客車能源消耗標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)估方法

客車能源消耗標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)估方法

深入地思考客車尾氣排放物和公共交通的電動(dòng)化問(wèn)題，購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)巴士不得不涉及經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)保、能源成本等因素。要客觀地評(píng)估公共巴士（新能源客車或零排放巴士）采用不同技術(shù)（內(nèi)燃機(jī)、混合動(dòng)力和電池電動(dòng)）的能源消耗和污染物排放，需要逐步統(tǒng)一的簡(jiǎn)單方法來(lái)綜合評(píng)估成本、技術(shù)和運(yùn)營(yíng)的可行性、以及環(huán)保效益等。

客車能源消耗標(biāo)準(zhǔn)的確定

實(shí)際上，中國(guó)目前還沒(méi)有建立起客觀比較各種新能源客車能耗的標(biāo)準(zhǔn)方式，各地關(guān)于新能源客車節(jié)能減排效果的數(shù)據(jù)都很難讓人確信，還有人宣稱中國(guó)新能源客車技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界一流水平例，如混合動(dòng)力客車節(jié)油率達(dá)40%，實(shí)際上，這些論點(diǎn)和數(shù)據(jù)都缺乏可以比較的基礎(chǔ)。

能源效率（Energy Efficiency）是指輸入一定能量所產(chǎn)出的物品或服務(wù)，公共巴士的能源效率為客運(yùn)里程除能耗量（pkm /kWh），主要取決于巴士的利用率，其次是公共汽車的燃油消耗，如圖所示。

公共巴士的能源效率框架

載客率對(duì)能源消耗的影響

政府應(yīng)如何確保不同新能源技術(shù)之間的公平競(jìng)爭(zhēng)呢？這一問(wèn)題的答案其實(shí)不難找到，因?yàn)樾履茉纯蛙嚨膬r(jià)值或者說(shuō)使命在于節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境。所以，與其支持一種新能源汽車技術(shù)而忽視另一種，政府不如依據(jù)燃油經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行補(bǔ)貼。從這個(gè)角度看，燃油經(jīng)濟(jì)性較高的電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車可獲得相對(duì)較高的政府補(bǔ)貼，但是其他的新能源汽車技術(shù)，尤其是在國(guó)外已經(jīng)較為成熟的混合動(dòng)力汽車也應(yīng)得到相應(yīng)的補(bǔ)貼。只有這樣，才能為各種新能源汽車技術(shù)創(chuàng)造公平的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，同時(shí)也可使政府從試圖預(yù)測(cè)哪種技術(shù)最具前途的無(wú)謂工作中解脫出來(lái)。

行車路試標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖：

國(guó)際公共交通聯(lián)盟（UITP）提出的《行車路試標(biāo)準(zhǔn)》，分類詳細(xì)描述的條件測(cè)試應(yīng)進(jìn)行（道路狀態(tài)、天氣條件、車輛條件），定義了三種循環(huán)：城市、郊區(qū)和混合。

政府補(bǔ)貼新能源客車的另一個(gè)依據(jù)是車輛的節(jié)油率（根據(jù)單車行駛里程數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)的節(jié)油量和電耗量），然后用內(nèi)燃機(jī)汽柴油燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放量和電耗量在發(fā)電過(guò)程所產(chǎn)生的二氧化碳排放量，估算車輛壽命周期的二氧化碳排總放量。內(nèi)燃機(jī)汽柴油燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放量平均為2.63kg/L，汽柴油生產(chǎn)過(guò)程中的二氧化碳排放量平均為6.79kg/L，發(fā)電過(guò)程中的二氧化碳排放量平均按0.5kg/kWh計(jì)算。電動(dòng)客車耗電量與相應(yīng)車型耗油量的關(guān)系要通過(guò)計(jì)算同等車輪上的有效功所需的燃油和電量來(lái)獲得，典型汽柴油乘用車油箱至車輪（TTW）的平均能量轉(zhuǎn)換效率為20.9%（汽油為18.9%、柴油22.8%），典型電動(dòng)乘用車油箱至車輪的能量轉(zhuǎn)換效率為75%。

汽油密度為0.732kg/L（熱值44MJ），1L汽油從油箱至車輪的有效功為609MJ（折合I.9kWh），1kWh電至車輪的有效功為0.75kWh。電池包的重量會(huì)增加使同等傳統(tǒng)客車的燃油消耗量提高，估計(jì)總質(zhì)量每增加10%的燃油消耗將增加約6%，如果不計(jì)電池包的電動(dòng)客車整備質(zhì)量通常要比原型車減輕10%，假設(shè)電池包重量為原型車的20%，電動(dòng)客車要比原型車重10%，其燃油量就是是同等傳統(tǒng)汽車的1.06倍。

公共交通運(yùn)營(yíng)商都有自己選購(gòu)巴士的標(biāo)準(zhǔn)，其招標(biāo)流程和評(píng)選標(biāo)準(zhǔn)的核心就是車輛的能源效率。燃料消耗和巴士實(shí)載率可以為運(yùn)營(yíng)商提供極有價(jià)值的信息，為公共交通規(guī)劃和監(jiān)控提供能源效率行動(dòng)，基本的管理原則：你不測(cè)量就不能管理，這在公共交通行業(yè)中同樣適用。

客車能源消耗標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)估方法

裝備不同發(fā)動(dòng)機(jī)的客車在非典型路試循環(huán)中的臺(tái)架試驗(yàn)排放結(jié)果單位為克/千瓦時(shí)，各廠家都采用自己的路試循環(huán)測(cè)試，需要完善并能提供可測(cè)量、可重復(fù)、最終的可比結(jié)果。國(guó)際公共交通聯(lián)盟（UITP）提出的《行車路試標(biāo)準(zhǔn)》（SORT）值得借鑒，分類詳細(xì)描述的條件測(cè)試應(yīng)進(jìn)行（道路狀態(tài)、天氣條件、車輛條件），定義了三種循環(huán)：城市、郊區(qū)和混合。試驗(yàn)循環(huán)由平均時(shí)速12km的市區(qū)循環(huán)（SORT1）、平均時(shí)速17km的混合循環(huán)（SORT2）和平均時(shí)速27km的郊區(qū)循環(huán)（SORT3）程序組成，比較真實(shí)地反映城市公共交通服務(wù)車輛不斷起-停運(yùn)營(yíng)過(guò)程，因?yàn)檐囕v的能耗與運(yùn)營(yíng)速度密切關(guān)聯(lián)，同時(shí)也受車站?？繒r(shí)間、站間距、載客量等因素影響；這項(xiàng)行車路駛標(biāo)準(zhǔn)還可以在不同交通車輛（無(wú)軌電車、公共巴士）之間進(jìn)行能耗比較，對(duì)制造商、運(yùn)營(yíng)商和認(rèn)證機(jī)構(gòu)都是很有用的工具。

國(guó)家新能源客車示范項(xiàng)目的政策應(yīng)體現(xiàn)實(shí)際運(yùn)營(yíng)的績(jī)效，而不是試驗(yàn)環(huán)境的結(jié)果，行車路試標(biāo)準(zhǔn)化類的目的：標(biāo)準(zhǔn)化的行車路試支持；獲得可測(cè)量的結(jié)果；獲得的結(jié)果可重復(fù)；簡(jiǎn)單地獲得結(jié)果；路試結(jié)果具有可比性。