電動客車

電動客車是指以車載電源為動力，選配合適的車載蓄電池或電纜供電設備提供電能驅動行駛的客車。電動客車具備良好動力性能、持續行駛里程達500公里、電池使用壽命長（兩年以上）而且成本較低、與整車的配備良好。符合道路交通、安全法規各項要求的車輛。電動客車是國家863計劃提出新一代電動汽車技術作為我國汽車科技創新的主攻方向，計劃在“十一五”期間，以電動汽車的產業化技術平台為工作重點，力爭取得重大突破，搶佔新一代電動汽車產業技術制高點，實現交通能源結構的多元化，維護國家能源安全，減輕汽車排放污染，保障社會可持續發展，提高我國汽車工業的自主創新能力，實現汽車工業的跨越式發展。

電動客車無內燃機汽車工作時產生的廢氣，不產生排氣污染，對環境保護和空氣的潔凈是十分有益的，有"零污染"的美稱。眾所周知，內燃機汽車廢氣中的CO、HC及NOX、微粒、臭氣等污染物形成酸雨酸霧及光化學煙霧。

電動客車無內燃機產生的雜訊，電動機的雜訊也較內燃機小。雜訊對人的聽覺、神經、心血管、消化、內分泌、免疫系統也是有危害的。但是，使用電動汽車並非絕對無污染，例如使用鉛酸蓄電池做動力源，製造、使用中要接觸到鉛，充電時產生酸氣，會造成一定的污染。蓄電池充電所用的電力，在用煤炭作燃料時會產生CO、SO2、粉塵等。但它的污染較內燃機的廢氣要輕得多。更何況隨著技術得發展，可以用其他電池做電動汽車的電源，如發展水電、核電、太陽能充電。

電動客車的研究表明，其能源效率已超過汽油機汽車，特別是在城市運行，汽車走走停停，行駛速度不高，電動汽車更加適宜。電動汽車停止時不消耗電量，在制動過程中，電動機可自動轉化為發電機，實現制動減速時能量的再利用。

另一方面，電動客車的應用可有效地減少對石油資源的依賴，可將有限的石油用於更重要的方面。向蓄電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽能、風力、潮汐等能源轉化。除此之外，如果夜間向蓄電池充電，還可以避開用電高峰，有利於電網均衡負荷，減少費用。

電動客車較內燃機客車結構簡單，運轉、傳動部件少，維修保養工作量小，當採用交流感應電動機時，電機無需保養維護，更重要的是電動客車易操縱。

電動客車的困難是蓄電池單位重量儲存的能量太少，還因電動車的電池較貴，又沒形成經濟規模，故購買價格較貴，至於使用成本，有些試用結果比汽車貴，有些結果僅為汽車的1/3，這主要取決於電池的壽命及當地的油、電價格。

動力電源使用成本高，續駛里程短。

電動客車尚不如內燃機汽車技術完善，尤其是動力電源（電池）的壽命短，使用成本高。電池的儲能量小，一次充電後行駛里程不理想，電動車的價格較貴。但從發展的角度看，隨著科技的進步，投入相應的人力物力，電動汽車的問題會逐步得到解決。揚長避短，電動汽車會逐漸普及，其價格和使用成本必然會降低。

它本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也顯著減少，由於電廠大多建於遠離人口密集的城市，對人類傷害較少，而且電廠是固定不動的，集中的排放，清除各種有害排放物較容易，也已有了相關技術。由於電力可以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力等，解除人們對石油資源日漸枯竭的擔心。電動汽車還可以充分利用晚間用電低谷時富餘的電力充電，使發電設備日夜都能充分利用，大大提高其經濟效益。有些研究表明，同樣的原油經過粗煉，送至電廠發電，經充入電池，再由電池驅動汽車，其能量利用效率比經過精鍊變為汽油，再經汽油機驅動汽車高，因此有利於節約能源和減少二氧化碳的排量，正是這些優點，使電動汽車的研究和應用成為汽車工業的一個"熱點"。

