新能源商用車的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析

楊偉斌

Yang Weibin

（北汽福田汽車研究院新能源技術(shù)中心，北京 102206）

1 新能源商用汽車示范應(yīng)用及商業(yè)模式

1.1 示范應(yīng)用

1.1.1 國(guó)外示范應(yīng)用現(xiàn)狀

（1）公交

目前，美國(guó)已經(jīng)有超過(guò)30個(gè)城市運(yùn)行著新能源公交車[1]。良好的經(jīng)濟(jì)回報(bào)，加上美國(guó)各級(jí)政府的多種財(cái)物補(bǔ)貼，混合動(dòng)力客車很快成為美國(guó)城市客車交通的最佳選擇之一。

在德國(guó)，早期的產(chǎn)品是柴油-電力混合動(dòng)力客車，后來(lái)的研發(fā)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向氫燃料電池混合動(dòng)力客車。燃料電池客車示范累計(jì)里程超過(guò)200萬(wàn)km。

2010年，英國(guó)第一批受益于“綠色客車”計(jì)劃的新能源客車開始投入運(yùn)營(yíng)。在牛津和曼徹斯特的混合動(dòng)力客車項(xiàng)目中共投入約1600萬(wàn)英鎊。

日本是開展混合動(dòng)力研究較早的國(guó)家之一，日野公司研制開發(fā)的混合動(dòng)力總成系統(tǒng)已經(jīng)開始規(guī)模化示范運(yùn)行。

（2）物流

可口可樂(lè)公司選擇依維柯混合動(dòng)力卡車作為其在歐洲市場(chǎng)上的運(yùn)輸車型。這批車型采用柴油-電力混合動(dòng)力系統(tǒng)，能降低30%的能耗和24%的CO2排放。

美國(guó)聯(lián)邦快遞是物流行業(yè)較早引入混合動(dòng)力卡車的公司，采用依維柯的油電混合動(dòng)力廂式貨車，這款車在城市路況下可以節(jié)省30%的燃油消耗。

（3）工程機(jī)械、礦用車

工程機(jī)械方面，新能源技術(shù)主要應(yīng)用在挖掘機(jī)領(lǐng)域，以混合動(dòng)力技術(shù)為主。日本企業(yè)在此方面的技術(shù)處于領(lǐng)先地位，主要廠家包括小松和日立等，新能源挖掘機(jī)整體節(jié)能20%～40%。

礦用車領(lǐng)域的新能源技術(shù)主要以電動(dòng)輪為主，國(guó)外主要生產(chǎn)廠家包括小松、利勃海爾和特雷克斯等。

1.1.2 國(guó)內(nèi)示范應(yīng)用現(xiàn)狀

（1）客車及環(huán)衛(wèi)車

北京示范運(yùn)行的純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車、混合動(dòng)力和純電動(dòng)客車已達(dá)2000余輛。世博會(huì)期間，上海已投入61輛超級(jí)電容客車、6輛燃料電池客車和120輛純電動(dòng)客車運(yùn)行。深圳目前共有超過(guò)400輛油電混合動(dòng)力公交車示范運(yùn)行。此外，重慶、襄陽(yáng)、長(zhǎng)春、武漢、長(zhǎng)沙、株洲和湘潭等城市也都有一定數(shù)量的新能源客車正在示范運(yùn)行。

（2）物流。

卡車應(yīng)用于物流行業(yè)的較少，但主流企業(yè)已開發(fā)出相關(guān)產(chǎn)品，例如東風(fēng)公司的油電混合動(dòng)力中卡和江淮的純電動(dòng)輕卡，以及陜汽的天然氣重卡產(chǎn)品，但是實(shí)現(xiàn)商用的混合動(dòng)力卡車還不多見。

（3）工程機(jī)械、礦用車

混合動(dòng)力技術(shù)在國(guó)內(nèi)的工程機(jī)械領(lǐng)域已經(jīng)得到應(yīng)用，主要生產(chǎn)廠家包括詹陽(yáng)、中聯(lián)重科、三一重工和山河智能等。

當(dāng)前生產(chǎn)電動(dòng)輪礦用車的主要生產(chǎn)廠家包括內(nèi)蒙古北方重型汽車股份有限公司、首鋼重汽、湖南湘電集團(tuán)、中國(guó)重汽和三一重工等。

1.2 商業(yè)模式

1.2.1 國(guó)外商業(yè)模式

（1）產(chǎn)業(yè)鏈各方分?jǐn)傦L(fēng)險(xiǎn)、利益共享

電力公司、電池廠和整車廠各方風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?、利益共享的方式在美?guó)、歐洲和日本均得到了一定的應(yīng)用，這種方式一方面可以促進(jìn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的全面發(fā)展，同時(shí)減輕了整車企業(yè)的研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

