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論純電動客車的通達性提高電池能量密度是關(guān)鍵

時間:2016-01-21 08:55來源:中國汽車報網(wǎng) 作者:西顧

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近幾年，純電動城市客車的發(fā)展速度突飛猛進，國內(nèi)各大城市均加快了以純電動城市客車替代傳統(tǒng)動力客車的步伐。但記者在日常乘車過程中，時常會聽到乘客的抱怨，而抱怨的焦點主要集中在車內(nèi)座位少，通達性不夠理想上。

　　目前，國內(nèi)多數(shù)純電動城市客車普遍采取將電池組放置在車輛中部的布局，以12米大型客車為例，由于電池組的布置原因，車內(nèi)大多采取座椅側(cè)向布置的形式。

　　一位技術(shù)人員告訴記者：“對于純電動公交客車來說，采用低地板設(shè)計，布置電池組之后，會占用一些車內(nèi)空間，因此需要改變座椅布置。目前國內(nèi)的純電動公交客車的設(shè)計，確實會對車內(nèi)的通達性產(chǎn)生一定影響。”

　　城市公交車追求高效率運送乘客，因此需要大開門、低地板，方便乘客進行快速乘降，并保證良好的車內(nèi)通過性和乘坐的舒適性。那么，如何才能優(yōu)化現(xiàn)有設(shè)計，使純電動公交客車的車內(nèi)布局更加合理？

　　■提高電池能量密度是關(guān)鍵

　　如何才能大幅度改善純電動公交車的車內(nèi)布局？記者采訪到的多家客車企業(yè)異口同聲表示，提高電池能量密度是最為關(guān)鍵的解決方案。

　　另一家公司的技術(shù)人員表示：“當前，對純電動公交車內(nèi)部空間影響最大的因素是電池組布置。由于目前電池的能量密度較低，體積和重量較大，為了保證純電動公交車的續(xù)駛里程，需要安置的電池比較多。例如，一輛車整備質(zhì)量18噸，而電池就有2.5噸，載客量減少很多。”

　　據(jù)他介紹，磷酸鐵鋰電池成箱后，能量密度一般能達到100Wh/kg，三元鋰電池可以達到110Wh/kg。國家提出的目標是到2020年達到300Wh /kg。對于城市公交客車而言，這個指標基本能滿足使用需求。“我們希望電池技術(shù)有革命性的突破，如果電池能量密度提高，電動公交車就不需要裝載這么多電池了，車內(nèi)空間自然會設(shè)計得更加合理。”他表示。

　　在大多數(shù)客車企業(yè)技術(shù)人員看來，優(yōu)化純電動客車車內(nèi)布局，最關(guān)鍵的問題是需要電池技術(shù)取得突破。電池能量密度提高后，純電動公交車的輕量化水平、續(xù)駛里程都會提高。蘇州金龍技術(shù)人員甚至說：“如果電池能量密度大幅度提高，電動客車的一切問題便會迎刃而解了。”

　　■電池分散或是現(xiàn)階段方案

　　雖然提高電池能量密度是完善純電動公交客車空間結(jié)構(gòu)的前提條件，但電池技術(shù)的突破并非一朝一夕的事，有沒有什么方法在現(xiàn)階段比較容易做到？

　　重慶交通大學(xué)公共交通學(xué)者王健告訴記者：“當客車前部、中部、后部的重量均衡時，運營效率最高。對于純電動公交車來說，就是電池要均衡分布在車輛各處。” 他表示，將電池分散放在底盤下面或者車輛頂部，就不會再占用車內(nèi)的空間，車內(nèi)空間更大，客車的均衡性也會有很大提升。

公交客車在進行設(shè)計時，主要考慮就是讓車內(nèi)空間擁有更好的通達性。為了保證公交車的內(nèi)部空間，會盡量把電池分散布置，車輛兩軸中間的地板下部、車輛后部、車輪上方以及車頂，都可以放置電池。“以現(xiàn)在的技術(shù)，可以做到把電池分散布置、不影響車內(nèi)空間。但是分散布置對于電池的熱管理和防護都較為困難，如果電池集中布置，對電池溫度的控制、防護措施會更好實施。”西安金龍的技術(shù)人員對記者說，“電池的兩種布置方式，各有各的問題，目前沒有兩全其美的解決辦法。”