燃料電池是把燃料中的化學能直接轉化為電能的能量轉化裝置，它從外表上看有正負極和電解質等，像一個蓄電池，但實質上它不能"儲電"而是一個"發電廠"。燃料電池也有多種類型，經過多年的探索，最有望用於汽車的是質子交換膜燃料電池。它的工作原理是：將氫氣送到負極，經過催化劑（鉑）的作 用，氫原子中兩個電子被分離出來，這兩個電子在正極的吸引下，經外部電路產生電流，失去電子的氫離子（質子）可穿過質子交換膜（即固體電解質），在正極與氧原子和電子重新結合為水。由於氧可以從空氣中獲得，只要不斷給負極供應氫，並及時把水（蒸汽）帶走，燃料電池就可以不斷地提供電能。

燃料電池的優點是：

燃料電池的能量轉換效率可高達60-80%，為內燃機的2-3倍。

燃料電池的燃料是氫和氧，生成物是清潔的水，它本身工作不產生C O和 C O2，也沒有硫和微粒排出，沒有高溫反應，也不產生 N OX。如果使用車載的甲醇重整催化器供給氫氣，僅會產生微量的 C O和較少的 C O2。

燃料電池本身工作沒有雜訊，沒有運動性，沒有振動，其電極僅作為化學反應的場所和導電的通道，本身不參與化學反應，沒有損耗，壽命長。

複合動力電動客車（亦稱混合動力電動汽車）是指車上裝有兩個以上動力源，包括有電機驅動，符合汽車道路交通、安全法規的汽車，車載動力源有多種：蓄電池、燃料電池、太陽能電池、內燃機車的發電機組，當前複合動力電動汽車一般是指內燃機車發電機，再加上蓄電池的電動汽車。

1、採用複合動力后可按平均需用的功率來確定內燃機的最大功率，此時處於油耗低、污染少的最優工況下工作。需要大功率內燃機功率不足時，由電池來補充；負荷少時，富餘的功率可發電給電池充電，由於內燃機可持續工作，電池又可以不斷得到充電，故其行程和普通汽車一樣。

2、因為有了電池，可以十分方便地回收制動時、下坡時、怠速時的能量。

3、在繁華市區，可關停內燃機，由電池單獨驅動，實現"零"排放。

4、有了內燃機可以十分方便地解決耗能大的空調、取暖、除霜等純電動汽車遇到的難題。

5、可以利用現有的加油站加油，不必再投資。

6、可讓電池保持在良好的工作狀態，不發生過充、過放，延長其使用壽命，降低成本。複合動力電動汽車有兩種基本的工作方式，即串聯式、並聯式和串並聯（或稱混聯）式。

有兩套動力，再加上兩套動力的管理控制系統，結構複雜，技術較難，價格較高。經過多年研究，混合動力電動汽車已開發出一些成功的例子。日本豐田汽車公司1997年12月宣布將複合動力電動轎車 Prius投入小批量商業化生產，該車自重1515kg，裝用頂置凸輪軸四缸，1500cc排量汽油機，最大功率42.6kW/4600r/min，帶永磁無刷發電機，驅動電機亦為永磁無刷的額定功率30kW，採用氫鎳電池，實現串並聯控制方式，百公里油耗為3.4L，比原汽油車減少了一半， CO2排量也相應減少了一半，CO、 HC、NOX僅為現行法規允許值的10%，售價每輛216萬日元（約15000美元）。美國克萊斯勒汽車公司1998年2月在底特律展出第二代道奇無畏 ESX2型複合動力電動轎車，該車裝用1500cc排量直噴柴油機帶發電機，採用鉛酸電池，交流感應電機驅動，鋁車架，複合材料車身，自重1022kg，百公里油耗降至3.4L。2000年通用，福特，戴姆勒。克萊斯勒已開發出100公里油耗已達到3升汽油或接近3升汽車的樣車，只是價格仍較貴。

充電機及Dc/Dc變換器常見故障有：輸入欠壓/輸入過壓，輸出欠壓/輸出過壓，輸出未接電池，過溫，短路，正負極反接。其處理需到專業電動汽車維護站，視情況需要維修或更換。

動力電池異常斷開情況可能由於：絕緣檢測電路故障，需要更換Bms主控盒；絕緣阻抗過低，就需要檢查高壓線束絕緣狀況，檢查中控盒絕緣狀況；動力電纜母線折斷，需要及時更換動力電纜；高壓繼電器不吸合，就需要及時更換高壓繼電器；熔斷器熔斷，需適時更換；Bms故障，需更換Bms主控盒。

