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【原创】南京公交破解纯电动公交车“里程焦虑”和充电难题

作者:刘永涛 新华日报  信息来源:中国客车信息网 新华日报    发布日期:2017-09-05

  南京江南公交客运有限公司(以下简称“江南公交”),对新能源客车的认知和探索走在全国前列。该公司目前共有新能源客车1660辆,在所有营运公交车中占比接近40%。其中,纯电动客车1440辆,占比近90%。


  引人关注的是,通过采用大电量纯电动公交车,以“夜间慢充、白天补电” 的运营模式,即车辆夜间在市区各大型停保场集中充电、白天在首末站利用休息时间补电30—60分钟,江南公交的纯电动客车单日运营里程可达280公里,部分线路接近300公里,竟然实现了可以按传统车1:1更新和运营,出勤率丝毫不逊于传统车。那么,这背后的原因何在?


  近日,记者走访江南公交公司、古平岗车辆测试场站、南京市62路公交运营车队、沙洲充电场站及杨庄维保基地,与公交相关负责人、驾驶员、车队长、乘客、充电站负责人、维保公司负责人等进行深入交流,了解基层真实声音,解密纯电动公交车实际运营及测试情况。


  驾驶员市民齐点赞 

   纯电动公交车日运营里程近300公里


  作为南京公交集团旗下分公司之一的江南公交,主要运营南京主城区的公交服务。而众所周知,城市公交不仅是一个窗口行业,代表着城市的形象,更是一个公益性的服务行业,承载着市民的日常出行,具有不可替代的重要作用。一定程度上说,选择公交车是一个严苛的过程,考量着公交企业的魄力和智慧。


  作为六朝古都的南京,在公交优先上却散发出最新锐的朝气和活力。早在2012年,南京便成为全国首批“公交都市”创建城市之一。2014年,南京青奥会前夕,江南公交一次性采购了650辆纯电动大巴,创下了当时国内批量运营12米纯电动大巴的最大订单纪录。此后,江南公交又多次分批购进纯电动大巴。在此前巴黎气候大会“C40城市气候领袖奖”评选中,南京凭借单批次投放新能源汽车最多、充换电设施规模最大、推广工作进度最快等优势,击败伦敦、新加坡等世界名城,夺得“全球城市交通领袖奖”。如今,在南京的主城区,天蓝色与白色相间车身的纯电动公交车几乎随处可见,成为街头巷尾一道道亮丽的风景线。


2015年12月,联合国城市和气候变化特使迈克尔·布隆伯格宣布南京市获奖


  “最大的感受就是开起来很轻松,跟燃油车相比一个天一个地。”在62路公交车驾驶员看来,他们这条线路上的纯电动公交车,很省心。由于电动汽车跟传统燃油车相比不需要人工换挡,这样一天下来,公交驾驶员的劳动量得到减轻,也不会腰酸背疼腿僵硬了。在故障率方面,传统燃油车随着车龄的上升,抛锚在路上的风险就会加大,而纯电动车出现问题的概率则会小很多。同时,在纯电动公交车的后期保养上,也相对简单,平时只要注意常规检查就行,保养比传统燃油车方便多了。


  当然,从乘客角度上看,纯电动公交车的舒适性也提高了很多。“首先是噪音小,没有传统燃油车的大噪音。”家住西善桥的黄先生说,他上下班出行都是靠公交车,有些燃油车的车龄较长噪音特别大,尤其坐在后排连电话都无法正常接听,而纯电动公交车几乎没什么噪音。同时,空调效果很好,尤其是南京最热的那段时间里,有些燃油车空调效果大打折扣,但纯电动公交车里依旧很凉快。


  “当时我们买纯电动客车,心里也有些困惑,毕竟这是第一次吃螃蟹。”回想起当年的决策,江南公交相关机务负责人坦言,发展新能源客车是大势所趋,但是,如何使购买的新能源客车更加符合公交运营实际,是一个巨大的考验。经过试运营,公司发现,纯电动客车不仅广受驾驶员欢迎,而且赢得了乘客赞誉,在环保、节能等方面明显优于传统车。


  “通过多年来的运营,纯电动公交车适合我们的实际运营需要。”江南公交相关运营负责人如是说。据了解,江南公交运营的主城区公交线路,单程普遍在16—24公里,一般每天运营6—8个往返班次,也就是说,一辆公交车每天运营的总里程在240—300公里。该负责人坦言,相比于其他纯电动客车品牌,比亚迪纯电动公交车续驶里程长,夜间在市区各大型停保场集中充电,白天在首末站利用休息时间补电30—60分钟,即可以满足一天运营需求。这“夜间慢充、白天补电”的创新模式,消除了公交企业的“里程焦虑”,同时巧妙化解了快充需要在首末站建设大量充电桩的难题。


