合肥公共交通集團有限公司 王 濤

合肥公交新能源車推廣使用中存在的問題及應(yīng)對方法

合肥公共交通集團有限公司 王 濤

2010年元月，合肥公交集團首批30輛12米純電動車投入運營，該批車輛采用磷酸鐵鋰電池+超級電容，裝電容量270千瓦，部分車輛在未更換電池的情況下最高行駛里程達32萬公里，總體運行情況良好。此后又陸續(xù)投入10米、12米純電動車及12米插電式混合動力車，截至目前，合肥公交集團新能源車輛達到1340臺，其中純電動車1090臺，插電式混合動力車250臺（含增程式混合動力車100臺），占營運車輛的31.32%。

1 新能源車輛推廣使用存在的主要問題

1.1 續(xù)航里程短，車輛通過性差，載客容量小

純電動車續(xù)航里程還不能完全滿足公交全工況實際營運需求，是目前制約純電動車推廣使用的瓶頸?，F(xiàn)有純電動車理論上續(xù)駛里程可達250公里以上，但正常使用的純電動車一次充電續(xù)駛里程只能在220公里左右。為滿足這一要求，一般需增加車輛的電池裝電容量，但車輛自重加大，乘客座椅布置方式改變會使車廂通道變窄，載客空間與載客量都將受限。據(jù)測算，10米純電動車的載客量比傳統(tǒng)同類車載客量降低15%-20%，同時也難以滿足國家補貼對車輛的要求，增加了投入成本。

1.2 充電設(shè)施及充電形式單一

目前我公司在用和在建的公交充電站都選在公交現(xiàn)有的停保場或首末站，占用了車輛停放區(qū)域，一般充電站單車占用的停車面積約為傳統(tǒng)車輛的1.5倍甚至更多。同時由于我公司現(xiàn)有的純電動車輛電池種類單一，全部為磷酸鐵鋰，充電倍率低，均為慢充，且現(xiàn)有充電樁不能實現(xiàn)柔性充電，運行效率低，樁車比高。充電樁過于集中且多為單回路供電，給停電及突發(fā)事件的應(yīng)急處置增加難度。

1.3 后臺監(jiān)控及車輛控制系統(tǒng)智能化水平有待提高

雖然理論上可實現(xiàn)智能充電，但由于電池管理系統(tǒng)（BMS）準確性不夠、BMS及控制系統(tǒng)可靠性不高等影響，往往在充電過程中還需進行人工巡檢，不能合理利用低谷充電及對電池進行有效保護。早期投入的車輛可靠性差，防護等級低，缺少電池預警及在線監(jiān)控系統(tǒng)。充電設(shè)施后臺監(jiān)控平臺系統(tǒng)不完善，計量準確性不高，不利于企業(yè)能耗管理。

車輛“三電”系統(tǒng)軟故障較多，新能源車輛與傳統(tǒng)車輛發(fā)展相比較，仍然處于探索和不斷完善的初級階段，新能源車輛“三電”系統(tǒng)故障頻繁，尤其是電控系統(tǒng)故障，經(jīng)常出現(xiàn)諸如絕緣故障、動力不足及BMS故障、電動空壓機散熱不良等，為此，我們維修人員與車企、電池企業(yè)技術(shù)人員組成技術(shù)組，通過多次試驗和跟蹤檢查，不斷總結(jié)改進完善，并在后期推廣的新能源車型中加以改進，目前使用的純電動車“三電”系統(tǒng)性能基本穩(wěn)定，故障率明顯降低。

1.4 車輛安全性有待提高

新能源車輛推廣以來，其安全性一直是我們的顧慮，尤其是動力電池的安全性。因動力電池的特殊性質(zhì)，其爆炸起火、涉水短路、漏電觸電是新能源車輛安全性三個主要方面。

發(fā)生電池爆炸起火主要是BMS與充電過充保護不足、車輛控制策略設(shè)計隱患導致極端工況下過充、實時監(jiān)控不到位等原因造成。早期使用的新能源車輛動力電池過充保護系統(tǒng)不穩(wěn)定，過放保護系統(tǒng)只有總電壓過放保護，不能有效保護單體電壓過放。為此，我們加強充電過程中的巡檢力度和電池日常點檢和維保，同時加強駕修人員的維修使用安全教育，同時完善電池的在線實時監(jiān)控。

電池涉水短路自燃是新能源汽車重大安全隱患，由于車輛進水導致動力電池短路、漏電，尤其在多雨季節(jié)危險更大。為此我們出臺相關(guān)規(guī)定，教育駕駛員嚴禁車輛涉水行駛，避免駛?cè)敕e水深度超過250毫米的區(qū)域，禁止用高壓水槍或洗車臺對車輛進行沖洗，對于電池艙密封性進行技術(shù)改造，以避免電池涉水短路。

