻找,拟建充电站受报建程序严格、多方协调难度大等客观因素影响,许多场站建桩推进速度缓慢,直接影响到新采购车辆投放。

  “在土地资源极其匮乏的深圳,充电站要大规模建设面临的最大问题就是用地问题。”陆象桢认为,公交立体车库的开发,可减少公交场站对城市土地的占用。“目前,全市13个公交综合车场已启动建设,按照设计规划,每个综合公交站将满足500辆~1000辆公交车的停放需求,充电设施也作为标配纳入到综合厂站里面。”

  电动汽车普及推广后,废弃电池是否会带来新的污染?陆象桢表示,深圳对此也已有考虑。2015年深圳发布的《关于印发深圳市新能源汽车推广应用若干政策措施的通知》明确要求:制定动力电池回收利用政策,由新能源汽车制造企业负责动力电池强制回收。根据这项通知,汽车制造企业必须按照每千瓦时20元专项,计提动力电池回收处理资金;地方财政按照经审计的计提资金额给予不超过 50%比例的补贴,建立健全废旧动力电池循环利用体系。

  “还是那句话,随着规模使用和技术革新,一定会有更多的企业、更好的技术,为废弃电池处理找到更好、更环保的办法,并形成新的产业。”陆象桢强调,改善空气环境是公众所盼,公交电动化是大势所趋,各地要下定决心,在攻坚克难中不断推进公交电动化工作向前发展。


 
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