长沙市纯电动与混合动力公交车成本对比分析

张 琦 刘丽丽

一、引 言

经济的飞速发展，城市化进程的加快，不可避免的导致了城市污染日益成为人们关注的一个重大问题。降低城市污染其中一个有效的手段就是降低城市汽车的污染物排放量，而纯电动汽车可以实现零污染，因此电动汽车的发展受到了越来越多的关注。已经有国内外学者开始基于经济效应、成本效益、生命周期等视角探索电动汽车的发展对环境的作用。比如：（Mikhail Granovskii，2006）站在环境和经济效应的角度，对传统燃油汽车、混合动力汽车、纯电动汽车和氢燃料汽车进行了分析，最后得出了近期应该主要发展混合动力汽车。

（李道清等，2007）采用持有者成本模型，对替代燃料汽车的成本就不同的发展阶段进行分析，指出应在不同的发展阶段对生命周期成本进行衡量；（任玉珑等，2009）最早建立了立足于消费者视角的电动汽车的全生命周期成本模型，并且对电动汽车和燃油汽车进行了成本分析，得出了在同等情况下，比较理性的消费者往往会倾向于选择电动汽车的结论；（唐葆君,刘江鹏2013）以纯电动和混合动力客车为分析对象, 建立了公交车的全生命周期成本模型,预测并分析了两种公交车未来的生命周期，得出了当前2015 年应该主要发展混合动力公交车，而到了2020 年应该纯电动公交车和混合动力公交车应该作为城市交通的主要构成部分。以往的研究很少以某一城市的视角探索电动汽车的发展可行性。本文以长沙市作为研究对象，通过建立全生命周期成本模型分析两种不同公交车的成本，又采用敏感分析法，因此可以找到目前制约长沙市纯电动公交车发展的关键因素，从而能够对这些因素提出具有针对性的解决措施。这不但对长沙构建绿色、环保、宜居、和谐的生态文明城市具有重大作用，也增强了长沙市在国内众多城市中的竞争力。

二、长沙市公交车现状及存在的主要问题

截至2018 年6 月底，长沙市7231 台公交车中，燃气车52 辆，燃油车21 辆，油电混合动力车3838辆(插电式混合动力车2104 辆)，纯电动车达到3320辆。总的来看，长沙市目前纯电动公交的发展得到了政府的有力支持，发展形势较好。但是长沙市纯电动公交车的发展仍面临以下问题：

1、购置成本高

根据后面表1 可以看出南车时代有限公司成产的TEG6106PHEV 在不考虑政府补贴完税购置成本为77 万元。比亚迪K8 不考虑政府补贴完税购置成本为167 万，比TEG6106PHEV 多了90 万。比亚迪K8 的不考虑政府补贴完税购置成本约是TEG6106PHEV 的近2.2 倍。在政府进行补贴的情况下TEG6106PHEV 的完税价格为31.8 万，比亚迪K8 的完税价格为65.82 万，比TEG6106PHEV 多了34.02 万。而比亚迪K8 在政府补贴的情况下的完税购置成本大约是TEG6106PHEV 的1.9 倍，虽然较前者相比，比亚迪K8 与比TEG6106PHEV 的购置成本差异有所缩小，但是比亚迪K8 的购置成本仍然是其发展推广的一个重要制约因素。

2、维修成本高

根据唐葆君（2013）对公交公司的统计和调研结果表明，每辆以柴油为主要动力的公交车在为期8年生命周期内的维修费用为10.2 万元。比亚迪K8的日常维护包括电池、电机等，电池的维护成本大概为50 元/100km，对电机、电子控制系统及机械等进行维护保养的成本约为50 元/100km，因此在整个生命周期内比亚迪K8 的维修费用为40 万元。由此可见，比亚迪K8 维修成本约是TEG6106PHEV 的4倍。不难发现，维修成本是阻碍比亚迪K8 广泛推行的另一个因素。

3、充电时间长

此外，比亚迪K8 相比于TEG6106PHEV 来说充电时间过长，约为2-3 个小时，而南车时代TEG6106PHEV 加油时间约为十分钟，这样就大大降低了比亚迪K8 的营运能力。

