推進插電式混合動力汽車純電行駛的激勵措施研究及試驗＊

方海峰 劉金周 李魯苗

（1.天津大學，天津 300192；2.中國汽車技術研究中心，天津 300300）

推進插電式混合動力汽車純電行駛的激勵措施研究及試驗＊

方海峰1,2劉金周2李魯苗2

（1.天津大學，天津 300192；2.中國汽車技術研究中心，天津 300300）

為促使插電式混合動力汽車消費者更多地使用純電行駛，研究提出了根據電動行駛里程給予合理的使用環節補貼、根據電動行駛比率給予公平的交通通行優惠等激勵措施建議。開展了基于電動行駛里程統計的消費者使用行為試驗和基于電動行駛比率實現的技術功能開發試驗，試驗結果表明，財政補貼、交通通行等激勵措施對推進插電式混合動力汽車純電行駛具有明顯的促進效果。

1 前言

插電式混合動力汽車（PHEV）與純電動汽車（BEV）、燃料電池汽車（FCEV）同為中國重點培育發展的新能源汽車車型，也是被《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012-2020年）》明確為當前重點推進產業化的車型。PHEV具有混動行駛模式，可不依賴于充電設施，能有效解決用戶里程焦慮，頗受市場歡迎。根據Marklines 2016年統計數據，PHEV在國外占據約50%的新能源汽車市場份額。然而在中國當前充電設施服務體系尚不完善的環境下，PHEV不充電行駛的情形較為普遍，導致使用階段的節能減排效果較差。因地方政府無法有效監管PHEV的實際行駛模式，PHEV在中國發展環境正在不斷惡化，導致市場份額不斷降低。如何從政策層面推進PHEV更多地充電行駛、促進節能減排，是本文開展相關激勵措施研究和試驗的主要目的。

2 試驗方案設計

為支撐相關激勵政策的研究設計，本文作者聯合國內外3家PHEV重點生產企業組建了項目工作組，組織開展了“推進PHEV純電行駛的試驗研究”。經反復商議試驗情景、論證試驗條件，最終設計了“基于電動行駛里程（E-Mileage）統計的消費者使用行為試驗”和“基于電動行駛比率（E-Ratio）實現的技術功能開發試驗”兩個試驗方案。試驗對象為PHEV及其用戶。

2.1 基于E-Mileage統計的消費者使用行為試驗方案

本試驗的主要目的是根據實際電動行駛里程給予消費者使用補貼的激勵效果和相應管理方式的有效性。試驗方案對試驗人員、試驗車輛、試驗周期、試驗區域、試驗方式、獎勵方案和監管方式做出了明確規定，詳見表1。

表1 基于E-Mileage統計的消費者使用行為試驗方案及說明

試驗要求各參與企業選取一定數量、符合相關條件的本品牌PHEV實際用戶作為試驗人員。企業可采取招募方式，消費者自愿報名后按照條件進行篩選。要求參與試驗志愿人員多于10名是為了保證足夠的樣本量，企業員工不超過40%是為了保證試驗樣本的代表性。要求日均行駛里程大于40 km、具有至少一處可用充電設施等條件是為了保證車輛能夠以多種行駛模式正常使用。

試驗要求車輛為原始出廠狀態，從源頭保證運行數據的真實性；要求車輛已經正常使用3個月以上，是為了對試驗前、后數據進行有效對比。目前相關標準對電動行駛里程沒有明確定義，為保證各企業數據的可對比性，統一了算法要求，明確規定發動機處于不工作狀態（OFF狀態）下的行駛里程才能算作電動行駛里程（EMileage），參與企業按要求調整相應的算法程序。為保證數據可有效監控，要求參與試驗車輛具備E-Mileage等核心數據實時上傳功能；工作組按GB/T 32960.1-2016《電動汽車遠程服務與管理系統技術規范 第1部分：總則》搭建了監控平臺，對相關數據進行監控，上傳的數據要求見表2；同時要求參與的試驗人員每天自行填寫“試驗人員日常使用車輛記錄表”，統計相關數據，便于對比核實。

試驗設計了根據E-Mileage給予使用獎勵的方案（月度獎勵金額=月度電動行駛里程×獎勵標準），并提前告知試驗人員。為提升試驗人員的積極性，獎勵標準設置較高，每公里1.0元的補貼標準高于實際使用的能耗等成本。為避免試驗人員為多拿補貼而故意多跑電動里程，根據日常月均里程設置了每月1 000元的獎勵上限。

