城市公交車輛的發展演變及制造使用特點

泰安市公共交通有限公司 王 波

公交車輛是城市公交企業的主要裝備，是城市的名片和窗口。城市公交車見證著社會的發展和城市的劇變，伴隨著時代的更替，在它的身上留下了深深的烙印。每一個時代有不同的車型，不同的車型有不同的性能特點、制造工藝和不同的使用維修管理制度。

1 前置發動機公交車輛

1.1 發動機前置車型特點

1980-1990 年代及以前，公交車主要使用汽柴油燃料，那時的公交車多為貨車底盤改裝，發動機置于車輛前部，非承載車身、三級踏步，乘坐舒適性差。

1.2 車輛制造特點

客車制造廠家較多規模小，技術工藝落后，以組裝為主，把貨車的總成用到客車上。很多配件與貨車通用，沒有形成獨立制造底盤能力。

1.3 維修管理工作特點

當時公交車按計劃保養，人力成本很高，有顯著的計劃經濟特色。直到1990 年3月7日交通部13 號令發布《汽車運輸業車輛技術管理規定》，視情修理開始推廣。到2010 年大部制改革后，仍有相當多的公交企業沿用計劃維修體制。

2 后置發動機公交車輛

2.1 發動機后置車型特點

1991 年后玉柴YC6105 系列柴油機主打10 年，濰柴WP6、大柴、錫柴等柴油發動機陸續出現推廣，適合公交車輛的180-280ps 大功率柴油機出現，功率突破后在公交車上加裝空調成為可能。柴油機后置也為公交車向低入口、低地板結構發展提供了條件。無人售票投幣機、GPS、IC 卡陸續普及。

后置柴油機功率大、壽命長，缺點是經常冒黑煙，排放污染嚴重。

2.2 維修體制過渡期

在公交車輛維修管理方面，隨著客車技術、配置水平、可靠性的不斷提高，柴油發動機可以做到40 萬公里以上無大修，以大拆大卸為特征的計劃維修體制的落后被逐步發現，計劃維修體制開始動搖。

3 天然氣公交車輛

3.1 替代燃油公交車

上世紀90 年代，曾用液化石油氣（LPG）替代汽油，出現LPG/汽油兩用燃料公交車。隨后，天然氣替代燃料技術開始推廣。在當時，天然氣價格遠低于汽、柴油，價格優勢明顯，可以緩解油價不斷上漲對公交運營帶來的巨大壓力。另外天然氣是清潔能源，發展使用壓縮天然氣（CNG）、液化天然氣（LNG）替代汽柴油技術是治理公交車尾氣污染、實現節能減排的重要措施之一。這期間，天然氣替代燃料的主要應用型式為CNG/汽油兩用燃料公交車。

LNG 氣瓶

CNG 瓶組

1999 年后，濰柴、玉柴大功率單一燃料天然氣發動機相繼出現，以柴油機為基礎，功率涵蓋155-280kW 范圍。大功率氣體機的出現為公交車輛提供了理想的動力總成，使天然氣清潔能源發動機替代大功率柴油機成為可能。

3.2 制造研發能力增強

客車生產企業新產品研發力量增強，公交車新技術不斷出現。緩速器成為必選配置，制動性能大幅提高，耐用性好的合資輪胎、發電機被逐步認可，空調成為大城市公交車的選配。電子路牌、自動滅火器、CAN 總線大量應用。公交車輛節能環保水平突飛猛進。外形以方造型為主，內嵌式車窗普及，座椅以耐用易打理的塑料材質為主流。

3.3 視情修理被認可

計劃經濟特征的大修、高保浪費人力物力，低保（一級、二級維護）加視情修理成為主流。整車噴漆、整車大修漸漸成為歷史，維修人員需求下降，開始只減不增。

4 “節能與新能源”公交車輛

從柴電混動到插電式氣電混動。2009 年“十城千輛”示范工程使“節能與新能源”公交車得到推廣。首先是柴-電混動節能型公交車出現，以柴油公交車為基礎，加裝電機、電池、電控系統。起步由電機驅動，制動能量由電機回收回饋給動力電池，其節約能源約30%。初期國產并聯式混合動力系統處于起步階段，故障率高，存在離合器、換檔電機可靠性差、電控系統復雜等問題。隨后，氣-電混動出現，其經濟性、環保性優于柴-電混合。2012年，新能源汽車“十城千輛”示范推廣工作收官，我國新能源汽車跨入萬輛級別。混合動力車輛價格高、系統復雜，這些問題促進了純電動車技術推廣的萌芽。2013 年前后，高鐵出現，轎車開始大量進入家庭，客運市場不斷萎縮被高鐵、私家車瓜分，客車生產企業目光開始向公交市場轉移。此期間，混合動力將緩速器淘汰出局，客車輕量化使鋁合金輪轂、免維護輪轂開始推廣。驅動電機廠家、電控系統研發廠家、電池廠家應運而生。混合動力技術的電動部分就是純電動技術，掌握混動技術后，如果動力電池技術過關，純電動技術推廣只是水到渠成的事。

