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2018-07-16 09:39:14

除了上期推送的乘用车及轻型商用车,其他类型的电动汽车市场也在蓬勃发展。

上期回顾

【国际视角】2018年全球电动汽车展望报告(1):乘用车与轻型商用车市场






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低速电动车---




在中国,低速电动车作为电动汽车的竞争对手出现。更低的速度允许它们适用更为宽松的标准与法规。因为只有有限数量的低速电动车进行了正式注册,所以很难判断中国道路上到底有多少低速电动车,但是估计有400万辆左右。

虽然前几年低速电动车处于法规的灰色地带,但是最近中国越来越多的地区收紧了政策,限制低速电动车只能在特定低速路段行驶或者直接禁止低速电动车上路。山东省是中国最先开始普及低速电动车的地方,它的低速电动车销量占比中国的60%,现在当地开始进行不定期的路边检查。邻近的河南省,在低速电动车正经历快速增长的同时,也出现了类似的法规和执法制度。此外,再加上有关于发展低速电动车新国家标准的讨论,可能会使得2017年低速电动车的生产数据下降,但在山东省,低速电动车的产量仍然维持2016年的水平。



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中型与重型电动汽车---




轻型电动汽车快速部署的溢出效应有望为的中型和重型电动汽车开辟新的机会。 公交车和其他具有固定路线和时刻的市政服务车辆(例如垃圾车和街道清洁车)都是极具吸引力的早期目标车型。目前为止,应用最为普遍的电动卡车是在城市环境中运营的大型商用和服务用车车队。目前在循环路线商使用的中型和重型货运电动卡车的,例如区域运行和长途运行,还处于试点或示范规模,短时间内无法实现电动化。以下部分重点介绍了城市公交车和卡车的最新发展。



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城市公交车:快速的市场渗透


从EVI成员国提交的数据以及收集自公共来源的数据来看,中国拥有全球最大规模的纯电动公交车和小巴的销售量。除了在2017年电动公交车销量有轻微下滑,但总量仍估计略高于10万辆(其中85%属于纯电动汽车)。在去年的《Global EV Outlook》中略述的中国电动公交车销量很高,在今年更新的数据中得到了确认。

2017年年末,中国的纯电动与插电式混动公交车达到近37万辆。如果再加上其他商用电动车的话,这一数值估计超过50万辆。可知的其他国家的累计销售额表明,目前另外有2100辆电动公交车在欧洲、日本和美国运营。2017年,全球共有250辆燃料电池汽车出于营运中。





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中国电动公交车市场的推动因素


中国的电动公交车销售首先是通过2009年启动的补贴来推动的,这些补贴适用于纯电动、插电式混合动力和燃料电池公交车,但是近几年补贴逐渐减少。国家支持计划的策略是选择“试点城市”。2015年,国家为购买商用电动汽车提供的补贴总额高达460亿元人民币,约为84亿美元。补贴由国家直接提供给制造商,并辅以区域和市政补贴,多数情况下地方补助的力度与中央补助相当。2013年起,中国政府还向试点城市提供额外补贴,以发展充电基础设施。2017年,为了防止欺诈,国家更新了补贴政策:整体补贴数量减少,并转为运营补贴,以支持电动公交运营商的扶持计划。这些变化同时实施,削减了依赖传统燃料(柴油)的交通运营商的补贴。

价格通常情况下被认为是阻碍电动巴士应用的主要障碍。在一些城市,比如深圳、北京和天津,补贴之后的电动巴士购买价格已经降低到了传统柴油机公交车的价格范围内,从而显著降低了电动公交车推广的难度。2017年末,深圳市已将其16359辆规模的公交车队完全转变为电动公交车,并将目前的目标放在了出租车上。中国许多城市,包括上述的几座城市,还额外针对其公共后勤车辆、邮政车与清洁车制定了电气化目标。

除了深圳的全电动公交车队,北京和天津的地方补贴和销售目标,以及河北的省级目标和京津冀地区的区域目标,自2013年左右以来就开始推动电动公交车的销售。激励政策的条款通常根据当地目标的变化进行调整。以北京为例,纯电动公交车的补贴水平最初与公交车长度挂钩,但2016年变为根据单位负荷能耗(单位为Wh/km.kg)计算。

由于城市正处于全新发展的阶段,城市规划者很容易在设计阶段就将电动公交车的充电设施与道路规划结合起来。中国许多城市受益于此。





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电动公交车在城市中的应用


在中国以外的城市,尚未实现深圳、北京和天津等城市的电动公交车销量。尽管如此,一些北美和欧洲城市以及全球联盟中的城市(如C40网络的成员城市)最近也开始部署电动公交车,或已承诺短期内仅购买电动车辆以进行公交车的更换和升级。

如奥斯陆、特隆赫姆以及哥德堡等北欧城市,也在运营电动公交车。哥德堡于2015年6月推出了3辆沃尔沃电动公交车,是该地区的先行者。奥斯陆致力于在2025年到2030年里达成全部公用车辆完全由可再生能源驱动的目标。作为对2015年C40清洁巴士申报法案的延续,代表五大洲城市的12位市长在2017年承诺,从2025年开始,将只采购电动公交车来扩充市政车队。市长们进一步承诺在每个城市内建立一个“重要区域”作为低排放区。对低排放区的监测进展情况,并每两年公布一次状况报告。其他项目,如气候和清洁空气联盟(CCAC)的无烟公交车项目,目标是在全世界二十个主要城市应用推广无烟、零排放(主要是电动)的公交车。

