国内防爆电动车技术现状与发展趋势＊

吴震，王茂辉，苏洪明

（重庆工商职业学院 智能制造与汽车学院，重庆 401520）

前言

矿用防爆无轨胶轮车主要以防爆柴油机为主，用于井下人员、材料、小型设备的运输。从20 世纪80 年代中国引进澳大利亚和英国的无轨支架搬运车开始，到目前为止无轨胶轮车已经发展到为多个系列几十个品种，为我国煤矿产业发展做出了巨大贡献[1]。但是，以柴油机为动力在相对封闭的矿井下工作带来的废气和噪音严重污染矿井环境，对矿工身体健康带来很大安全隐患，因此需要开发更加环保节能的矿用防爆电动车来取代防爆柴油机车[2]。

在2002 年至2012 年煤炭产业发展的“黄金十年”里，煤矿及相关产业企业更多的注意力集中在了资金流向和高速发展的GDP 上，忽略了产业或行业相关技术的升级换代。在本世纪第二个十年一开始，在煤炭产业产能过剩的背景下，在国家政策指向下，大量煤矿开始考虑转型升级，煤矿辅助运输行业由此开始新产品研发之路，防爆电动车设计研发由此开始兴起。然而，在受到自身防爆特点和电动汽车技术困境双重影响下，防爆电动车近十年的发展过程并不顺利，产业化道路还很漫长，整车技术发展还有待进步。

1 防爆电动车产业化现状

在2010 年前后国内才有几家传统的煤矿辅助运输企业投入人力、财力在防爆电动车上，截止到2018 年5 月在安标中心网站上公布的取得“矿用防爆锂离子蓄电池无轨胶轮车”安标证书的企业仅仅只有六家，而这五家企业所具备安标证书的防爆电动车主要集中在人车上，产品类型比较单一。这是因为：（1）作为矿用防爆特种车辆，安标申办程序复杂，安全性能要求高于一切，防爆电动车的生产准入门槛较高，生产企业较少；（2）电动汽车技术在防爆车辆上的使用还存在很多问题，导致防爆电动车产品系统单一，产品种类太少。

从防爆电动车使用方面来看，各煤矿正在转变思路，逐步接受防爆电动车进入煤矿辅助运输行业，特别是大型煤矿比如神东集团等，一方面正在参与到防爆电动车的设计研发过程中来，另一方面已经采购部分防爆电动车取代防爆柴油机无轨胶轮车。但是无论如何，防爆电动车发展远远还达不到煤矿辅助运输电动车辆产业化的要求。随着煤矿行业转型升级步伐加快，目前有更多的电动汽车公司、电动汽车零部件公司、电池企业、电机企业正在逐步参与防爆电动车的产业化道路中来，相信防爆电动车的发展很快会满足煤矿辅助运输行业市场需要。

2 防爆电动车整车设计概况

2.1 防爆电动车设计要求

防爆电动车专用的技术标准或设计规范尚未颁布，在产品设计研发过程中可将普通的电动汽车相关的产品标准和防爆柴油机的相关标准结合起来运用到防爆电动车的产品开发中。相关标准有：MT/T 989—2006《矿用防爆柴油机无轨胶轮车通用技术条件》、《矿用隔爆( 兼本安) 型离子蓄电池电源安全技术要求》( 试行)、QC /T 743—2006《电动汽车用锂离子蓄电池》等。

2.2 整车布局

防爆电动车驱动原理为：防爆蓄电池→防爆电动机→减速器或分动箱→驱动桥→轮胎，因此整车布局与传统汽车类似，将传统汽车燃油箱替换为防爆蓄电池，发动机替换为防爆电动机，辅以电池管理系统、电机控制系统、矿井环境监测系统、井上井下通讯系统等。由驱动原理可知，防爆电动车核心部件“大三电”为：防爆电池、防爆电机、防爆电控。

3 防爆电动车发展趋势

防爆电动车的发展应遵循市场规律，在顺应普通电动汽车发展的同时，兼具自身特点，作者认为，防爆电动车的发展应该遵从以下几个原则：

（1）从长期来看，所有种类的新能源汽车发展（包括防爆电动车在内）的主要技术方向应该是纯电驱动的，包括纯电动、燃料电池技术在内。

（2）在短期内，由于技术问题限制油电混合、插电式混合动力是普通的新能源汽车重要的过渡路线。防爆电动车也应该把混合动力汽车作为过渡手段，鉴于传统的防爆车以柴油机为主，防爆混合动力汽车可以采用柴油机和电机混合驱动的方式，这种方式在欧洲混合动力汽车上已成功应用，可以借鉴。

（3）轻量化设计，防爆电动车应从车身强度、电机防爆、电池箱防爆等结构件上入手，运用有限元分析方法进行优化减重，改变传统煤矿车辆“傻大笨粗”的形象，最终起到节能减排增加续航里程的效果。

（4）更长远的考虑，防爆电动车要向家用汽车看齐，从舒适性、操作稳定性等人机工程学入手，提高其使用品质。

4 结语

本文介绍了防爆电动车发展现状和设计特点，并根据这些内容对防爆电动车的当前发展和未来展望做了一些相关的分析探讨，为参与防爆电动车设计研发、生产制造、管理等相关企业行业提供了一定的参考。新能源汽车的发展已到了瓶颈期，汽车续航里程等关键技术的突破指日可待，相信到那个时候防爆电动车发展的难题也会逐一得到解决。