新能源環(huán)衛(wèi)車現(xiàn)狀及發(fā)展態(tài)勢(shì)分析.doc

新能源環(huán)衛(wèi)車現(xiàn)狀及發(fā)展態(tài)勢(shì)分析 江蘇悅達(dá)專用車有限公司季明燁 摘要：介紹了新能源環(huán)衛(wèi)車發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車現(xiàn)有公告車型數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，并對(duì)純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車底盤的動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等關(guān)鍵零部件進(jìn)行了對(duì)比分析，提出了純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車關(guān)鍵零部件使用要求和發(fā)展趨勢(shì)?？蔀榧冸妱?dòng)底盤企業(yè)、環(huán)衛(wèi)車生產(chǎn)企業(yè)以及環(huán)衛(wèi)車采購(gòu)單位提供參考。 新能源環(huán)衛(wèi)車發(fā)展現(xiàn)狀 在能源供應(yīng)和環(huán)境保護(hù)的壓力下，發(fā)展新能源汽車已被列入國(guó)家戰(zhàn)略。xx年國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于加快新能源汽車推廣應(yīng)用的指導(dǎo)意見(國(guó)辦發(fā)xx35號(hào)）提出以純電驅(qū)動(dòng)為新能源汽車發(fā)展的主要戰(zhàn)略取向，把公共服務(wù)領(lǐng)域用車作為新能源汽車推廣應(yīng)用的突破口。環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)作為公共服務(wù)領(lǐng)域的一部分，各新能源汽車示范推廣城市政府也將購(gòu)買使用新能源環(huán)衛(wèi)車作為新能源汽車推廣應(yīng)用工作計(jì)劃的一部分。 目前在我國(guó)，新能源汽車主要包括純電動(dòng)汽車、增程式電動(dòng)汽車、插電式混臺(tái)動(dòng)力汽車和燃料電池電動(dòng)汽車，而純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車一般是在純電動(dòng)商用汽車底盤上加裝環(huán)衛(wèi)專用工作裝置改裝而成。從環(huán)衛(wèi)領(lǐng)域推廣應(yīng)用的情況看，純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車成為新能源環(huán)衛(wèi)車中政府部門推廣使用的主要對(duì)象，因?yàn)榄h(huán)衛(wèi)車具有作業(yè)行駛速度慢，行駛路線固定、行駛路程短、作業(yè)時(shí)間固定等工作特性。此外，純電動(dòng)商用車底盤具有技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單、成熟，充電方便、零排放、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)，可大幅降低大氣污染物含量，減少作業(yè)時(shí)的擾民問(wèn)題。 近兩年來(lái)，隨著各級(jí)政府部門不斷加大財(cái)政補(bǔ)貼用于新能源汽車在環(huán)衛(wèi)等公共服務(wù)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車迎來(lái)了“井噴”式發(fā)展，純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)了良好的發(fā)展機(jī)遇。截止到工信部車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品第273批公告，純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車有效公告已達(dá)207個(gè)，涉及到46家環(huán)衛(wèi)車輛改裝企業(yè)的19種車型。 1純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車主要類型分析 目前純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車按照垃圾收集轉(zhuǎn)運(yùn)車、糞便車、路面保潔作業(yè)車的分類可歸納為三大類（見表1）。 目前，純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車主要使用東風(fēng)、福田、江淮、凱馬、躍進(jìn)品牌純電動(dòng)底盤進(jìn)行改裝，還有長(zhǎng)安、江鈴、達(dá)福迪、恒潤(rùn)、中聯(lián)、森源、清源、通家福、泓鋒泰、揚(yáng)子江、黑龍江、陸地方舟、海德等品牌的純電動(dòng)底盤只在各自企業(yè)生產(chǎn)的純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車上使用。從公告發(fā)布的車輛類型來(lái)看，純電動(dòng)垃圾車、純電動(dòng)廂式垃圾車、純電動(dòng)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)車實(shí)際上都屬于純電動(dòng)自卸式垃圾車一類，純電動(dòng)道路清掃車屬于純電動(dòng)掃路車一類，總質(zhì)量3.5t以下的純電動(dòng)路面養(yǎng)護(hù)車屬于純電動(dòng)清洗車一類。 2純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車車型總質(zhì)量分析 按純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車各類公告車型的總質(zhì)量分布進(jìn)行匯總分析（如圖1）。 從圖1可以看出，截止到工信部車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告（第273批），總質(zhì)量集中在20002500kg范圍的公告車型數(shù)量較多，其中純電動(dòng)自卸式垃圾車、純電動(dòng)自裝卸式垃圾車、純電動(dòng)車廂可卸式垃圾車，以及純電動(dòng)桶裝垃圾運(yùn)輸車總質(zhì)量在此區(qū)間的公告數(shù)量分別是17個(gè)、12個(gè)、25個(gè)和15個(gè)，占公告總數(shù)量的1/3。