新能源商用车的发展现状及趋势分析

杨伟斌

Yang Weibin

（北汽福田汽车研究院新能源技术中心，北京 102206）

1 新能源商用汽车示范应用及商业模式

1.1 示范应用

1.1.1 国外示范应用现状

（1）公交

目前，美国已经有超过30个城市运行着新能源公交车[1]。良好的经济回报，加上美国各级政府的多种财物补贴，混合动力客车很快成为美国城市客车交通的最佳选择之一。

在德国，早期的产品是柴油-电力混合动力客车，后来的研发重点转向氢燃料电池混合动力客车。燃料电池客车示范累计里程超过200万km。

2010年，英国第一批受益于“绿色客车”计划的新能源客车开始投入运营。在牛津和曼彻斯特的混合动力客车项目中共投入约1600万英镑。

日本是开展混合动力研究较早的国家之一，日野公司研制开发的混合动力总成系统已经开始规模化示范运行。

（2）物流

可口可乐公司选择依维柯混合动力卡车作为其在欧洲市场上的运输车型。这批车型采用柴油-电力混合动力系统，能降低30%的能耗和24%的CO2排放。

美国联邦快递是物流行业较早引入混合动力卡车的公司，采用依维柯的油电混合动力厢式货车，这款车在城市路况下可以节省30%的燃油消耗。

（3）工程机械、矿用车

工程机械方面，新能源技术主要应用在挖掘机领域，以混合动力技术为主。日本企业在此方面的技术处于领先地位，主要厂家包括小松和日立等，新能源挖掘机整体节能20%～40%。

矿用车领域的新能源技术主要以电动轮为主，国外主要生产厂家包括小松、利勃海尔和特雷克斯等。

1.1.2 国内示范应用现状

（1）客车及环卫车

北京示范运行的纯电动环卫车、混合动力和纯电动客车已达2000余辆。世博会期间，上海已投入61辆超级电容客车、6辆燃料电池客车和120辆纯电动客车运行。深圳目前共有超过400辆油电混合动力公交车示范运行。此外，重庆、襄阳、长春、武汉、长沙、株洲和湘潭等城市也都有一定数量的新能源客车正在示范运行。

（2）物流。

卡车应用于物流行业的较少，但主流企业已开发出相关产品，例如东风公司的油电混合动力中卡和江淮的纯电动轻卡，以及陕汽的天然气重卡产品，但是实现商用的混合动力卡车还不多见。

（3）工程机械、矿用车

混合动力技术在国内的工程机械领域已经得到应用，主要生产厂家包括詹阳、中联重科、三一重工和山河智能等。

当前生产电动轮矿用车的主要生产厂家包括内蒙古北方重型汽车股份有限公司、首钢重汽、湖南湘电集团、中国重汽和三一重工等。

1.2 商业模式

1.2.1 国外商业模式

（1）产业链各方分摊风险、利益共享

电力公司、电池厂和整车厂各方风险分摊、利益共享的方式在美国、欧洲和日本均得到了一定的应用，这种方式一方面可以促进整个产业链的全面发展，同时减轻了整车企业的研发风险。

（2）电池租赁和快充模式并存

电池租赁模式通过把电池运行风险转嫁到第三方，无疑可促进新能源客车和环卫车推广应用，该模式在欧美已得到了普遍的实践；但是接口标准、计费模式和争议处理准则等深层次问题仍需要逐步去摸索、实践，电池租赁的运营机制并不十分成熟。当前，欧美和日本的部分企业利用其在电池技术方面的优势，也在积极推广电池快充技术的应用。

1.2.2 国内商业模式

（1）以政府补贴采购或者补贴刺激为主

从混合动力客车订单来分析，均是以政府补贴采购或者补贴刺激为主，国家的各项政策和保障措施对新能源商用车技术发展的影响较大。

（2）电池租赁为主流方案

在电池主流企业和政府部门的资助下，电池租赁方案在北京奥运会、上海世博会和广州亚运会运行的纯电动客车中得到了应用。受此示范运行效果的影响，电池租赁方案已经成为新能源客车和环卫车应用的主流方案。同时受电池技术的制约，快充模式在充电安全等方面仍存有风险，该模式在我国应用较少；随着电池技术的发展，快充技术也将会得到一定的市场份额。

