淺析新能源客車技術的應用和發展前景

韓寶臣

摘 要：文章從新能源客車技術的應用分析入手，對新能源客車技術的發展前景進行展望。期望通過本文的研究能夠對促進新能源客車的持續發展有所幫助。

關鍵詞：新能源客車;技術;發展前景

1 新能源客車技術的應用

1.1 輕量化技術的應用

在新能源客車中，“三電”系統占整車質量的25%左右，客車的重量除了會對動力性能、電耗產生影響之外，還會影響一次充電的行駛里程。因此，降低新能源客車的重量顯得尤為必要。通過輕量化技術的合理運用，能夠在保證新能源客車各方面性能的基礎上，降低整車的重量，從而減少電耗，提高一次充電的持續行駛里程，隨著客車重量的下降，其被動安全性會隨之顯著提升。

1.1.1 車身輕量化技術

新能源客車的車身重量約占整車質量的33.3%左右，通過對車身結構進行優化設計，并采用高強度的輕質材料，可以有效減輕車身的重量，從而達到輕量化的目標。在對新能源客車的車身結構進行優化設計時，可以借助CAD/CAE技術，對骨架形狀、接頭布局以及蒙皮尺寸等進行優化，減輕車身的重量。同時，使用高強度鋼替代碳素鋼、鋁鎂合金替代鑄鐵，能夠有效減輕車身的重量，如某公司開發的全鋁客車減重率達到11.6%。客車的座椅骨架改用鎂鋁合金，可以減重1.2kg左右，以46座的新能源客車為例，僅座椅就能減重55.2kg。玻璃的重量約占整車質量的2-3%左右，若是將新能源客車上的所有側窗玻璃全部用聚碳酸酯進行替代，可以減重170kg左右。

1.1.2 底盤輕量化技術

在新能源客車中，底盤是非常重要的組成部分之一，它是車身的承載體，主要由以下幾個系統構成：懸架、轉向、制動、行駛，這幾個系統的輕量化實現方法如下：

①懸架。在常用的懸架形式中，空氣彈簧懸架的質量最輕，且使用壽命最長，因此，新能源客車可以選用該懸架，來降低底盤的重量。

②轉向。采用鎂合金材質，以壓鑄的方式制作而成的轉向盤骨架，能夠減重60%左右，如圖1所示。

③制動。鉗盤式制動器的重量要比鼓式制動器的重量輕很多，因此，可將該制動器作為新能源客車的首選，由此能夠使整車減重96kg。

④行駛。在新能源客車的行駛系統中，車輪是非常重要組成部分之一，它的輕量化，有助于節能降耗目標的實現。采用鎂合金車輪代替鋼制車輪，能夠減重35%左右。

1.1.3 電器輕量化

電子電器系統是純電動新能源客車的重要組成部分，包括線束、燈具等。采用CAN或是LIN總線，能夠使線束減重23kg左右，LED前照燈的輕量化可以通過如下方法予以實現：選擇散熱性能好的LED光源、優化驅動電路、用印制電路板代替鋁制基板。

1.2 快速充電技術的應用

純電動的新能源客車是以車載電源作為主要動力來源，當電能耗盡時，需要通過充電的方式進行補充。常規的鋰電池通常都是以恒流進行充電，每次的充電時間約為5-8h左右。由于充電時間過長，從而影響了新能源客車的利用效率。通過磷酸鐵鋰快速充電技術的應用能夠使這一問題得到有效解決。實踐結果表明，磷酸鐵鋰快速充電大概在15min左右，便能將電池的電量充到90%以上，因為客車行駛時，電池中電量基本不會全部耗盡，算上這部分剩余的電量，一般只需要10min左右便可充滿電。實現快速充電后，新能源客車不需要配備大容量的電池，隨著配電量的降低，整車重量隨之減輕，減少了行駛中的能耗。同時磷酸鐵鋰快充電池的使用壽命更長，性價比更高。該電池采用熱管理系統，可在全封閉的環境下完成液體的加熱與冷卻，使電池熱分布不平均衡的問題得到有效解決。

2 新能源客車技術的發展前景

我國對新能源客車技術的研究非常重視，投入大量的資金用于清潔汽車關鍵技術攻關項目，在科研人員的不懈努力下，取得顯著的成果。經過多年的發展，混合動力客車的整車及零部件技術都相對比較成熟，是現階段新能源客車的主流。由于受到電池及充電技術等因素的制約，給純電動客車的發展帶來一定的阻礙，但隨著各項技術的不斷完善，相信在不久將來，純電動客車的使用將會越來越廣泛。燃料電池客車作為一種面向未來的新能源客車，受到技術等因素的影響，尚未大范圍推廣，想要實現普及仍然需要一段時間。無論新能源客車技術如何發展，節能始終是主旋律，截止到2019年末，全國客車的保有量約為520萬輛，其中混合動力客車所占的比例約為40%左右，以節油率為28-32%進行估算，百公里節油量為12.04-13.7L;純電動客車的占比約為20%左右，以平均每天行駛200km進行計算，年均節油量約為1500萬t以上。由此可見，新能源客車技術的發展前景一片大好。

3 結論

綜上所述，傳統的客車不但油耗較高，而且還會對環境造成污染，而新能源客車除了能夠降低燃油消耗之外，基本不會給環境帶來影響。因此，加大對新能源客車技術的研究力度顯得尤為重要。相信在不久的將來，新能源客車必將逐步取代傳統客車，這是一個較為漫長的過程，需要業內專家學者對相關的技術進行深入研究，從而使新能源客車的各方面性能都達到最佳。同時，還需要國家相關政策的大力扶持，只有這樣，才能使新能源客車技術始終保持穩步的發展態勢。

參考文獻：

[1]王碩祺.新能源城市客車動力電池恒溫系統應用及技術展望[J].客車技術，2019（02）：32-35.

[2]楊焱.對新能源客車發展的思考和建議——記2015中國客車學術年會[J].商用汽車，2016（01）：142-144.

[3]鄒啟凡.磷酸鐵鋰快充技術在新能源客車上的應用[J].城市公共交通，2017（09）：107-109.