表2 試驗監控數據名稱及要求

2.2 基于E-Ratio實現的技術功能開發試驗方案

本試驗的主要目的是展示在特定區域內可實現純電模式自動切換、E-Ratio實時車內顯示、與ETC自動結算等功能，模擬基于實時E-Ratio的交通優惠政策方案。試驗人員、試驗車輛、試驗周期、試驗區域、試驗方式等具體方案要求詳見表3。

本試驗要求對試驗車輛進行改裝調試，使之能夠實現在特定區域（或線路）自動切換為純電模式的基本功能；改裝可采取修改軟件程序或外接硬件等不同方式，參與企業可根據自身情況自行選擇，滿足試驗需要即可。

表3 基于E-Ratio實現的技術功能開發試驗方案及說明

E-Ratio的算法為PHEV行駛過程中電動里程與總里程的百分比值，可根據特定區域（標示位）或時間段進行重新設置，要求在實時運行數據中上傳；E-Ratio實時車內顯示、與ETC自動結算等功能不作強制要求。試驗地點不強制規定，參與企業可優先考慮在各自總部所在地開展；模擬試驗區域，建議結合將來可能的低排放區設計方案來自行劃定電子圍欄進行設置。各參與企業挑選有經驗的專業試驗人員來進行操作，安排10次以上往返穿越試驗區域的功能展示試驗，以驗證功能的可實現性和可靠性。企業可單獨或結合其它試驗需求安排專業的測試人員駕駛試驗車輛定期以不同線路穿越模擬的試驗區域，也可將日常行駛線路符合條件（穿越試驗區域）的員工自駕車輛改裝為試驗車輛，通過日常上下班正常行駛來靈活開展試驗。

3 試驗結論

3家參與企業通過經銷商、用戶群等多種渠道，按要求招募篩選了共計40名符合要求的試驗人員（其中企業內部員工6名），開展了為期3個月的基于電動行駛里程統計的消費者使用行為試驗。參與企業與試驗人員簽署了相關合作協議，按照設定的模擬獎勵方案進行試驗，并及時發放獎勵補貼，獲取消費者相關行駛里程等數據。試驗區域包括上海、深圳兩地，車輛包括“比亞迪唐”、“比亞迪秦”、“榮威e550”和“寶馬530Le”等4款PHEV車型。試驗結束后，各參與企業均對相關試驗人員進行了回訪調查。

3家參與企業分別對1輛各自的“比亞迪唐”、“榮威e550”和“寶馬530Le”進行了改裝，開展了基于電動行駛比率實現的技術功能開發試驗。參與企業設定虛擬的低排放區域，車輛可實時計算并顯示電動比率，車輛駛入低排放區域時可實現純電模式自動切換功能，駛出低排放區域時可根據電動行駛比率實現自動計算，并模擬了與ETC結合的自動結算功能。

通過對試驗數據信息的統計，從生產企業、監管部門和消費者3個角度綜合分析，對企業技術實現、政府政策制定和消費者激勵效果等多角度進行綜合研究和橫縱向對比分析，得出以下結論。

3.1 對生產企業：核心功能易實現，改進成本可控制

PHEV車輛的純電模式自動切換、電動行駛比率計算及顯示、后臺終端扣費并反饋用戶結算信息等技術功能，企業可通過硬件加裝改進或軟件調試等方式來實現，核心功能實現在技術上不存在難題。參與試驗的企業設計了電動行駛里程和電動行駛比率實時顯示功能。在成本改進方面，主要包括軟件升級的人工成本及數據上傳等流量成本，實現電動行駛比率的顯示功能在量產車上也不會增加額外的硬件，改進成本基本可控?；谠囼瀰^域界限的純電模式自動切換功能圖示如圖1所示。電動比率顯示圖理論如圖2所示。

圖1 基于試驗區域界限的純電模式自動切換功能圖示

圖2 電動比率顯示圖理論圖解

3.2 對監管部門：核心數據可監控，優惠政策易設計

企業基本可實現將試驗車輛的運行數據、統計數據上傳至試驗項目監測平臺（模擬地方監控平臺），并實現了對試驗車輛關鍵運行參數和統計數據的按需傳輸、抽查和監管功能。通過監測平臺中的電動行駛里程數據與車輛總里程相除可以得到車輛的電動行駛比率數據，有效滿足了E-Mileage試驗數據需求；位置數據可以精準定位車輛在特定試驗區域的狀態，有效支撐E-Ratio技術的功能實現。試驗模擬數據實時采集及核心數據按需上報可監控功能如圖3所示。國家已發布《關于進一步做好新能源汽車推廣應用安全監管工作的通知》，要求國家、地方政府和企業按照技術要求搭建監測平臺，保證車輛數據有效監測。地方政府在探索優惠措施（如使用環節補貼、設立低排放區域）時，可充分利用監測平臺，直接選取電動行駛里程和電動行駛比率作為核心數據，便于政策方案設計和對車輛的實時監管。

