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從可持續發展目標 談現代無軌電車的發展

發布時間:2022年03月07日 09:58 作者:宏遠 來源:客車網 原創

  近段時間,要讓無軌電車走向世界的北京市以及國際上無軌電車持續運營時間最長的上海市,對待無軌電車的態度都發生了微妙的轉變。據了解,上海市擬計劃削減無軌電車線路,北京市拆除中心城區的無軌電車架空線網,并傳出不再繼續擴大無軌電車規模的聲音。我國多地區出現了這樣一種聲音,提出了以純電動城市客車代替無軌電車運營的設想。

  近日,中國客車網總編吳永強邀請到公共交通學科首席專家王健、中國土木工程學會城市公共交通分會智庫專家王小磊和客車領域專家、武漢客車新能源科技有限公司總經理鄭健從可持續發展目標的角度,探討無軌電車與純電動公交車對客車產業發展的深刻影響。

  其實,有關無軌電車去留的討論一直未曾停歇。有觀點認為,無軌電車理應與純電動客車歸為一類,享受新能源汽車補貼,根據各地實際情況進行推廣應用;也有聲音認為,無軌電車該與老舊落后車型劃等號,不應歸為新能源汽車范疇。

  是否該以純電動客車代替無軌電車?這與城市管理者的出發點不無關系。但不可否認的是,隨著車輛技術水平的進步,純電動客車與無軌電車都在不斷發展。

  王健介紹稱,近些年國內一些城市紛紛下馬無軌電車系統,并以純電動客車替代,然而無論是從投資成本還是運營成本方面分析,現代無軌電車確是最為符合經濟適用性清潔能源的公共交通工具。

數據來源:歐洲汽車制造商協會(ACEA)

  以12米級標準城市客車為例,城市公共交通單車日均行程里程約為250公里左右,在其它技術配置相同的情況下,電池電動客車需配裝300kWh的動力電池,按照目前電池密度(150~160Wh/kg)計算,動力電池組重量約為2000~3000 kg,這相當于30~45名乘客的體重(以平均體重65kg計算)。

  王健認為,這實際上是在無效消耗能源?,F代無軌電車的情況則相反。通常情況下,具備在線充電功能的無軌電車僅需配裝少量動力電池,約是上文提到電池電動客車電池容量的十分之一,即可滿足城市道路(十字路口、不便架設線網的區域)脫線行駛要求。

  王健指出,中央和地方政府在積極推進“雙碳”目標的過程中,更需要注重全生命周期碳足跡的考量與測算。如果測算現代無軌電車與電池電動客車的碳足跡量(二氧化碳/公里/人/車),那么,現代無軌電車的能源效率遠高于電池電動客車。

  王健表示,從車輛的全生命周期使用成本來看,現代無軌電車的性價比要遠好于純電動客車,一方面它配裝更少的動力電池,充放電循環可達兩萬次以上。值得一提的是,濟南綠色現代無軌電車公交示范項目獲得亞洲開發銀行約10億元貸款,這一項目正在進行中,有望建成國內具有充電走廊特征的現代無軌電車示范工程。

  因而他認為,從清潔能源經濟適用性方面出發,國內一些城市將現代無軌電車更換為電池電動客車的舉措無疑是草率的。

  鄭健指出,目前純電動公交車還是處于成長期,多方面有待完善和進步,同時給公交公司增添不少麻煩。尤其是純電動公交車一次充電持續里程與燃油車相比距離較大,采購資金要求量也比較大。

  站在公交公司的角度和利益來講,當下發展無軌電車有十分明顯的比較優勢。鄭健表示:“無軌電池基本上帶電量在90度左右,大部分的電量來自于上面的‘辮子線網’,少量部分采用電池供電,對電池的損耗比較低,所以無軌電車的壽命基本上跟車輛壽命等同,在15年以上。”

  鄭健表示,如今現代無軌電車與純電動客車在技術條件、生產工藝、零部件選型等方面已十分近似,從“碳足跡”的角度和全生命周期的角度,無軌電車比純電動客車的要節約很多。

  鄭健介紹,從技術路線角度看,純電動客車依舊存在一些弊端。純電動車的電池有超過兩噸重,半年時間內電池的目前循環放電次數在2000次到3000次,電池的質保在半年左右,半年以后,理論上要衰退到80%以下,就要換電池,從車輛壽命來說,目前國家規定要用15年,實際上用了三年左右就要更換。所以通過車輛壽命來說,目前國家規定15年,實際上用了三年左右。

在廣州運營的雙源無軌電車

  無軌電車和公共汽車是中國過去城市公交的基本公交車輛。過去幾十年來,無軌電車環保性、舒適性和光觀賞性的優勢已經是城市里一張名片,北京、青島、武漢、太原、廣州、大連、杭州、濟南、洛陽、上海這些城市里,許多市民對無軌電車,有很深的感情。

  鄭健認為,從國內很多城市和歐洲一些發達國家和先進地區看,無軌電車存在“視覺污染”有失偏頗;從技術角度上來說,無軌電車和我國現在非常流行的高鐵是同一個技術路線,并不能說無軌電車應該被淘汰了。“從經濟成本角度放長遠看無軌電車還是比較節能的,目前國際上無軌電車大概有3萬臺的市場,國內大概在2000臺左右的市場,每年都有一定比例的更新。”鄭健表示。

  此外,鄭健還強調,過去一段時間,由于行業管理者對現代無軌電車認識存在不足,導致這類車型錯失了發展紅利期。在新能源汽車補貼逐年退坡,乃至今后無補貼的情況下,政府與行業管理者、公交運營企業、車輛生產研發企業應考慮如何讓已有百年歷史的無軌電車煥發生機,讓它發揮更大價值。

  王小磊認為,無軌電車與純電動公交車都屬于電氣交通工具,但是無軌電車清晰的“碳足跡”,無軌電車是最具低碳效益的綠色交通工具。近年來,代表先進電力電子技術的IGBT、SiC等元件和先進的儲能設備已經在無軌電車上廣泛應用,已經為無軌電車消除供電線網帶來的“視覺污染”降低了門檻。

  “不建議所有城市盲目發展純電動公交車的技術路線,這可能并不是實現雙碳目標的最佳途徑,在有條件的城市發展無軌電車,其CO2減排量是其它公共交通工具所望塵莫及的。”王小磊強調。

  結合目前“雙碳”目標的背景,現代無軌電車在全生命周期的減碳效果也遠好于純電動客車。不僅如此,無軌電車系統中的線網、饋線、變電裝置的使用壽命均在50年以上。

  從以上幾位專家的表態我們不難發現,目前從國內外社會上針對現代無軌電車態度迥異,這一問題值得業內深思。無軌電車是發展還是拆除,需要經過科學論證和專業分析,需要放眼全球,學習先進經驗。脫離實際,盲目追求電池電動客車補貼與普及率,或根據城市管理者自身喜好來指定發展方向,這是十分不可取的,也無益于城市公共交通的良性、可持續發展。

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