三、研究方法

1、研究对象及方法概述

本文将以长沙市目前主要采购的比亚迪K8 为研究对象。因为TEG6106PHEV 在长沙有约400 辆在运行，并且载客能力与比亚迪K8 相仿，所以把混合动力公交车（TEG6106PHEV）作为纯电动公交车（比亚迪K8）的对比研究对象，表1 是基本参数。

表1 纯电动客车和混合动力客车参数

本文采用的主要是全生命周期成本法，通过建立公交车的全生命周期成本模型，对处在不同期间的两种公交车的成本进行分析。其次采用的是敏感分析法，假定其他因素不变，只改变其中一个因素，分析其对在全生命周期总成本的影响。

公交车全生命周期成本模型由四个部分组成：第一个部分是购置（Ca）即车辆的购买价a，车辆购置税b，政府补贴c，客车报废损益d。第二个部分是使用成本（Ce）。第三个部分是维修保养成本（Cf）。第四个部分是核心零部件更换成本（Cg）。其中使用成本主要为燃料费和充电费，由每年的能源单价（P）、百公里能耗（E）以及车辆每年的行驶里程（S）的乘积来确定。因此，全生命周期成本模型为。本文以我国当前纯电动公交车发展现状为基础，把未来八年划分成为两个阶段，来预测和比较分析在2019 年和2022 年进入生命周期的两种不同公交车的全生命周期成本。

2、购置成本

购买价格：根据湖南日报称：长沙市于2016 年9 月3 日举行采购600 台比亚迪K8 签约仪式暨400 台比亚迪K8 投放仪式，长沙公交公司共采购600 台比亚迪K8 纯电动公交车，总共花费近10 亿元。因此计算得出每辆比亚迪K8 约为167 万元。根据市场报价，TEG6106PHEV 约为70 万元每辆。二者的购买成本如表2 所见。

车辆购置税：根据《中华人民共和国车辆购置税暂行条例》，10m 长的公交车需要按照购买价格的10%来支付车辆购置税。根据《关于免征新能源汽车车辆购置税的公告》，纯电动客车不需要缴纳车辆购置税。

政府补贴：根据《(财建[2015]159 号)关于完善城市公交车成品油价格补助政策加快新能源汽车推广应用的通知》，规定车长度大于等于10 米的纯电动公交车每辆每年补助4 万元运营补助。因为比亚迪K8 生命周期为8 年，所以在8 年的生命周期中，比亚迪K8 的运营补助总共为32 万元。 而TEG6106PHEV 享受每辆每年2 万元运营补助，所在在8 年的生命周期中，TEG6106PHEV 的运营补助共为16 万元。根据《关于2016—2020 年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》（财建〔2015〕134号），比亚迪K8 享受一次性50 万元的中央政府补助。根据长沙市发布的《长沙市新能源汽车推广应用补贴政策，用作公共交通的纯电动客车按照车辆首次登记注册年度中央财政补贴标准的25%给予市级财政购置补贴。所以比亚迪K8 的一次性政府补助为62.5 万元，且在为期8 年的生命周期中，运营补助为32 万元，所以总计94.5 万政府补助。因为TEG6106PHEV 在《节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录》中，所以中央政府一次性补贴20 万元。加上运营补助，TEG6106PHEV 在8 年的生命周期中政府补助36 万元。表2 中总成本等于购买价格+车辆购置税-政府补贴-报废损益。

汽车报废损益：依据有关规定，汽车报废一般会依照购买汽车费用的4%给予车主补偿，相关的初始购买成本如表2 所示。

表2 纯电动客车和TEG6106PHEV 购置成本

3、使用成本

虽然纯电动公交车购买总成远远高出柴油公交车，但是纯电动公交车的一个显著优势就是其使用成本较低。依据《2016 年机动车强制报废标准规定》，公交客运汽车在全生命周期中的总的行驶里程为40 万公里，同时根据长沙市历史0#号柴油的价格和电力的价格计算出0#号柴油的价格和电价的平均增长率，从而预测纯电动公交车和柴油公交车在生命周期内的使用成本。

