港口應用純電動牽引車的前景分析

許友貢

摘 ? 要：近年來以電動汽車為代表的新能源行業迅速發展，應用領域逐步擴大，新能源正逐漸替代傳統的化石能源。港口集裝箱作業需要大量使用牽引車，廈門港務運輸公司以純電動牽引車替代柴油車，使用后取得了較好的經濟與社會效益，電動牽引車在港口具有廣闊的應用前景。

關鍵詞：港口;電動牽引車;經濟性;社會效益

中圖分類號：U653 ? 文獻標志碼：A

0 前言

隨著國內外貿易形勢的變化，我國經濟正逐步轉向高質量發展，港口也逐步轉型高質量發展，“整合、智能、綠色”成為港口轉型的新方向。國家及社會越來越重視綠色發展，港口內集裝箱作業用的牽引車也正在開展新能源革命，“零排放”的純電動牽引車將成為港口集裝箱運輸的主要工具。目前，廈門港將從發展規劃、智慧型港口服務體系、綠色能源管理和清潔能源使用、綠色運輸模式、節能減排技術、污染防治等方面，在港口發展全領域全過程，推動綠色生態港口建設，實現港產城深度融合發展。而純電動牽引車的應用是港口綠色發展的重要支撐，也是港口轉型的重要標志。

1 廈門港應用純電動牽引車項目概況

2019年廈門港集裝箱業務量繼續增長，全年吞吐量為1 122萬標箱，比增3.92%。2020年上半年集裝箱業務量預計為530萬標箱。為能更好節能減排，廈門港主動響應政府號召，加快老舊港作機械清潔化改造，推進綠色港口建設。根據調研目前廈門港旗下運輸公司擁有牽引車近370部，2020年計劃報廢更新一批國三排放柴油牽引車，該批車輛設備狀況較差、穩定性低、故障率及能源消耗較高，無法滿足生產需求，且尾氣排放為國三標準，符合《廈門市打贏藍天保衛戰三年行動計劃實施方案》中建議淘汰的柴油貨車。出于上述生產經營及設備更新的需求，運輸公司擬先采購一批牽引車補充平面運輸總運力，運力缺口不足部分將通過車輛統籌調配來解決。

2 采用純電動牽引車的必要性分析

2.1 符合港口新能源汽車發展趨勢

大力發展新能源汽車產業，持續實施大氣污染防治行動，已成為國家基本政策。目前國內幾大港口碼頭平面運輸均已小批量投入電動牽引車進行使用，并陸續全面鋪開，新能源汽車已成為未來港口的主要發展趨勢[1]。

2.2 綠色港口建設需要

當前轉型智能、綠色高質量發展已成為我國港口的主旋律，電動牽引車符合廈門港綠色港口建設的需要，為更好融入智慧港口的建設，該次采購電動牽引車將預留智能化遠程操控升級端口。能更好節能減排，加快老舊港作機械清潔化改造，推進綠色港口建設。

2.3 能有效降低能耗

港內水平運輸是港口集裝箱生產裝卸的重要工藝環節，能源消耗占集裝箱碼頭生產裝卸作業的45%以上。根據調研廈門港2019年12月投用的5部純電動牽引車，目前，經磨合及現場調試及程序升級，牽引車可靠性不斷提高，能源單耗趨于穩定。

2.4 大幅減少港口污染物排放

根據前期引進的車輛數據顯示，電動牽引車的能源成本是柴油牽引車的26%，按每部牽引車一年作業2.5萬標箱測算，能夠比柴油牽引車節省能源成本約7.2萬元。同時，“零排放”的純電動牽引車，每車可年減排二氧化碳47.4 t，二氧化硫0.3 t，氮氧化合物1 t，粉塵12.33 t，牽引車可靠性不斷提高，節能減排的社會效益明顯。

3 純電動牽引車使用性能分析

廈門港前期引進一批5輛純電動牽引車，從使用情況看，與柴油車相比，在作業量、耗電量、充電量及能量消耗等方面具有明顯優勢。2020年1月～6月，1部純電動牽引車累計作業量達到1.05萬TEU，行駛里程達到8 248 km，充電量及用電量達到1.4萬kW·h。綜合來看，純電動牽引車體現出較好的使用性能，具體情況如下所述。

3.1 單車作業量分析

在單車作業量中，純電動牽引車與柴油車總體保持平穩，柴油車的單車作業量一般比純電動牽引車高，占有一定的優勢。作業情況如圖1所示。

在該碼頭，2020年上半年電車的作業量占港口的總作業量的比重不斷上升，其中5月份柴油單車作業量平均為2304TEU，電車單車作業量平均為2267TEU;6月份柴油單車作業量平均為2495TEU，電車單車作業量平均為2176TEU。從圖1可看出，每月電車平均作業量和柴油車平均作業量及整體平均值仍有差距，柴油車的單車作業量會相對較高。