　　宇通技術(shù)人員表示，一輛純電動公交客車大概共需要8萬安時到10萬安時的電池，它們由多組80~100安時的小電池組成。以宇通目前的技術(shù)，根據(jù)實際需要合理布置電池，完全可以做到不影響車內(nèi)空間。他說：“宇通純電動公交車的乘坐空間和傳統(tǒng)客車相當，甚至比傳統(tǒng)客車理想。”這位技術(shù)人員還表示，宇通有自己的新能源客車質(zhì)量和設(shè)計標準，包括新能源客車的安全性、可靠性和舒適性標準，對于內(nèi)部空間設(shè)計，要求優(yōu)于，至少不差于傳統(tǒng)動力客車。

　　不過，記者采訪到的專家和企業(yè)人員都強調(diào)，實現(xiàn)電池組的分散布置，電池的安全性能仍有待提高。王健表示：“電池若布置在車輛頂部，受到陽光曝曬，效率會降低，還存在起火的安全隱患，而布置在車輛底盤，對于電池組的防水、防侵入性能還需要加強，這些技術(shù)問題還需研究。”此外，多家客車企業(yè)的技術(shù)人員表示，由于車外環(huán)境變化頻繁，電池組的熱管理和自身的適應(yīng)能力亦需提高。

　　■分散式驅(qū)動漸成趨勢

　　據(jù)記者了解，目前，國內(nèi)純電動公交客車普遍采用的驅(qū)動方式是集中式驅(qū)動。電機放在底盤后部的中間位置，占據(jù)很多面積。“隨著技術(shù)的發(fā)展，以后純電動公交客車會逐步采用分散驅(qū)動形式，即輪邊驅(qū)動或者輪轂驅(qū)動。采用分散式驅(qū)動，不再需要差速器、變速器、傳動軸，既可以輕量化，也可以節(jié)省空間。增加車輛后部通道的寬度，估計可以增加20%的車內(nèi)空間。”王健說，“而且沒有傳動軸，客車地板可以做得更低，乘客上下車更方便。”

　　蘇州金龍和宇通的技術(shù)人員都表示，研究輪邊驅(qū)動是為了解決驅(qū)動效率的問題，提高能量利用率，對于乘坐空間的擴大只是額外帶來的優(yōu)勢。

　　據(jù)宇通技術(shù)人員介紹，宇通正在研究分布式驅(qū)動平臺，適合城市公交車，采用輪邊電機、獨立懸架。“輪邊驅(qū)動的潛在優(yōu)勢之一，是兩個驅(qū)動輪之間的車內(nèi)通道寬度比集中式驅(qū)動更寬。”他說，“不過，電動客車分散式驅(qū)動技術(shù)現(xiàn)在還不成熟�，F(xiàn)階段，集中式驅(qū)動的安全性、可靠性、舒適性都優(yōu)于分散式驅(qū)動。”

　　蘇州金龍技術(shù)人員說，2012年便研發(fā)了采用輪邊驅(qū)動的客車，因其成本比較高，目前主要針對海外市場。此外，福田歐輝也完成了輪邊驅(qū)動的樣品車，目前還沒有批量生產(chǎn)。

　　此外，配裝超級單胎也可在一定程度上使車內(nèi)空間更加合理。王健表示，客車使用超級單胎的主要優(yōu)勢在于，車輛行駛時的阻力減小，燃油經(jīng)濟性更好，降低使用成本。另一方面，則可使車輛后部的通道更寬一些。

　　宇通和蘇州金龍的技術(shù)人員告訴記者，客車使用超級單胎，摩擦阻力會降低，效率會提高，也可以使車內(nèi)空間進一步優(yōu)化，同時兼有輕量化的作用，但受制于成本、通用性等原因，目前還沒有普及應(yīng)用。

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