動力電池不能正常斷開時，可能由於高壓繼電器粘連，需要更換高壓繼電器。

單體電池電壓的問題，過高，過低及各種不均衡表現，可能由於單體電池受損，也可能由於單體電池連接條松接或鬆脫。若是電池單體受損便需到電動汽車維護站維修或更換，若是連接條問題，則需及時緊固單體間連接。

電池包溫度異常情況檢驗：電池包溫度過高，可能由於冷卻風扇或溫度感測器故障所致，應檢查車輛後部風扇及溫度感測器並及時更換；電池包溫度過低可能由於周遭氣溫過低或溫度感測器故障，處理需要開啟電池加熱裝置進行加熱，並適時檢查更換溫度感測器；電池包溫度不均衡時，可能由於電池箱間連接風管鬆脫，需要及時緊固連接風管。

Soc異常。Soc過高或過低時，可能由於Soc顯示異常或動力電池電量過飽或過少，這就需要及時檢查更換顯示屏或Bms主控盒，及時檢查並對動力電池進行充放電處理。

電流顯示異常，可能由於電流感測器或者顯示屏以及Bms發送數據故障所致，處理需要及時檢查維修，並據需要更換相關配件。

空調異常，原因多半由於高壓繼電器不能吸合所致，其可參照動力電池異常斷開方法處理即可。

車輛及其暖風設備不能正常啟動時，可能由於高壓繼電器不能吸合造成Dc/Dc變換器不能正常工作造成，其處理方式參照動力電池異常斷開處理方法處理即可。

混合動力客車應用前景分析

混合動力客車發展現狀經過比較，混合動力汽車在現階段最具優勢，其次是純電動汽車，最後是燃料電池汽車。

中國是人口大國，政府鼓勵優先發展公共交通車輛，以提高運輸效率和解決交通擁擠問題，而混合動力汽車的節能、環保優勢在城市裡表現最突出，因此，發展混合動力電動客車成為電動汽車的第一個突破口。在行業達成共識，混合動力電動客車的研究與產業化如火如荼。下面簡要介紹混合動力電動客車的發展情況。

混合動力客車要真正實現商業化銷售，必須通過國家公告。可喜的是，2006年2月，東風汽車公司和一汽汽車集團研製的混合動力客車通過了國家公告，從而掃除了商業化障礙。

在“十五”期間，自行研製混合動力客車的公司還有幾家，如深圳五洲龍、上海汽車集團、長沙聯合等公司，開始介入混合動力客車的公司如雨後春筍，宇通、金龍、福田、申龍等公司紛紛展出了樣車。

在傳統汽車向電動汽車的過渡時期，混合動力汽車一方面能夠環保、節能，另一方面又避免了傳統汽車工業已形成的龐大生產規模和基礎設施的浪費，因此，混合動力電動汽車在我國將有比較長的生命力和應用前景。大型客車由於體積大，電池、電機易於布置，而且生產批量小，易於改裝，是混合動力汽車的突破口。如果技術、標準、政策等措施能及時到位，大型混合動力公交客車將在未來一段時間內佔據一定位置。下面從節能、環保、成本、使用效率等方面分析混合動力公交車在最初五年的表現。

混合動力汽車需要大量的新技術支持，這些技術使汽車向智能化方面發展，同時向純電動和燃料電池汽車過渡，最終解決能源危機。混合動力汽車涉及到的新技術主要有：整車自動控制、信號採集和傳輸、CAN通訊、LIN通訊、智能儀錶應用、AMT應用、故障檢測與報警、整車能量分配與熱管理、電動附件的廣泛應用、能量回饋、高壓電安全管理等等。

混合動力汽車的應用是必然的，在中國混合動力公交客車具有獨特的優勢，是混合動力汽車應用的突破口，但商業化需要一個過程，大批量生產需要各種因素共同促進。電機、電池和控制器的效率仍然影響節油率的提高，電池的可控性和一致性需要進一步提高，電子電器和電控系統的可靠性是中國汽車工業的弱項，還需要很長時間的努力，混合動力的結構需要有新突破，需要用巧妙的機構來實現動力控制。總之，前景是光明的，任務是艱巨的，希望各位同仁共同努力，發揮各自所長，找到獨特的解決方案。