3.2 單車耗電及公里數分析

從圖2分析來看，5月份每完成一標箱需要行駛0.7675 km/標箱，6月份該數值上升到了0.8395 km/標箱，創電車投用以來新高（前4個月分別為0.8108/0.7973/0.7511/0.7443）。表明車輛每完成一標箱的作業，行駛的公里數增加，作業效率相對下降，用電量增加。此外，6月開始用電量增加，主要是天氣炎熱、車載空調使用提高。

3.4 能源消耗分析

綜上所述，對比1～6月份電動和柴油牽引車單車能耗：電動牽引車的能耗較低、使用成本有明顯優勢，每標箱能源成本比柴油牽引車減少76.9%，電動牽引車綜合能耗比柴油牽引車減少79.5%，見表1。綜合能耗對比如圖3所示。

4 純電動牽引車與柴油牽引車經濟性和社會效益分析

4.1 經濟效益分析

廈門港2020年投資3 000萬元左右，用于購置一批部純電動牽引車，經濟使用壽命10年，年集裝箱總操作量為100萬標箱。鑒于電動牽引車采購成本高，為了能更好地分析電動牽引車投資項目經濟性，與柴油牽引車進行經濟效益對比，詳細數據見表2。

項目通過對柴油牽引車與純電動牽引車的經濟效益對比分析得出，1部柴油牽引車需要投資35萬元，投資報酬率為0.4%，投資回收期靜態為0.15，動態為0.17%，累計凈現值9.77萬元。而純電動牽引車需要投資80萬元，投資報酬率為0.21%，投資回收期靜態為0.23%，動態為0.26%，累計凈現值6.43萬元。顯然從投入成本看，電動牽引車成本較高，但是從長期來看，電動牽引車的投資回報較好，特別是享受補貼后累計凈收益最高[2]。因此，從經濟效益上看，使用純電動牽引車具有更高的經濟性。

4.2 社會效益分析

港口內純電動牽引車是為創建綠色生態型港口碼頭在集裝箱碼頭的率先應用，也是重型汽車制造業推出適合港口生產的新能源產品[3]。根據純電動牽引車生產應用的統計數據，港內集裝箱牽引車“油改電”節能率達80%以上，每部純電動港內牽引車每年可節約能源17 t標煤，減少二氧化碳排放47.4 t，節能減排效果明顯，對廈門港綠色生態港口建設意義重大，具有較好的社會效益，且經濟效益可行。

5 純電動牽引車應用風險及控制措施

5.1 應用風險

項目應用純電動牽引車也存在一定的風險，取營業收入、營業總成本、投資總額為不確定因素，從敏感性分析結果來看，營業收入、營業總成本變動對整體項目影響最大[4]。項目主要風險有2個方面：一方面營業收入未達到預期風險，受碼頭作業量、車輛穩定性等因素的影響，車輛利用率存在不確定因素。另一方面營業成本偏高風險，受充電電價、動力電池等因素的影響，車輛營業成本存在不確定因素。

5.2 風險控制措施

對于營業收入風險可以通過優先保障電動牽引車使用，提高車輛利用率來增加營業收入，保證車輛作業量不低于平均水平。在營業成本風險方面，通過加強內部充電時段管理，充分提高谷值時段充電比例來保證電價成本下降;加強動力電池合理使用，避免滿充滿放，延長電池壽命，降低電池二次采購成本。

6 結語

綜上所述，雖然電動牽引車與柴油牽引車相比投資報酬率較低、回收期較長，但是節能減排效果明顯，對廈門港綠色生態港口建設意義重大，具有較好的社會效益，且經濟效益可行，因此，在港口內推廣使用純電動牽引車切實可行，且兼具經濟和社會效益，具有廣闊的使用前景。

參考文獻

[1]紀玉華，薛強，趙全鋒.純電動牽引車集裝箱碼頭作業綜合性能試驗分析[J]. 港口裝卸，2019（4）：29-33.

[2]拂曉.天津港試運營無人駕駛電動港口牽引車（L4）[J].專用車與零部件，2018， 27（3）：13-15.

[3]李益琴.港口牽引車應用新能源的前景分析[J].中國水運（下半月），2015， 15（4）：117-118.

[4]陳友鵬，徐眷.純電動汽車應用現狀及發展前景分析[J].南方農機，2018， 49（9）：9-11.