两种公交车行驶里程的确定：当前公交车年均行驶里程为5 万千米，使用年限为8 年，所以在全生命周期中的行驶里程为40 万千米。

能源价格预测：因为TEG6106PHEV 是以柴油为动力，但是比亚迪K8 是以电能为动力的，所以需要对未来8 年的柴油价格和电的价格作出预测。本文根据长沙市的2014～2018 年年均0#柴油（公交车专用油）价格和电价求出0#柴油价格和电价的平均增长率，并对长沙市2019～2025 年的0#柴油价格和电价进行预测，预测结果见表3 和表4。

表3 2019～2025 0#柴油价格预测(单位：元/L)

表4 2019～2025 电价价格预测(单位：元/kwh)

4、维修保养成本

根据唐葆君（2013）对公交公司的统计和调研结果表明，每辆柴油车的年维修费用大概为8800 元，TEG6106PHEV 主要动力为是柴油，TEG6106PHEV和柴油客车维修保养成本大致相同。所以车况较好的TEG6106PHEV 一年的维修费用大约为0.8～1 万元，车况较差的一年的维修费用为1.5 万元以上。本文假定TEG6106PHEV 前三年的车况较好，后五年车况较差。第一年的维修费用为0.8 万元,，第二年的维修费用为0.9 万元，第三年的维修费用为1 万元，第四年和以后各年的维修费用以1.5 万元进行估算，则可计算为期8 年的维修费用为10.2 万元。比亚迪K8 的维修保养包含对电池、电机等的日常维护，维护成本大概为50 元/100 公里，对电机、电子控制系统及机械等维护成本约为50 元/100 公里，所以整个生命周期里，比亚迪K8 的维修费用总共为40 万元。

5、更换电池成本

根据比亚迪K8 的配置参数表明，比亚迪K8 采用的是磷酸铁锂电池，该电池具有较长的循环寿命，即使循环使用了3000 次，电池的电量仍然能够达到75%以上，理论上该电池的寿命可以达到8 年，而比亚迪K8 的报废年限也是8 年且在这8 年内不需要更换电池，因此更换电池成本为0。

四、研究内容

1、在2019 年进入生命周期的两种类型的公交车的成本分析

在2019 年进入生命周期的两种类型的公交车，比亚迪K8 的总成本明显要高于TEG6106PHEV，大概高出约19 万，其总成本是TEG6106PHEV 的122% 。 虽然 比 亚 迪 K8 的使 用 成 本 仅 为TEG6106PHEV 的36%，但是由于高额的购买成本，导致了比亚迪K8 的总成本大于TEG6106PHEV。购买成本中还包含了政府补贴的32 万元。因此可见，政府补贴对于纯电动公交车起着至关重要的作用。

2、在2023 年进入生命周期的两种类型的公交车的成本分析

相对于上一个生命周期，两种不同种类的公交车的总成本差异为17.6 万。同时，比亚迪K8 的总成本是TEG6106PHEV 的119%，下降了3%这主要是由于柴油价格上涨幅度较大，导致TEG6106PHEV的燃料成本增加。同上一生命周期相比，两种公交车的总成本差异虽然有所缩小，但是比亚迪K8 的总成本仍然高出TEG6106PHEV。这主要是由于购置成本过高所带来的影响。

3、敏感性分析

比亚迪K8 的全生命周期成本=购买成本+使用成本+维修成本+更换电池成本。当购买成本变动1%时，比亚迪K8 的全生命周期成本变动0.45%。当使用成本变动1%时，比亚迪K8 的全生命周期成本变动0.28%。当维修成本变动1%时，比亚迪K8 的全生命周期成本变动0.27%，因为更换电池成本为0，所以不做考虑。

由此可见，对比亚迪K8 全生命周期成本影响最大的购置成本，其次是使用成本，最后是维修成本。所有只有努力降低比亚迪K8 的购置成本，才能使其全生命周期成本不至于远远高于TEG6106PHEV。