  大电量加创新运营

  纯电动公交车1:1更新领跑全国


  在纯电动公交推广初期,江南公交是1名驾驶员开1辆纯电动公交车,相比传统燃油车2人开1辆,利用率只有50%。后来,随着对调度、充电方式等进行一系列的优化后,提升到3人开2辆纯电动公交车,利用率达到75%。如今,通过“夜间集中充电、白天首末站补电”的创新运营模式,实现2人开1辆纯电动公交车,达到与传统燃油车利用率。


  62路是南京公交目前众多完全实现纯电动化的线路之一。据62路所属的江南公交第三巴士公司汽车七队队长马春群介绍,该线路单程长17.4公里,于2015年11月开始投入运营纯电动公交车,跨越城郊结合部和主城区。目前,该线路已实现按传统车1:1比例更新共40辆纯电动客车,即两位驾驶员开一辆车,实现了纯电动公交车利用率与传统燃油车相当。



  该线路的纯电动公交车均采用比亚迪K9车型,搭载大容量铁电池,满电续驶里程超过250公里。结合线路特点、纯电动客车续驶里程及保障充足的剩余电量,该车队创造性地采取双班倒制度,1辆车配两位驾驶员,在平峰期的排班调度时,利用30分钟左右的间隙为纯电动客车完成一次补电,这样下来,纯电动客车一天的实际运营里程260公里,满足公交实际运营需求,运营能力与传统车辆没有区别。


  正因为纯电动客车超乎预期的优秀表现,该线路率先实现了按传统车1:1更新纯电动客车。而1:1的更新比例,在全国公交行业都具有开创性。


  相较于行业目前普遍1:2最低也要1:1.2的更新比例,南京公交在运营纯电动客车方面无疑走在了全国最前列。这一“南京模式”为全国各城市的纯电动公交车运营提供了有力示范。


  而这个超乎寻常的比例背后,离不开比亚迪纯电动客车的功劳。马春群直言,纯电动客车的好处太多了。一位刚刚交班的驾驶员则说:“特别好开,当时大家都抢着开,由于没有换挡操作,大大降低了我们的工作强度,也提升了行驶的安全性。”不仅如此,乘客也满意。“由于纯电驱动,起步平稳,噪音低,乘坐非常舒适,上座率也高。”该驾驶员言语间充满赞许。


  多位驾驶员表示,有些纯电动客车品牌由于续驶里程不足,所以夏天不敢随便开空调,冬天又冷,乘客颇有意见,驾驶员也不愿意开。但大电量纯电动客车的充电模式克服了这个问题,即使开空调也没有关系。而对于一些快充车型,单次运营里程短,充电过于频繁,增加了驾驶员工作强度,对运营管理也带来了极大的挑战。因此,在运营中,驾驶员都争抢着要驾驶这类夜间慢充的车型,尤其是这种大电量的纯电动公交车。“目前纯电动公交车运营管理成熟,乘客对我们公交服务的满意度也大幅提升。”马春群说。


  值得一提的是,采用“夜间慢充、白天补电”的模式,对于电池的衰减度影响也较小。据马春群介绍,目前,在62路运营了1年8个多月的纯电动客车,早上5点半出车,晚上11点半收车,且经常遇堵车需要频繁起停,即便在如此高强度的运营环境下,衰减度也不到10%。


行驶在南京街头的62路纯电动公交车


  运营测试大比拼

  用数据评出最适合南京的电动公交车


  市场有需求,汽车生产企业就持续开发新品。目前,南京准备新上一批纯电动公交车。而在品牌的选择上,南京公交公司表示:“是骡子是马,牵出来遛一遛就行。”


  从8月份开始,比亚迪等4家品牌企业的纯电动汽车陆续在南京街头试运营。在古平岗的车辆测试场站,南京公交集团从4家入围的客车企业中每家选取2种型号纯电动公交车进行实地测试。4家企业每家提供2种型号的纯电动客车,长度分别为10.5米和8米,但不同品牌的带电量不完全一致,充电方式也有所差异。比如,比亚迪为南京市场定制的全新K8和K7纯电动客车参与测试,采用大电量单枪充电。其他品牌中,则有的8米车型采用小电量三枪快速充电,10.5米为双枪晚间充电、白天补电,还有钛酸锂快充车型,每次发车时充电。南京公交这样做的目的很明显,就是要用数据说话,从而选取最适合实际运营需求的纯电动公交车。


