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公交电动化快速推进 充电难题何解?

发布时间:2020-04-20 16:29:21   来源:电池中国网    浏览次数:

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为推动公共交通领域电动化的推广普及,改善城市环境,打赢蓝天保卫战,全国多个城市制定了2020年城市公交客车电动化替代目标。为加快这一进程,2019年8月,财政部还专门下发通知,要求各地制定新能源公交车推广应用实施方案,明确新能源公交车替代目标和时间表。


各地城市公交电动化“迎大考”


2020年,是全国很多城市公交客车电动化的关键之年。北京提出,到2020年公交车都将改用新能源汽车;上海表示,2020年年底前上海建成区公交车全部更换为新能源汽车;海南省明确,全省2020年新增和更换的公交车中,新能源车的比例要达到90%;广东省提出,到2020年,广东省新能源公交车保有量占全部公交车比例将超过75%,珠三角城市在2020年前全部实现公交电动化;福建省要求,到2020年,全省城市公交更新为新能源汽车,其中福建宁德表示2020年全市公交车100%实现纯电动化……据不完全统计,全国二十多个省市区都制定了2020年城市公交电动化替代目标。无疑,今年将是城市公交电动化快速推进的一年。


为此,近日国家工业和信息化部装备工业一司还专门组织召开视频会议,听取行业机构、企业代表对推动公共领域用车电动化的意见建议,深入研究分领域、分区域、分车型电动化的目标、方式及政策措施,参会企业包括新能源车企和动力电池企业。


据了解,目前北京、广州等地累计推广纯电动公交车均突破1万辆。可以预见,随着各地城市公交系统逐渐实现电动化车型替代,在城市公交系统,电动化车型占有率有望快速上升,甚至反超燃油车车型。


大规模城市电动公交投入运营充电难题何解?  


当然,随着电动公交的大规模普及以及保有量的快速增长,“充电问题”或将成为城市电动公交运营的又一难题。首先是目前充电桩数量不足,建设速度也跟不上电动公交替换速度,导致充电不方便;其次是目前多个城市电动公交充电仍然以慢充为主,影响车辆运行效率。


事实上,充电站/桩较少,充电不方便也是消费者购买电动汽车的“潜在焦虑”。这一问题也引起政策制定层面的关注。2019年“推动充电设施建设”被写入《政府工作报告》也足可见解决该问题的迫切性。在随后公布的2019年新能源汽车财政补贴政策中提出,地方应将支持新能源汽车政策从购置补贴转向用于支持充电(加氢)基础设施“短板”建设和配套运营服务等方面。


今年3月,中共中央政治局常务委员会召开会议提出,要加快5G网络、数据中心、新能源充电桩等新型基础设施建设进度。新能源充电桩纳入新基建,成为国家基础设施建设的重点。


对于目前开始的大范围推进电动化替代进程的城市公共交通领域来说,充电站/桩配套能否快速跟上,将直接影响公共交通领域的运行情况。


不过,城市公交系统在充电站建设上也有着一些现实的困难。一些大城市,如北上广深等,城市用地本身就很紧张,大规模建设公交系统充电站成本很高,甚至不太现实。近日,国网四川省电力公司表示,今年将在四川投资8000余万元,拟建成电动汽车充电站105座,其中公交站仅3座,也足以反映城市公交领域所面临的充电难的窘境。


此外,据了解,广州为解决1万余辆电动公交车充电问题,广州公交集团推出“如约充电”平台,让公交车预约充电,以便让充电更省时。


充电站少是一方面,充电慢又是另一方面。出于对动力电池安全问题的考虑,2016年工信部暂停了三元锂电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录。随后,城市公交客车所用电池基本都被磷酸铁锂“霸榜”。但有业内人士表示,“从材料上看,磷酸铁锂材料不适合做快充,原因是其导电性不够好,快充时易发热。磷酸铁锂材料的本征电导率比较低,仅为三元材料的百分之一,需要对磷酸铁锂材料进行导电性优化才能满足快充的需求。”


这种情况就导致国内很多城市公交客车仍以慢充为主,充电过程长进而导致场地占用较多,“为保证车辆运行不受影响,很多司机师傅都会‘排队补电’,以避免行驶过程中中途没电。”


事实上,据一些司机师傅透露,慢充式纯电动公交车因充电慢,偶尔还会导致很多车辆都在充电,没有班车可排班,无奈之下只能减班的情况出现。


多地试水快充模式


值得注意的是,电动公交等运营类车辆运行频繁、使用强度高、带电量大,对于电池稳定性、使用寿命、安全性能等本身要求就高,再要求其具备快充能力,难度可想而知。


与慢充式公交相比,快充式公交的主要优势则表现在车辆周转率的提升和场地面积的节省上。在车辆周转率上,慢充公交需要长时间占着充电位,其他车辆就无法停放、充电,而快充式公交补一次电只需要10-15分钟,车辆周转率大大提高。


近年来,一些大城市纷纷试水公交快充模式。以北京为例,在充电模式上,北京公交集团曾有过多种尝试,包括快换、慢充、在线充电等方式。2014年11月,北京公交集团引入了370辆福田欧辉纯电动公交车,该批车搭载的都是微宏动力快充电池系统,这也是北京市首次试水快充纯电动技术路线。


每次充电只需15分钟,利用司机短暂休息的时间便可再次充满电继续运营,在早晚高峰期,几乎可以做到每隔1-2分钟便发出一辆车的快充运营体验,让北京公交集团决定加码快充电动比例。2015年北京公交集团将13路公交线全部切换为搭载微宏动力快充电池系统的电动公交客车。截止到2019年10月底,北京已经有超过2000辆电动公交车搭载微宏快充动力电池系统。


据业内人士透露,目前北京地区慢充模式配备的充电桩与车辆的比例是1:2,而快充模式为1:7,这对于北京这座寸土寸金的国际化大都市来说就显得更为重要,在场地占用和充电桩建设成本上,快充优势更为明显。


据知情人士透露,微宏动力为公交客车提供的快充电池系统,并非目前大部分企业提供的磷酸铁锂电池,而是其长期主打的钛酸锂及锰酸锂快充电池。与前者相比,钛酸锂及锰酸锂电池具备充电性能优异、循环寿命长、耐宽温性能好等特点。


随后,上海也在快速引入快充公交车辆。2018年5月,上海浦东新区的“临港大道安悦公交超级快充枢纽站”正式启用。同时,搭载微宏快充电池系统的10辆纯电动公交车也正式列队运营。基于良好的充电及行驶体验,2019年、2020年上海逐步加大快充电动公交车辆引入的比例。


不只北京、上海等城市,为推动公交系统运营效率、降低运营成本,越来越多的城市都在加快推动快充电动公交运营。据了解,近几年,杭州、武汉、青岛、南京、长沙、西安、苏州、鞍山、湖州、嘉兴等城市公交系统也在陆续扩充快充电动公交比例。


相信,随着全国各地城市公交客车大规模电动化,充电难、充电慢,以及电动公交运营模式及效率问题也将迎来真正的“大考”,而各地会给出什么样的解决方案?快充会成为主流?我们拭目以待。