在欧盟层面,越来越多的城市正在建设试点项目,其中大部分都是在近五年开始的。ZeEUS项目(零排放城市公交系统)建立起了包括40个参与伙伴的合作网络,包括公共交通管理部门和运营商,汽车制造商,能源供应商,学术研究中心,工程公司和行业协会。ZeEUS项目在10个欧洲城市设立了10个示范点,以监测和改进电动城市公交车的技术性能、经济性和操控性。2017年1月启动的JIVE和JIVE 2示范项目则计划先在九个欧洲城市或地区部署氢燃料电池城市公交车队,然后扩展到另外14个城市。

少数欧洲城市已经将业务范围从定点示范扩大到商业运营,开始正常运营规模庞大的电动公交车车队。有些地方的目标甚至扩展到了国家层面:荷兰计划到2025年销售的公交车全部是零排放公交车,到2030年实现公交车完全电动化。瑞典从2016年起就一直实施对电动公交车的支持政策。





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电动公交车的关键技术




决定电动公交车设计的主要参数有两个:车身材料和充电策略。


典型的传统公交车车身使用钢制框架制成,以低成本确保良好的结构性能。一些电动公交车制造商正在开发设计以铝合金或碳纤维为基础的新型替代结构。更轻的材料有助于降低整备质量,从而降低车辆本身带来的能耗。比如说,Linkker和Ebusco电动公交车均采用铝制框架,它们的整备质量控制在每辆10.5到12吨,动力能耗在90千瓦时每百公里左右。相比而言,其余使用钢制框架的电动巴士整备质量在14吨/辆左右,动力能耗在130千瓦时每百公里。

电动公交车可以设计成单次充电即可运营整个白天,夜晚电价较低时再进行充电。这种策略被称为隔夜充电。这种设计需要超过250千瓦时的电池来满足运营要求,并且可以在停车场采用相对较慢的充电速度来充电。另一种充电策略,被称为机会充电,依赖于终端或沿公交路线的快速充电器。快速充电器通常通过受电弓进入,受电弓可以从公交车向上延伸或从架空电线向下延伸,根据调度需要,充电时间在5到10分钟之间变化。这种策略的好处是电动公交车需要的电池容量会更小(大约80千瓦时),这将带来更低的购买价格,更低的燃油消耗,更轻的重量和更多的乘客空间。快速充电器需要高功率容量(200-400千瓦),并且与停车场充电器相比具有更高的设备、安装和维护成本。此外,容纳非常大的充电负载的电池设计要使用更昂贵的钛酸锂阳极。这些化学品用于Solaris和Proterra的公交车,使得这些公交车支持机会充电。

与其他动力系统相比,电动公交车的一个特殊挑战是HVAC(供热通风与空调)负荷对能耗的影响,特别是在寒冷气候下。辅热负载范围在6-14 kW之间,相当于20-40 kWh / 100 km的能耗。在极端寒冷的气候下,电动公交车有时配备柴油动力加热器。




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电动公交车制造商


到目前为止,大部分电动公交车都是由中国制造商制造且投放于国内市场的。虽然有一些OEM提供电动公交车,但两家主要的中国公交车制造商(比亚迪和宇通)也积极参与国际电动公交车市场。两家公司都生产各种尺寸的城市电动公交车,还都生产城际电动公交车车型。最畅销的标准比亚迪12米城市公交车的电池容量约为330千瓦时,可以行驶超过250公里,并提供不同的配置。

在欧洲,有许多制造电动公交车的制造商。其中包括已开始提供电动车型的现有公交车OEM(如沃尔沃,Solaris和VDL)以及许多专注于电动公交车的新进车企。公交车制造商的多样性使得欧洲市场上拥有多样的电动公交车车型。 一些欧洲OEM(如Ebusco和Linkker)使用铝制车身组件来减轻车辆重量、扩大其续航里程或降低电池要求。

在美国,电动公交车市场的主要参与者是Proterra,这是一家由前特斯拉员工创立的OEM,专门从事电动公交车研发生产。 Proterra使用碳纤维制造公交车车身部件,可以提供高达440千瓦时电池容量的公交车,相当于480公里的续航里程。





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卡车-从示范到商业化应用




电动卡车的使用目前仅限于小范围的示范和与企业出于社会责任进行的项目。早期推出的电动卡车基本上都是由物流公司主导的项目开发的,需要对传统的内燃机卡车进行临时调整和改造。直到2017年,大多数流通的电动卡车都是改造车型,一个标志性的例子是由Heineken在荷兰进行的饮料分销活动。

迄今为止推出的大多数插电式混合动力车型和纯电动车型都是中型货车(车辆总重量在3.5至15吨之间),在城市和/或郊区环境中运行(例如市政服务和运输车队, 公有和私人都有)。规模较小但数量不断增加的电动重型货车(车辆总重量超过15吨)正处于实验开发阶段。下图展示了部分已经或正在为商业市场开发的纯电动、带燃料电池增程器的混合动力以及全燃料电池的电动重型货车车型的续航里程、负载与(预期)上市时间,尽管他们大多数数量有限。



图1 宣布商业化的重型电动卡车车型(车辆总重量>15吨)