  在江南公交的两条测试路线中,一条是路况相对好的134路,另一条则是公交驾驶员戏称“全南京最难开的302路”。302路这条线路全长15.7公路,沿线有50多个红灯,途经省人民医院、五台山、新街口、中华门,沿线都是堵点。这就使得车辆频繁起步,再加上空调持续开着,耗电量比其他线路都要多一些。


  “比亚迪的这辆车,跑完上午班120公里后还能剩余50%以上的电,中午进行补电后能达到90%以上的电,这样就可以进行下午班运营。”在古平岗停保场,江南公交负责测试线路的队长闻斌表示,他们对部分车辆的测试结果感到满意。通过运营统计数据发现,目前比亚迪的表现最为突出。无论是操作的便捷性,还是乘坐的舒适性,抑或百公里电耗、故障率,特别是续驶里程和充电模式,比亚迪都具有明显优势,受到各方认可和好评。


  “小电量的车型,每次充电需要15分钟,但是实际发车约6—10分钟每班,在上下班高峰期不停歇发车,根本没有时间充电,小电量快充还是无法满足运营需求。”一位驾驶员如此评价。当然,在这批试运营的车辆中,有的品牌出现过充电困难的情况。在前段时间高温天气时,有一款小电量快充测试车出现了电充不进去的现象,当温度降下来后,又可以正常充电了。对于这些问题,这位驾驶员表示,他们将如实反馈车辆的表现,选择表现好的车辆为市民服务。


  “在南京,纯电动公交车剩余50%电量,甚至是60%电量时,里程焦虑就出来了。为了满足全天运营,一般开到首末站(没有场站的开到就近的补电场)


  充半小时电,达到90%左右电量。目前部分快充测试的车型,装载的电量小,充电频繁,遇到堵车时根本不敢开空调,而且该车型在剩余电量30%时,就会自动关闭空调、限制车辆速度。”此外,小电量的快充模式采用大功率充电桩,需要在首末场站建设,成本高,建设难度大。为此,各驾驶员更愿意选择大电量夜间慢充的车型,“开这样大电量的车,工作强度低,不担心里程问题,心情都会愉快些”。


纯电动公交车补电时的仪表图


  “慢充补电”是主流

  单枪充电完全满足运营


  在电池充电这方面,行业内近年来有快充慢充之分。事实上,慢充和快充模式的选择,很大程度上要看电力资源是否充裕。在一些经济发达的地区,城市白天用电量持续上升,对原本捉襟见肘的用电情况提出了更高的要求。今年夏天,南京供电公司曾要求一些单位关闭空调等方式进行自降负荷调节,以达到限电目的。在南京地区,建设快速充电桩就遇到了问题,需要的功率太大,超出了电网可承受范围。


  “我们之前也跟供电部门交流过,对于其中的一个充电站点,供电部门表示,想了很多法子调整,但电就是不够用。”南京江南公交公司相关人士表示。由于快充的特性,它的功率要远远大于慢充,这就使得在单位时间内,快充要消耗大量电量,而这些站点周围用电量原本保持在一个平衡状态,一下子要增加这么多电量,于是就要通过增容方式解决。但是,增容是一个系统工程,多条线路会受影响,甚至会影响周边居民的正常用电,不仅成本高,其建设难度非常大。


  此外,快充与慢充对比,虽然具有充电时间短的优势,但快充技术对于电池的质量要求很高,而且大电流下电池的反应条件过于苛刻剧烈,对电池的寿命有较大损失,安全系数会明显下降。


  “如果单纯采用快充,一是对充电桩的要求高,电力供应是个难题,且很多站点不具备建桩条件,协调难度大;二是频繁补电对运营调度也是一大挑战,不便于组织管理;三是由于续驶里程偏短,且充电有时无法在高峰间隔期或堵车情况下完成,为了弥补运营间隔,需要增加车辆,无形中增加了成本。所以,我们认为,采用‘慢充补电’的模式,更适合实际运营。”该运营负责人说。


  事实上,该运营负责人所提到的“慢充补电”模式,是指采用大电量的纯电动公交车,在夜间对车辆慢充,白天运营时利用中午驾驶员休息时间补电30—60分钟,即可满足纯电动公交车全天的运营需求。


  江南公交第三巴士公司机务科长潘文斌介绍,早在南京市新能源公交车推广早期,比亚迪为确保在南京投放的电动公交车能顺利运营,自掏腰包建设目前全球最大规模的纯电动公交车充电站——南京沙洲停保场充电站。该充电站主要以慢充方式为主,由比亚迪于2014年投资建设,并于当年7月20日正式通电运行。场内共建有420个充电桩,承担了周围10公里内纯电动公交车的充电业务。潘文斌表示,夜间运营结束后,第三巴士公司的纯电动车就会陆续驶来,进行慢速充电,第二天开始运营时,电已充满可以继续服务。在充电站的变电所内,充电桩的实时数据都被一一监控。得益于夜间慢充良好的安全体系,沙洲充电站自运营来从未发生过安全事故。“夜间充电可以有效利用峰谷电,实现电网的平衡,对周边小区用电没有任何影响,反而为城市节约了能源。”现场负责人表示。