五、结 论

本文通过对两种公交车发展的成本比较分析，得出了以下结论，总的来说，比亚迪K8 同TEG6106PHEV 相比，其最大的制约因素就是购置成本问题。同时还存在上述所提到的其他问题急需解决，因此，笔者提出了以下建议。

1、降成本，增强产品回收利用能力

纯电动公交车的购置成本在总的成本中所占比重最大，和柴油公交车相比，购置成本成为了制约纯电动公交车发展的最主要因素。所以一方面纯电动公交车制造商需要加大研发力度，努力降低生产成本。另一方面需要提高产品的回收利用能力。由于纯电动公交车购置成本中电池的成本所占比重最高，所以汽车制造商要针对电池进行研发突破，降低电池的生产成本，延长电池的的使用寿命，增强电池的回收再利用能力。此外，汽车制造商还应该增加单台纯电动公交车载客数量。

2、增强续航能力，采取夜间充电方式

混合动力公交车的加油时间只要十分钟左右就可以完成，但是纯电动公交车的充电时间需要2 到3 个小时，相比于柴油公交车，时间多了很多。所以需要纯电动公交车制造商增加纯电动公交车的单次充电续航能力，争取可以达到一台公交车一天的行驶里程，大约是220 公里。由于公交车一般最晚营运时间是到22 点30 左右，所以可以采取夜间充电的方式来避免纯电动公交车充电时间过长所带来的损失。另外需要注意的是，在夜间充电的时候需要安排相关技术人员值班，采用合理正确的方法安全充电，同时需要对值班人员进行相关严格的职业技术培训，避免由于充电不合理所带来的对电池的损耗。

3、完善公交服务体系，增加客运需求，适度提价

公交公司应该树立一种公交车不仅是搭载客车，更是服务客车的观念。公交公司应该以服务群众为理念来开展各项工作。只有这样才可以增加公众对公交的需求量和满意程度。才可以提高公交运客收入。公交公司一方面要提高公交公司各岗位人员的职业技术水平，加强对公交公司各岗位人员的职业道德培训。另一方面可以在公交车上安装无线电视，无线网络等休闲娱乐设备，放置舒适的坐垫，安装饮水系统和一次性纸杯等人性化设施。增加长沙居民对纯电动公交车的满意度，增加长沙市居民对公交车的需求，从而达到增加收入的目的。公交公司可以在提高了长沙公众对其的满意度之后，可以适度提高车价，以此来增加收入。

4、收入多元化

公交公司主要的收入来源是公交车的营运所带来的收入。公交公司还可以采取收入多元化的方式。可以通过承接各种广告在公交车上进行宣传来收取广告费用。值得注意的是，承接的广告要符合相关法律法规并且文明道德，还要生动有趣。这样不仅共计公司能够获取一定的利润，还可以丰富乘客的乘车体验，因此来提高总的营运收入。

5、增加购车补贴，优化公交线路，兴建配套设施

发展前期由于技术问题，公众认可度，配套设施不完善且建设周期长等原因，纯电动公交车的推行还是需要政府的补助，所以纯电动公交车发展初期，政府还是要增加政府补助的力度。此外政府还应该运用科学的方法及时优化公交线路，缓解交通拥堵，提高纯电动公交车营运效率。在交通线路情况允许的情况下，还可以开通纯电动公交车行驶专用通道，这样就可以提高纯电动公交车的营运效率，缩短了乘客的上车时间，增强了纯电动公交车的竞争能力。此外，政府还应该出资兴建充电桩，充电站等纯电动公交车的配套设施，为纯电动公交车的发展提供一个良好的硬件基础。

6、宣传环保观念，倡导绿色出行

由于纯电动公交车能够实现零排放，无污染，所以公交公司和长沙市政府可以立足于环境保护，大力宣传环保观念，倡导长沙市居民乘坐纯电动公交车，绿色出行。具体措施是可以拍摄生动有趣的宣传片放在纯电动公交车播放或者可以在报纸杂志等相关传播媒体上进行宣传。