（2）電池租賃和快充模式并存

電池租賃模式通過(guò)把電池運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)嫁到第三方，無(wú)疑可促進(jìn)新能源客車和環(huán)衛(wèi)車推廣應(yīng)用，該模式在歐美已得到了普遍的實(shí)踐；但是接口標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)費(fèi)模式和爭(zhēng)議處理準(zhǔn)則等深層次問(wèn)題仍需要逐步去摸索、實(shí)踐，電池租賃的運(yùn)營(yíng)機(jī)制并不十分成熟。當(dāng)前，歐美和日本的部分企業(yè)利用其在電池技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)，也在積極推廣電池快充技術(shù)的應(yīng)用。

1.2.2 國(guó)內(nèi)商業(yè)模式

（1）以政府補(bǔ)貼采購(gòu)或者補(bǔ)貼刺激為主

從混合動(dòng)力客車訂單來(lái)分析，均是以政府補(bǔ)貼采購(gòu)或者補(bǔ)貼刺激為主，國(guó)家的各項(xiàng)政策和保障措施對(duì)新能源商用車技術(shù)發(fā)展的影響較大。

（2）電池租賃為主流方案

在電池主流企業(yè)和政府部門的資助下，電池租賃方案在北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)和廣州亞運(yùn)會(huì)運(yùn)行的純電動(dòng)客車中得到了應(yīng)用。受此示范運(yùn)行效果的影響，電池租賃方案已經(jīng)成為新能源客車和環(huán)衛(wèi)車應(yīng)用的主流方案。同時(shí)受電池技術(shù)的制約，快充模式在充電安全等方面仍存有風(fēng)險(xiǎn)，該模式在我國(guó)應(yīng)用較少；隨著電池技術(shù)的發(fā)展，快充技術(shù)也將會(huì)得到一定的市場(chǎng)份額。

2 國(guó)內(nèi)外新能源商用車發(fā)展的政策環(huán)境、市場(chǎng)環(huán)境

2.1 國(guó)外政策和市場(chǎng)環(huán)境

2.1.1 政策環(huán)境

各國(guó)政府紛紛制定環(huán)保和節(jié)能法規(guī)，采取投資、稅收優(yōu)惠、政府補(bǔ)貼促進(jìn)消費(fèi)的政策，以“推”和“拉”兩種戰(zhàn)略促進(jìn)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。出臺(tái)的鼓勵(lì)政策有：2009年3月美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬宣布了一個(gè)24億美元的電動(dòng)車領(lǐng)域支持計(jì)劃；英國(guó)政府2009年斥資2500萬(wàn)英鎊，推出了世界最大的環(huán)保汽車協(xié)同試驗(yàn)項(xiàng)目，旨在加快推廣電動(dòng)汽車；法國(guó)宣布在未來(lái)的4年當(dāng)中投入4億歐元進(jìn)行混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車的研發(fā)；德國(guó)于2009年5月推出了國(guó)家清潔燃料技術(shù)電池創(chuàng)新計(jì)劃，9月份又推出了國(guó)家電動(dòng)汽車發(fā)展計(jì)劃；日本在今后5年當(dāng)中每年投入2億美元開發(fā)電動(dòng)汽車專用電池。

2.1.2 市場(chǎng)環(huán)境

在公交、郵政領(lǐng)域，由政府部門集中采購(gòu)。在物流領(lǐng)域，從購(gòu)置稅等方面給予一定的財(cái)政補(bǔ)貼，鼓勵(lì)大公司使用新能源商用車。

2.2 國(guó)內(nèi)政策和市場(chǎng)環(huán)境

2.2.1 政策環(huán)境

2010年9月8日，國(guó)務(wù)院審議并原則通過(guò)了《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，對(duì)包括新能源汽車在內(nèi)的7個(gè)產(chǎn)業(yè)加大財(cái)稅金融等政策扶持力度。

2010年6月1日，財(cái)政部、科技部等部委發(fā)文將“十城千輛”示范城市由13個(gè)擴(kuò)大到20個(gè)。近期，在原來(lái)的基礎(chǔ)上，示范城市又增至25個(gè)，新能源公交車成為各個(gè)城市發(fā)展和推廣的重點(diǎn)，推動(dòng)了新能源商用車技術(shù)的發(fā)展。

中央各部委針對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)也制定了相應(yīng)的規(guī)劃，科技部、發(fā)改委和工信部均制定了新能源汽車產(chǎn)業(yè)的專項(xiàng)規(guī)劃。

同時(shí)，北京、上海、重慶等城市出臺(tái)了具體的地方資助規(guī)劃。

2.2.2 市場(chǎng)環(huán)境

售價(jià)和維護(hù)費(fèi)用高是我國(guó)推廣新能源車輛所面臨的難題，采取的措施與國(guó)外類似，即采用政府調(diào)配、稅費(fèi)減免和財(cái)政補(bǔ)貼等鼓勵(lì)政策。