圖3 試驗模擬數據實時采集及核心數據按需上報可監控功能

3.3 對消費者：激勵措施有效果，使用行為可引導

圖4為試驗車輛月均電動行駛里程變化情況，從圖中可知，40名消費者在10月的平均純電行駛里程相對于9月提高13%，11月的平均純電行駛里程相對于10月提高8%，在一定程度上可以有效激勵消費者更多地充電行駛并提升充電頻率。

圖4 試驗車輛月均純電動行駛里程變化情況

試驗數據統計表明，接近90%的消費者日均行程里程小于50 km，可以充分使用PHEV的純電續駛里程，如圖5所示。因此，獎勵政策對可以充分使用純電續駛里程的消費者具有明顯的激勵效果。對于月均電動行駛里程超過1 000 km的消費者，超出部分的電動行駛里程數將不能得到額外獎勵。為檢測基于電動行駛里程進行的獎勵是否仍對此類消費者的激勵有效，對不同純電行駛里程數的消費者行為改變進行了橫向對比，試驗數據統計發現，激勵措施影響的是消費者使用行為。激勵措施一定程度上改變了消費者的駕車習慣，對所有里程段用戶均有效果。不同用戶在激勵政策下的純電行駛里程變化情況如圖6所示。

圖5 不同日均純電行駛里程消費者調查問卷數據

圖6 不同月均電動行駛里程用戶對激勵政策的反應情況

根據試驗，積極探索推進PHEV行駛的激勵措施，如將地方補貼從購置環節轉到使用環節，可有效激勵PHEV更多消費者進行充電行駛。

4 推進措施建議

基于推進PHEV純電行駛的試驗相關結論，重點從財政補貼、交通通行等政策方面提出有關激勵措施建議。

4.1 建議根據E-Mileage給予合理的使用環節補貼

目前中央和地方政府對新能源汽車的補貼主要是在購置環節，消費者購置符合相關條件的新能源汽車（列入《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》）后即可通過生產企業間接申領補貼（在銷售新能源汽車產品時按照扣減補貼后的價格與消費者進行結算）。這種方式雖然清算操作較為簡單、便于消費者獲取補貼，但也導致了車輛獲得補貼后閑置不用、PHEV不充電行駛等問題，違背了政府推廣新能源汽車的初衷。為規避車輛閑置，2016年底補貼政策增加了行駛里程要求（對非個人用戶購買的新能源汽車申請補貼，累計須達到3萬公里），但PHEV不充電行駛的問題依然存在。

本項目試驗證明，根據電動行駛里程給予相應補貼，能有效激勵用戶提升PHEV的電動行駛比率。根據《關于進一步做好新能源汽車推廣應用安全監管工作的通知》要求，國家、地方政府和企業需建立3級監測平臺，涵蓋車輛電動里程等數據。為此，建議財政補貼支持的重點可從購置轉向使用環節，基于新能源汽車實際電動里程給予合理的使用補貼。具體方案設計建議考慮如下因素：補貼產品為所有列入推薦目錄的新能源汽車產品（包括PHEV）；補貼對象為實際消費者；清算方式以實際充電使用效果為依據，如根據年度電動行駛總里程等；補貼標準可等效參考購置補貼標準（在一定使用周期內的總額），如0.5元/km（可根據車輛使用成本合理測算）、每年補貼總額不超過5000元（規避過度使用惡意騙補）；補貼周期可設置一定年限（如3年）且根據使用成本變化情況逐年降低補貼金額，一定周期內消費者已經養成充電習慣，且控制年限有利于減少政府財政負擔；監管手段可利用監測平臺數據加上實際運行情況抽查。建議有財力的地方政府可先行可試，探索管理經驗。