另外總質(zhì)量在3000-3500kg范圍的車型公告數(shù)量也達(dá)到40個(gè)，占公告總數(shù)量的近1/5?？梢?，總質(zhì)量3.5t以下小型純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車占市場(chǎng)的主流。 3純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車生產(chǎn)企業(yè)公告車型分析 按純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車生產(chǎn)企業(yè)不同車型的公告數(shù)量及占比進(jìn)行對(duì)比分析，如圖2和圖3所示。 從圖2和圖3可以看出【注：截止到工信部車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告（第273批）】，純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車前15家企業(yè)公告數(shù)量合計(jì)153個(gè)，占比73.9%。其中北京華林特裝車有限公司和北京天路通科技有限責(zé)任公司是最早一批擁有純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車公告（車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告第193批）的改裝企業(yè)，兩家企業(yè)發(fā)布的純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車公告車型分別是純電動(dòng)垃圾壓縮車和純電動(dòng)吸塵車。xx年北京華林特裝車有限公司生產(chǎn)的華林牌HLT5074ZYSEV純電動(dòng)壓縮式垃圾車和HLT5162GSSEV純電動(dòng)灑水車相繼宣告研制成功，北京天路通科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)的天路牌BTL5072TSLEV純電動(dòng)吸塵車和中聯(lián)重科股份有限公司生產(chǎn)的中聯(lián)牌ZLJ5071TSL純電動(dòng)掃路車也相繼投放于市場(chǎng)，這標(biāo)志著我國(guó)純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車的誕生。 從車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告第193批發(fā)布的第一批純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車產(chǎn)品公告到第273批發(fā)布的純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車產(chǎn)品公告，具有純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車公告的生產(chǎn)企業(yè)由起初的2家發(fā)展到的46家，純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車公告數(shù)量也由最初的2個(gè)增長(zhǎng)到207個(gè)，可見其發(fā)展勢(shì)頭之猛。到目前為止，還有部分改裝企業(yè)生產(chǎn)的純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車不在公告之列，屬于純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)機(jī)械無(wú)需車輛公告或沒(méi)有車輛公告資質(zhì)，還有部分環(huán)衛(wèi)車生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)的純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車公告正在申報(bào)或公示發(fā)布之中。 純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車的關(guān)鍵零件分析 1純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車底盤 目前國(guó)內(nèi)純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車底盤一般是以傳統(tǒng)商用車底盤平臺(tái)為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上保持底盤框架不改變，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等保持工作原理不變的前提下做相應(yīng)的動(dòng)力改變和結(jié)構(gòu)調(diào)整，開發(fā)和布置純電動(dòng)汽車的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)等），動(dòng)力電池系統(tǒng)（預(yù)留輔助動(dòng)力接口）、能源管理系統(tǒng)（包括能量回饋發(fā)電控制系統(tǒng)、充電系統(tǒng)等）。選用純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車底盤時(shí)還須考慮改裝的車輛類型、總質(zhì)量，工作特性、上裝載荷需求等，底盤動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、控制系統(tǒng)、其他系統(tǒng)等布置須與上裝結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)、參數(shù)匹配。 (1)動(dòng)力電池 純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車底盤主要采用的是磷酸鐵鋰電池，另外還有部分底盤采用鉛酸蓄電池、三元鋰離子電池和錳酸鋰電池。磷酸鐵鋰，錳酸鋰、三元材料是鋰離子電池的正極材料，因此磷酸鐵鋰電池、三元鋰離子電池、錳酸鋰電池都屬于鋰離子電池。鉛酸蓄電池是成熟的電動(dòng)汽車蓄電池，它可靠性好、原材料易得、價(jià)格便宜；比功率也基本上能滿足電動(dòng)汽車的動(dòng)力性要求。但由于其比能量低，所占的質(zhì)量和體積大、續(xù)航里程較短，另有使用壽命短、使用成本過(guò)高等缺點(diǎn)，新近開發(fā)的純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車現(xiàn)在已很少選配鉛酸蓄電池的純電動(dòng)底盤，更多的選配具有環(huán)保型鋰離子電池的純電動(dòng)底盤。 