2 国内外新能源商用车发展的政策环境、市场环境

2.1 国外政策和市场环境

2.1.1 政策环境

各国政府纷纷制定环保和节能法规，采取投资、税收优惠、政府补贴促进消费的政策，以“推”和“拉”两种战略促进电动汽车产业的发展。出台的鼓励政策有：2009年3月美国总统奥巴马宣布了一个24亿美元的电动车领域支持计划；英国政府2009年斥资2500万英镑，推出了世界最大的环保汽车协同试验项目，旨在加快推广电动汽车；法国宣布在未来的4年当中投入4亿欧元进行混合动力汽车和电动汽车的研发；德国于2009年5月推出了国家清洁燃料技术电池创新计划，9月份又推出了国家电动汽车发展计划；日本在今后5年当中每年投入2亿美元开发电动汽车专用电池。

2.1.2 市场环境

在公交、邮政领域，由政府部门集中采购。在物流领域，从购置税等方面给予一定的财政补贴，鼓励大公司使用新能源商用车。

2.2 国内政策和市场环境

2.2.1 政策环境

2010年9月8日，国务院审议并原则通过了《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，对包括新能源汽车在内的7个产业加大财税金融等政策扶持力度。

2010年6月1日，财政部、科技部等部委发文将“十城千辆”示范城市由13个扩大到20个。近期，在原来的基础上，示范城市又增至25个，新能源公交车成为各个城市发展和推广的重点，推动了新能源商用车技术的发展。

中央各部委针对新能源汽车产业也制定了相应的规划，科技部、发改委和工信部均制定了新能源汽车产业的专项规划。

同时，北京、上海、重庆等城市出台了具体的地方资助规划。

2.2.2 市场环境

售价和维护费用高是我国推广新能源车辆所面临的难题，采取的措施与国外类似，即采用政府调配、税费减免和财政补贴等鼓励政策。

3 新能源商用汽车的发展趋势

3.1 纯电动车发展趋势

城市商用车（如公交车、环卫车等）具有定点定线运行、运力高效、耗能高和排放差等特点，符合纯电动汽车的使用特点和零排放优势。纯电动城市商用车的发展趋势如下。

3.1.1 推广增程式技术方案

增程式电动汽车属于广义范围内的纯电动汽车，是一种配有车载供电功能的电动汽车，它的最大特点是以微型发动机作为辅助发电装置。增程式方案兼顾了纯电动和串联式混合动力系统的优点，可同时解决纯电动车价格太贵、混合动力技术节油效果不理想的问题，增程式电动汽车的节油率可达50%以上。增程式方案适用于新能源客车、物流车和环卫车。

3.1.2 应用超级电容和蓄电池的混合动力方案

超级电容的比功率高，并可大电流充放电，且具有充放电反应时间迅速和循环寿命长的优点。能量型电池的缺点是不适于大倍率放电的工况。采用超级电容和蓄电池电－电混合的方案，超级电容辅助动力电池工作，可使动力电池始终工作于充放电效率较高区域。加速、爬坡等工况时由超级电容“削峰填谷”，综合发挥超级电容和动力电池的优点。

3.1.3 电动轮技术是下一代车型的应用方向

减速驱动型电动轮技术已经在部分矿用和军用车辆中得到了应用，但由于造价和技术问题，目前在客车和卡车中的应用还比较少；直接驱动型电动轮的电动机采用外转子，结构更加简单、紧凑，传动效率进一步提高，响应速度也变快，是下一代商用车的最佳技术方案之一。当前的电动轮技术并不能满足重载、起步和爬坡工况的需求，此外在电子差速技术、各轮转矩协调控制技术等方面也有待完善。