4.2 建議根據E-Ratio給予公平的交通通行優惠

國務院辦公廳《關于加快新能源汽車推廣應用的指導意見》明確要求：有關地區為緩解交通擁堵采取機動車限購、限行措施時，應對新能源汽車給予優惠和便利。目前，限購限行城市都按要求以不同方式實行差異化的新能源汽車交通管理政策。統計數據顯示，2016年限行限購城市推廣的新能源汽車約占全國總量的60%。但部分地區以無法監管車輛行駛模式為由，仍將PHEV排除在新能源汽車差異化交通管理政策優惠對象之外，導致PHEV在這些地區的市場占比極低，不符合市場實際需求且違背國家禁止地方保護的有關規定（不許變相限制消費者購買某一類新能源汽車）。

本項目試驗證明，根據電動比率給予PHEV相應的差異化交通通行優惠，技術上可實現、成本可控且政策監管可操作。為此，建議給予PHEV更公平的交通通行優惠，制定相應的激勵政策來促進用戶積極提升車輛實際運行的電動比率。地方政府在設計新能源汽車免限購（使用新能源汽車牌照）、免限行、免費停車等交通優惠和便利政策時，應給予PHEV與BEV一視同仁的政策待遇，必要時可逐步增加對其電動行駛比率的合理要求，鼓勵消費者改進駕駛習慣、更多地充電行駛。地方政府設計新能源汽車在公交車道、多乘員車道（HOV車道）、收費高速公路、低排放區等特殊線路或區域享用特權路權政策時，若PHEV不能享受與BEV同等強度的政策待遇（免予征收費用或罰款），也應將電動行駛比率作為給予相應幅度優惠的依據（BEV的電動比率默認為100%）。通過特定區域、特定時間內自動計算PHEV的實時電動比率，可與交通優惠政策線性相關，如電動比率為70%，則直接給予相應的70%優惠，少收費用或少交罰款。具備相應條件的（如與ETC關聯），可實行實時結算，或月度結賬減少操作。通過激勵政策，引導消費者優化駕駛習慣、有意識地在特定區域最大限度的選擇純電行駛。

5 結束語

PHEV是國家重點發展和推廣的新能源車型，通過制定激勵措施推進更多地純電行駛，才能更好地實現節能減排的推廣初衷。本文開展了基于電動行駛里程統計的消費者使用行為試驗和基于電動行駛比率實現的技術功能開發試驗，試驗結果表明，生產企業可通過技術創新實現電動行駛比率實時顯示功能，激勵政策可基于核心監測數據嚴謹設計，消費者在激勵下可改變使用行為。根據電動行駛里程給予合理的使用環節補貼、根據電動行駛比率給予公平的交通通行優惠等激勵措施對推進插電式混合動力汽車純電行駛具有明顯的促進效果。

1 中國汽車技術研究中心等.中國新能源汽車產業發展報告（2017）[M].北京：社會科學文獻出版社，2017.

2 李駿,張曉艷,付磊,等.汽車低碳化與動力總成技術創新[J].汽車技術，2017（4）：1-5.

3 周能輝,趙春明,辛明華,等.插電式混合動力轎車整車控制策略的研究[J].汽車工程，2013，35（2）：99-104.

4 秦孔建,陳海峰,方茂東,等.插電式混合動力電動汽車排放和能耗評價方法研究[J].汽車技術，2010（7）：1-5.

5 國際質量監督檢驗檢疫總局.GB/T 19753—2005輕型混合動力電動汽車能量消耗量試驗方法.北京:中國標準出版社,2005.

6 聶彥鑫,張永生,康征,等.插電式混合動力汽車工況能耗及排放特性研究[J].汽車技術，2013（10)：8-13.

Research on Incentives to Promote Electric Drive of Plug-in Hybrid Electric Vehicle and Test

Fang Haifeng1,2,Liu Jinzhou2,Li Lumiao2
（1.Tianjin University,Tianjin 300192;2.China Automotive Technology&Research Center,Tianjin 300300）

In order to prompt customers of Plug-in Hybrid Electric Vehicles(PHEV)use more electric drive,this paper proposed some incentive measures which would give reasonable use subsidies according to electric drive mileage,provide fair mobility preferentials according ratio of electric drive.Customer use behavior test based on electric drive mileage statistics and technical function development test based on ratio of electric drive were conducted,which showed that preferential measures including financial subsidy,traffic mobility incentives had obvious effect to promote electric drive of PHEV.

PHEV,Electric drive,Incentive

插電式混合動力汽車 純電行駛 激勵措施

U469.7 文獻標識碼：A 文章編號：1000-3703（2017）12-0034-05

*國家重點研發計劃：基于中美合作的電動汽車前沿技術與應用聯合研究（2016YFE0102200）。

（責任編輯簾 青）

修改稿收到日期為2017年12月1日。