全球最大规模的纯电动公交车充电站——南京沙洲充电站


  值得一提的是,在采用慢充方式时,充电桩的充电枪可以采用单枪形式,这不仅能避免双枪或多枪充电带来的大功率、配电难、增容难、隐患较大等问题,还能进一步降低充电桩的建设投资,节约纯电动公交车推广成本。采用单枪充电已经能满足纯电动公交车的运营需求。


  促进精细化管理

  助推城市公交转型与形象提升


  “通过推广应用纯电动公交车,我们实现了驾驶员满意、乘客满意、政府满意等多方共赢,也促进了公司的挖潜增效、转型升级。”江南公交相关负责人说。尽管公交运营主要依靠财政补贴,江南公交在运营管理上却细致入微,精益求精,从粗放式管理向精细化管理转型。


  同时,相比于多次快充的模式,“慢充补电”不仅能满足日常运营需要,而且可以利用峰谷电价,实现运营成本的降低。江南公交相关机务负责人算了一笔账:一辆12米纯电动公交车百公里电耗一般控制在127度以内,按每度电0.661元计算,加上充电服务费等折合下来一公里可低至1元左右,而同长度柴油车百公里油耗一般在30升左右,按每升油6元计算,折合一公里1.8元左右,纯电动车的节能效果非常突出。“省钱就是赚钱”,可见,采用纯电动客车不仅有助于环保节约型社会建设,更可以相对减轻当地政府的财政负担。


  除了运营成本,维保在车辆全生命周期成本中的比例不容小觑。在杨庄维保站,江南公交保修公司主管生产技术的副经理叶青介绍,比亚迪纯电动公交车的故障率低,基本是满勤运营,从来没有出现过半路“趴窝”的现象。比亚迪的售后服务非常给力,不仅对“大三电”进行8年质保,基本涵盖全生命周期,还有驻点工程师定期进行维保,“以养代修”,消除他们的后顾之忧。“在维保现场,你看不到传统车地沟脏乱差的现象,取而代之的是整洁的场景”。


正在进行维保的纯电动公交车


  纯电动公交车给南京公交带来的改变远不止这些。相关负责人介绍,江南公交早在2013年起便开始开展公司的标准化工作,以规范化、精细化不断提升服务水平,提高市民的乘车满意度。在江南公交,连车身涂装都有着精准到毫米的车辆标准。同时,车身所用的漆也是统一专门定制,确保整体车容车况整洁划一,使城市公交的形象得以提升。而采用比亚迪纯电动公交车,可以一切拿数据说话,助力公司实现对购置、运营乃至维保的变革,通过共同构建大数据平台,让运营更加安全、科学、合理、高效。“比如以后借助数据监控平台,不仅使保养更精细,而且还将杜绝过度保养的问题,从而降本增效。”该负责人举例说。


  而精细化管理和节能环保的意识已经成为南京公交人一种自觉的习惯。62路,从终点站到布置有10个快补充电桩站场的距离约200米。马春群举例说,在补电时,驾驶员会主动关掉空调,将这200米的能耗节省下来。“可不要小看这200米,每辆车1年下来节约的能耗也是相当可观的。”


  细节处见真章。而细微之处,往往彰显专业之道。“好车也要会运营,这是相辅相成的,可以形成良性循环。我们在运营中不断对车辆提意见,协助优化改进,让制造企业造出更好的车,从而更好地满足我们的运营需求。通过探索,我们也加大对新事物的推广应用。总而言之,新能源客车的运营是一个系统工程,必须方方面面共同努力。”江南公交相关负责人说。


  谈到未来的期望,这位相关负责人坦言,一是希望随着技术的突破,纯电动客车的续驶里程可以更长,从而彻底消除“里程焦虑”;二是希望在首末站充电桩建设上,能得到政府的全方位支持,从而解决当前建桩电容量受限、数量不足等问题。


  精细化的管理建立在良好的车辆品质及运营表现上。江南公交以多年积累的运营管理经验,采用“夜间慢充、白天补电”的模式,解决了里程焦虑和充电桩建设问题。这一全球领先的“南京模式”,将为各地新能源公交车推广起到极大的示范作用,彰显南京市在全球公交电动化的领先地位。未来,随着技术的进一步提升以及更多车辆的投运,纯电动公交车带给这座古城乃至中国新能源汽车的前景,无疑更加令人期待。

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