5 純電動公交車輛

5.1 純電動技術大面積推廣

混合動力車輛結構復雜，維修成本高，在動力電池技術突破后，純電動公交車輛隨即登場。2015年，純電動技術終于在市場大面積推廣開來。電動公交車優點很多，一是非常適合定線運行模式，電動公交車里程焦慮對于定點定線的公交車運行方式來講根本不存在問題，夜間充電享受階梯電價，最低電價降低了運營成本。二是節能環保、經濟性良好，根據使用經驗，在城市道路，6m 公交車耗電40-50kWh/100km，8m 車耗電約50-60kWh/100km，10m 車80kWh/100km 左右，能耗成本下降50%以上，而且沒有尾氣排放。三是純電公交車采用無級變速，大大減輕駕駛員勞動強度。四是純電動車安靜、無異味。另外，純電動公交車運營補貼政策打消了公交企業換電池焦慮。以泰安公交為例，2015 年以來，泰安市公交累計購置新能源公交車1600 余輛，其中純電動公交車1448 輛，純電動公交線路達到運營線路總數的90%以上。為適應新能源車運營，先后在公交停車場、首末站、樞紐站建設充電場站16 個，與國家電網合作建設大型加電站10 個，實現了純電動公交車大規模運營。經測算，公司運營的1448 輛純電動公交車年累計減少二氧化碳排放2.5 萬噸，有效降低了城市空氣污染，改善了泰城空氣質量。

5.2 補貼促進純電動公交車輛成熟發展

為實現汽車工業“彎道超車”，國家對純電動公交車推廣給予重大補貼支持。以6m 純電動車為例，2015 年底前，國補加地補一輛公交車可以獲得40-60 萬元購置補貼。高額的補貼極大鼓舞了制造廠積極性，使用企業可以用極低價格獲得車輛，促使純電動車銷量大增，動力電池供不應求。在新能源汽車“三電”等核心技術方面，部分領域技術已位居世界前列，驅動電機技術基本與國外水平同步，大部分已經接近國際先進水平；在電機控制方面，基本掌握核心零部件的關鍵技術；在動力電池方面，中國企業更是走在前列，經過近10 年市場考驗大批電池廠家被淘汰出局，同時造就出技術領先世界的動力電池生產企業。中國汽車工業協會統計數據顯示，2012 年我國新能源汽車銷量為12791輛，2021 年銷量躍升至352.1 萬輛。至2022 年一季度，我國新能源汽車已累計推廣1033 萬輛，成功突破1000 萬輛大關。

充電樁

5.3 純電動公交車輛維修工作量少

純電動公交車因沒有發動機、變速器、離合器，不存在定期更換潤滑油、濾清器問題，維護項目少于普通車。但是純電動公交車配件價格高、采購困難、維修難度大：配件廠家技術不公開，使公交企業維修工作過分依賴廠家；價格由廠家決定，服務質量很難保障。對此，在車輛采購時要約定延長保修期限、明確保修責任，“三電”系統實行終生保修。

6 未來公交車輛發展方向

6.1 氫燃料車推廣應用仍需時日

與純電動車輛相比，氫燃料電池公交車采購、使用成本高（燃料電池電堆價格高、壽命長短尚需驗證、氫氣價格高）。資金困難的公交企業必須在補貼資金、加氣站、氫氣來源問題解決后才可推廣。

6.2 公交車輛將更安全、更經濟可靠

未來公交車在安全方面投入資金比例上升，公交車輛本質安全水平將大幅提升。隨著公交智能化水平提高，電動公交車輛油門防誤踩、防溜車、關門起步、停車開門、雷達預警、主動剎車等主動安全設施功能將必須具備。電池箱滅火裝置、自動噴淋消防系統等被動安全設施將成為標配。

6.3 公交車將向輕量化、小型化發展

城市出行方式多樣化使公交出行需求下降，隨著乘客數量下降，大型公交車將減少。公交將向定制化、小容量發展。輕量化、小型化公交車在滿足需求同時更經濟。輪邊電機將取代單電機，輪邊電機公交車可以有效降低地板高度、增加車廂有效面積，減少車內臺階數量，非常適合公交車輛需求。

6.4 智能網聯公交車終將逐步推廣

智能網聯公交車終將逐漸完全替代駕駛員操作，實現滿足所有場景的自動駕駛。目前L4 級自動駕駛車輛配備激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達、長焦相機、中距相機、廣角相機、魚眼相機等多種傳感器和組合導航定位系統，可實現超級巡航、動態避障、自主超車、精確停靠、路口通行、車路協同、自主泊車、自動充電、5G 通信、遠程升級、遠程駕駛等功能，隨著各地配套政策陸續出臺，無人駕駛公交車示范運營線路將大量出現。