磷酸鐵鋰電池具有相對(duì)于三元鋰離子電池更為成熟的技術(shù)，安全性高、價(jià)格低廉，相對(duì)于鉛酸蓄電池容量更大、工作溫度范圍更廣，使用壽命更長(zhǎng)、比能量更高等優(yōu)點(diǎn)，在前一段時(shí)期，磷酸鐵鋰電池成為純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車使用的主流動(dòng)力型鋰電池。 由于電動(dòng)汽車使用的磷酸鐵鋰電池相較于三元鋰離子電池的低溫性能差、比功率低等技術(shù)瓶頸，難以獲得突破性進(jìn)展。隨著技術(shù)的進(jìn)步，三元鋰電池的安全性問(wèn)題得到了改善和解決。目前國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的新能源汽車企業(yè)為純電動(dòng)車新品搭載了容量更大、比能量更高、低溫性能更好的三元鋰電池。為滿足純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車?yán)m(xù)航里程加長(zhǎng)，載質(zhì)量加大的需求，未來(lái)幾年，輕量化的三元鋰電池代替磷酸鐵鋰電池將是純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車動(dòng)力電池發(fā)展的趨勢(shì)。 (2)驅(qū)動(dòng)電機(jī) 在垃圾收集轉(zhuǎn)運(yùn)一類的車型中，除純電動(dòng)車廂可卸式垃圾車外，其他車型在工作過(guò)程中都需要頻繁地啟動(dòng)和停車進(jìn)行轉(zhuǎn)場(chǎng)和裝載作業(yè)，轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)一般時(shí)間較長(zhǎng)，車速不超過(guò)50km/h，裝載作業(yè)過(guò)程中裝載質(zhì)量不斷增加；而道路清掃保潔作業(yè)類車型在作業(yè)過(guò)程中，長(zhǎng)時(shí)間處于520km/h低速行駛狀態(tài)，轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)車速也不會(huì)超過(guò)50km/h，且作業(yè)過(guò)程中除純電動(dòng)掃路車和純電動(dòng)吸塵車外，整裝載質(zhì)量是不斷減小。也就是說(shuō)純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)通常要求頻繁啟動(dòng)和停車、加速和減速，低速和爬坡時(shí)要求高轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)場(chǎng)行駛要求低轉(zhuǎn)矩。因此純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車底盤需根據(jù)各類環(huán)衛(wèi)車輛工作特性、車速、負(fù)載等要求選擇自重小、尺寸小、功率密度高、轉(zhuǎn)矩密度高、效率高、可靠性好的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。 現(xiàn)有的純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)普遍采用的是永磁同步電機(jī)，同時(shí)也有部分車型采用交流異步電機(jī)。永磁同步電機(jī)具有高控制精度，高轉(zhuǎn)矩密度、高功率密度、高效率、體積小、噪音小、良好的轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)性等優(yōu)點(diǎn)，因此隨著永磁同步電機(jī)成本的降低和可靠性的提高，永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將在純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車中得到更廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也是未來(lái)我國(guó)純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的重要發(fā)展方向。 展望 環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)作為公共服務(wù)領(lǐng)域的一部分是國(guó)家新能源汽車推廣應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域之一，各新能源汽車示范推廣城市政府都在積極推動(dòng)新能源汽車在公共服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用，不斷增加投入提高純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車在新增環(huán)衛(wèi)車輛中的運(yùn)行比例，同時(shí)也在不斷加快配套充電設(shè)施的建設(shè)。純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車的發(fā)展已勢(shì)不可擋，將會(huì)有越來(lái)越多的企業(yè)上馬新能源環(huán)衛(wèi)車項(xiàng)目。 展望未來(lái)，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，城市道路延長(zhǎng)，生活垃圾不斷增多，環(huán)境保護(hù)壓力也越來(lái)越大。環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)除了會(huì)增加純電環(huán)衛(wèi)車的數(shù)量外，還迫切需求單程垃圾裝載量大以及單程作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)的純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車。垃圾裝載量的增大以及作業(yè)時(shí)間的延長(zhǎng)是建立在純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車整備質(zhì)量輕，額定裝載質(zhì)量大以及電池續(xù)航里程長(zhǎng)的基礎(chǔ)上，這就要求純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車底盤企業(yè)和改裝企業(yè)設(shè)法對(duì)其環(huán)衛(wèi)車車身、底盤、上裝等結(jié)構(gòu)件進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，