3 新能源商用汽車的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 純電動(dòng)車發(fā)展趨勢(shì)

城市商用車（如公交車、環(huán)衛(wèi)車等）具有定點(diǎn)定線運(yùn)行、運(yùn)力高效、耗能高和排放差等特點(diǎn)，符合純電動(dòng)汽車的使用特點(diǎn)和零排放優(yōu)勢(shì)。純電動(dòng)城市商用車的發(fā)展趨勢(shì)如下。

3.1.1 推廣增程式技術(shù)方案

增程式電動(dòng)汽車屬于廣義范圍內(nèi)的純電動(dòng)汽車，是一種配有車載供電功能的電動(dòng)汽車，它的最大特點(diǎn)是以微型發(fā)動(dòng)機(jī)作為輔助發(fā)電裝置。增程式方案兼顧了純電動(dòng)和串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，可同時(shí)解決純電動(dòng)車價(jià)格太貴、混合動(dòng)力技術(shù)節(jié)油效果不理想的問(wèn)題，增程式電動(dòng)汽車的節(jié)油率可達(dá)50%以上。增程式方案適用于新能源客車、物流車和環(huán)衛(wèi)車。

3.1.2 應(yīng)用超級(jí)電容和蓄電池的混合動(dòng)力方案

超級(jí)電容的比功率高，并可大電流充放電，且具有充放電反應(yīng)時(shí)間迅速和循環(huán)壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。能量型電池的缺點(diǎn)是不適于大倍率放電的工況。采用超級(jí)電容和蓄電池電－電混合的方案，超級(jí)電容輔助動(dòng)力電池工作，可使動(dòng)力電池始終工作于充放電效率較高區(qū)域。加速、爬坡等工況時(shí)由超級(jí)電容“削峰填谷”，綜合發(fā)揮超級(jí)電容和動(dòng)力電池的優(yōu)點(diǎn)。

3.1.3 電動(dòng)輪技術(shù)是下一代車型的應(yīng)用方向

減速驅(qū)動(dòng)型電動(dòng)輪技術(shù)已經(jīng)在部分礦用和軍用車輛中得到了應(yīng)用，但由于造價(jià)和技術(shù)問(wèn)題，目前在客車和卡車中的應(yīng)用還比較少；直接驅(qū)動(dòng)型電動(dòng)輪的電動(dòng)機(jī)采用外轉(zhuǎn)子，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、緊湊，傳動(dòng)效率進(jìn)一步提高，響應(yīng)速度也變快，是下一代商用車的最佳技術(shù)方案之一。當(dāng)前的電動(dòng)輪技術(shù)并不能滿足重載、起步和爬坡工況的需求，此外在電子差速技術(shù)、各輪轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制技術(shù)等方面也有待完善。

3.2 混合動(dòng)力車發(fā)展趨勢(shì)

盡管純電動(dòng)商用車的優(yōu)點(diǎn)較多，但由于制造成本較高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較弱，國(guó)外并未進(jìn)行大力研發(fā)。混合動(dòng)力客車具有續(xù)駛里程長(zhǎng)、容易被市場(chǎng)接受等優(yōu)點(diǎn)，它適用于重卡、輕卡和客車等多種車型。隨著混合動(dòng)力技術(shù)的不斷進(jìn)步，plug-in混合動(dòng)力技術(shù)日益成熟，為混合動(dòng)力技術(shù)的大面積推廣應(yīng)用創(chuàng)造了條件。逐漸提高混合度，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)能源向電氣化轉(zhuǎn)化；動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)向更高的集成度發(fā)展，加快plug-in混合動(dòng)力技術(shù)的推廣應(yīng)用。

3.3 燃料電池車發(fā)展趨勢(shì)

在發(fā)展純電動(dòng)和混合動(dòng)力技術(shù)的同時(shí)，應(yīng)兼顧燃料電池技術(shù)的發(fā)展。盡管燃料電池技術(shù)成本高、技術(shù)尚不成熟，但德國(guó)和日本都把該項(xiàng)技術(shù)作為未來(lái)應(yīng)用的核心技術(shù)。燃料電池技術(shù)近期還不能市場(chǎng)化，但由于戰(zhàn)略意義十分重大，整車廠也應(yīng)及時(shí)跟蹤國(guó)內(nèi)外燃料電池技術(shù)的發(fā)展。

4 新能源商用汽車及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展思路

4.1 拓寬車型概念，多種車型并進(jìn)