觸電危險也是新能源汽車推廣中的一大類安全隱患。新能源客車上的超大電池組采用高電壓、大電流的回路，一旦發(fā)生漏電，將對人身安全造成巨大傷害。要求駕駛員嚴禁觸碰高壓部分，純電動車維修人員要經(jīng)過培訓并取得電工操作證后上崗。

1.5 維保服務(wù)能力及技術(shù)人才不足

新能源汽車作為新技術(shù)應(yīng)用綜合體，顛覆了常規(guī)燃油燃氣車動力傳遞模式，使原先從事汽車維修技能的員工（包括車企售后服務(wù)人員）進入對新能源技術(shù)初始學習積累過程，維保服務(wù)能力及技術(shù)人才不能滿足要求，尤其在新能源車輛推廣初級階段，故障頻率高，排除故障時間長等問題最為突出。

我們經(jīng)過加強維修人員特別是青年技工專項培訓，充實公交新能源車輛維修隊伍，逐步實現(xiàn)機械維修向電子技術(shù)維修轉(zhuǎn)型。開展就車維修技術(shù)學習，逐步摸索熟悉新技術(shù)應(yīng)用，通過點滴知識積累，掌握基本維修技能，逐步提升維修熟練程度和經(jīng)驗值。

2 對新能源公交車推廣使用相關(guān)問題的思考

2.1 新能源汽車推廣必須保證安全

新能源汽車安全問題，一直是新能源車輛推廣使用過程中關(guān)注焦點和重點，近年來，國內(nèi)部分新能源車輛電池爆炸起火、涉水短路自燃、漏電等安全事故觸目驚心，新能源車輛的安全性越來越得到各界高度重視，個人認為新能源車輛安全問題應(yīng)從產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)設(shè)計和運營維護等方面加以考慮：

（1）在產(chǎn)品開發(fā)上加強安全功能設(shè)計，從源頭提升安全性，產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計階段，需從整車控制、動力電池、高壓安全等方面以高標準進行設(shè)計，產(chǎn)品的安全性關(guān)鍵是要用可靠的技術(shù)手段作保障。

（2）在動力系統(tǒng)方面，需從材料、電芯、模組和系統(tǒng)四個層面開展動力電池的安全設(shè)計，采用陶瓷涂覆隔膜和阻燃電解液等技術(shù)，降低電池短路和起火的風險，優(yōu)化動力電池的熱管理系統(tǒng)和在線預警系統(tǒng)設(shè)計。

（3）在高壓系統(tǒng)安全方面，需從防水、防火、碰撞防護以及人員觸電防護等方面周密設(shè)計，以最高標準強化安全功能。

（4）充分利用智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)，對新能源車運行進行實時后臺數(shù)據(jù)監(jiān)控，建立事故預警、應(yīng)急響應(yīng)保證機制，為新能源車輛安全使用保駕護航。

2.2 新能源車輛使用需求和保障的思考

隨著高充電倍率電池技術(shù)的發(fā)展，為公交行業(yè)提供越來越多的充電方式選擇方案，如快充方式、慢充快補方式（包括微型撬裝變電站+架空線網(wǎng)）、雙源無軌方式等。現(xiàn)階段純電動車慢充不能滿足公交車輛白天營運、夜晚進場充電的需求，我們正在研究使用高充電倍率電池和大功率充電樁對電動車進行快充慢補的充電方式，以解決公交的實際需求，或者利用大功率充電樁使用鈦酸鋰電池進行快充以滿足公交的運營需求。

新能源車輛順利推廣離不開強有力的售后保障和技術(shù)人才，新能源汽車生產(chǎn)廠家應(yīng)設(shè)立固定的售后服務(wù)點和服務(wù)人員，保證產(chǎn)品售后服務(wù)質(zhì)量與水平，對其推廣應(yīng)用的新能源汽車定期定次地進行安全檢查和性能測試，做好風險隱患的排查。相關(guān)維保人員做好純電動車的日常維護，“三電”系統(tǒng)的清潔、防塵等基本要求。同時積極做好充電設(shè)施雙電源規(guī)劃建設(shè)改造，完善停電應(yīng)急預案，做好停電防范。

（本文原載2017年《公交前沿技術(shù)展望與新能源公交車使用問題應(yīng)對》交流研討會論文集，刊發(fā)作了相應(yīng)刪改）