3.2 混合动力车发展趋势

尽管纯电动商用车的优点较多，但由于制造成本较高，市场竞争力较弱，国外并未进行大力研发。混合动力客车具有续驶里程长、容易被市场接受等优点，它适用于重卡、轻卡和客车等多种车型。随着混合动力技术的不断进步，plug-in混合动力技术日益成熟，为混合动力技术的大面积推广应用创造了条件。逐渐提高混合度，实现传统能源向电气化转化；动力系统结构向更高的集成度发展，加快plug-in混合动力技术的推广应用。

3.3 燃料电池车发展趋势

在发展纯电动和混合动力技术的同时，应兼顾燃料电池技术的发展。尽管燃料电池技术成本高、技术尚不成熟，但德国和日本都把该项技术作为未来应用的核心技术。燃料电池技术近期还不能市场化，但由于战略意义十分重大，整车厂也应及时跟踪国内外燃料电池技术的发展。

4 新能源商用汽车及相关产业的发展思路

4.1 拓宽车型概念，多种车型并进

新能源车辆不仅包括客车、轻卡和中重卡，而且还包括汽车、工程车辆、矿用车辆和特种车辆。工程车辆主要包括挖掘机、泵车等，国内多个商用车公司已经着手开发油电混合动力的挖掘机，该领域的市场前景较好，日本小松公司今年在中国已销售450台。整车质量达到70 t以上的矿用车辆，必须采用电动轮技术，也应包括在新能源车辆之中。

4.2 市场决定方向，多种技术兼顾

新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车（包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车和其他新能源（如高效储能器、CNG、LPG、二甲醚）汽车等各类别产品[2]。

发展纯电动汽车可以有效避开发动机、自动变速箱控制等国内企业的技术软肋，但目前纯电动商用车的续驶里程尚不能满足实际需求，而且造价过高，对充电站、电池快换站等基础配套设施要求较高。从市场化角度讲，混合动力技术更具优势。因此在着重发展纯电动技术的同时，应兼顾混合动力等其他新能源技术的发展，对热点技术进行针对性的跟踪和研究。

4.3 依托产业联盟，完善产业链发展

零部件性能差、产业链不完善等阻碍了新能源车辆技术的发展，具体表现为电机厂家资源稀少，电动空调、电动助力转向和冷却水泵等资源极少，配套资源性能、可靠性和耐久性都不能较好地满足整车使用要求。

产业链的完善涉及到科研院所、零部件和整车厂家等多个单位，只有通过新能源产业联盟所特有的“官、产、学、研、用”为一体的保障机制，才能充分调动各个单位积极性，促进新能源技术的飞速发展。

4.4 推进电池梯次使用，降低周期使用成本

通过动力电池的梯次使用，延长电池的生命周期，降低新能源商用车的使用成本。新电池先用在电动车上，当使用3～5年后，电池可利用率下降到新电池的70%～80%，此时动力电池可用于智能电网的储能系统；当继续使用5-8年后，电池可利用率下降到30%～40%，电池可作为商场的后备电源；继续使用2～3年后，进行回收和部分零部件再生。

4.5 使用风电和光伏电，促进新能源产业整体发展

应提高风电和光伏电在新能源汽车充电站中的使用比例，一方面可实现新能源汽车真正意义上的零污染，同时也可以促进风电、光伏电等其他新能源产业的发展。

5 结 论

（1）新能源商用车在国内外的公交、环卫、物流、工程机械和矿用车等领域均得到了应用。

（2）各方分摊风险和电池租赁方案为国内外商用车发展的主流商业模式。

（3）国内外均出台了密集的鼓励政策，以促进新能源商用车的推广应用。新能源商用车在国内外均处于初级发展阶段，政府采购和财政补贴是促进新能源商用车技术发展的必要方法。

（4）概括了纯电动、混合动力和燃料电池技术的应用车型和发展趋势，在着重发展纯电动技术的同时，应兼顾混合动力等其他新能源技术的发展。

（5）分析了新能源商用车及相关产业的发展思路，以便取得又好又快的发展成果。

［1］聂彦鑫,过学迅，杨波,等.美国混合动力城市客车示范运营［J］.商用车与发动机，2009，34（8）:50-53.

［2］胡适,蔡厚清.我国新能源汽车发展现状、问题及对策探讨［J］.武汉金融，2009，（4）:57-58.