新能源車輛不僅包括客車、輕卡和中重卡，而且還包括汽車、工程車輛、礦用車輛和特種車輛。工程車輛主要包括挖掘機(jī)、泵車等，國(guó)內(nèi)多個(gè)商用車公司已經(jīng)著手開發(fā)油電混合動(dòng)力的挖掘機(jī)，該領(lǐng)域的市場(chǎng)前景較好，日本小松公司今年在中國(guó)已銷售450臺(tái)。整車質(zhì)量達(dá)到70 t以上的礦用車輛，必須采用電動(dòng)輪技術(shù)，也應(yīng)包括在新能源車輛之中。

4.2 市場(chǎng)決定方向，多種技術(shù)兼顧

新能源汽車包括混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車（包括太陽(yáng)能汽車）、燃料電池電動(dòng)汽車、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車和其他新能源（如高效儲(chǔ)能器、CNG、LPG、二甲醚）汽車等各類別產(chǎn)品[2]。

發(fā)展純電動(dòng)汽車可以有效避開發(fā)動(dòng)機(jī)、自動(dòng)變速箱控制等國(guó)內(nèi)企業(yè)的技術(shù)軟肋，但目前純電動(dòng)商用車的續(xù)駛里程尚不能滿足實(shí)際需求，而且造價(jià)過(guò)高，對(duì)充電站、電池快換站等基礎(chǔ)配套設(shè)施要求較高。從市場(chǎng)化角度講，混合動(dòng)力技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)。因此在著重發(fā)展純電動(dòng)技術(shù)的同時(shí)，應(yīng)兼顧混合動(dòng)力等其他新能源技術(shù)的發(fā)展，對(duì)熱點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行針對(duì)性的跟蹤和研究。

4.3 依托產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，完善產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展

零部件性能差、產(chǎn)業(yè)鏈不完善等阻礙了新能源車輛技術(shù)的發(fā)展，具體表現(xiàn)為電機(jī)廠家資源稀少，電動(dòng)空調(diào)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向和冷卻水泵等資源極少，配套資源性能、可靠性和耐久性都不能較好地滿足整車使用要求。

產(chǎn)業(yè)鏈的完善涉及到科研院所、零部件和整車廠家等多個(gè)單位，只有通過(guò)新能源產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟所特有的“官、產(chǎn)、學(xué)、研、用”為一體的保障機(jī)制，才能充分調(diào)動(dòng)各個(gè)單位積極性，促進(jìn)新能源技術(shù)的飛速發(fā)展。

4.4 推進(jìn)電池梯次使用，降低周期使用成本

通過(guò)動(dòng)力電池的梯次使用，延長(zhǎng)電池的生命周期，降低新能源商用車的使用成本。新電池先用在電動(dòng)車上，當(dāng)使用3～5年后，電池可利用率下降到新電池的70%～80%，此時(shí)動(dòng)力電池可用于智能電網(wǎng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)；當(dāng)繼續(xù)使用5-8年后，電池可利用率下降到30%～40%，電池可作為商場(chǎng)的后備電源；繼續(xù)使用2～3年后，進(jìn)行回收和部分零部件再生。

4.5 使用風(fēng)電和光伏電，促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展

應(yīng)提高風(fēng)電和光伏電在新能源汽車充電站中的使用比例，一方面可實(shí)現(xiàn)新能源汽車真正意義上的零污染，同時(shí)也可以促進(jìn)風(fēng)電、光伏電等其他新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

5 結(jié) 論

（1）新能源商用車在國(guó)內(nèi)外的公交、環(huán)衛(wèi)、物流、工程機(jī)械和礦用車等領(lǐng)域均得到了應(yīng)用。

（2）各方分?jǐn)傦L(fēng)險(xiǎn)和電池租賃方案為國(guó)內(nèi)外商用車發(fā)展的主流商業(yè)模式。

（3）國(guó)內(nèi)外均出臺(tái)了密集的鼓勵(lì)政策，以促進(jìn)新能源商用車的推廣應(yīng)用。新能源商用車在國(guó)內(nèi)外均處于初級(jí)發(fā)展階段，政府采購(gòu)和財(cái)政補(bǔ)貼是促進(jìn)新能源商用車技術(shù)發(fā)展的必要方法。

（4）概括了純電動(dòng)、混合動(dòng)力和燃料電池技術(shù)的應(yīng)用車型和發(fā)展趨勢(shì)，在著重發(fā)展純電動(dòng)技術(shù)的同時(shí)，應(yīng)兼顧混合動(dòng)力等其他新能源技術(shù)的發(fā)展。

（5）分析了新能源商用車及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展思路，以便取得又好又快的發(fā)展成果。

［1］聶彥鑫,過(guò)學(xué)迅，楊波,等.美國(guó)混合動(dòng)力城市客車示范運(yùn)營(yíng)［J］.商用車與發(fā)動(dòng)機(jī)，2009，34（8）:50-53.

［2］胡適,蔡厚清.我國(guó)新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀、問(wèn)題及對(duì)策探討［J］.武漢金融，2009，（4）:57-58.