甄文媛
寸土、寸金之困
一辆无位可停的公交车习惯性地在公交场站路边上找了个位置准备“过夜”，司机赵师傅走下车来，双手一摊：“总没地方停。看，这些都是。”顺着他手指的方向，可以看到各种类型、不同线路的公交车停靠在路边上。他表示，场站内的停车位本就不够用，加上有了纯电动公交，充电专用的停车位就更为紧张，何况充电设施本身就占去不少空间。
近几年来，在国家及地方政府的大力扶持推动下，国内新能源汽车增势迅猛，公交电动化进程加速。这并非深圳一处公交场站的个案却持续打压着不少从业者兴奋的神经。
交通运输部公路科学研究院ITS中心主任李斌在经过大量调研座谈后了解到：由于（新能源公交车）要充电，公交场站的面积就要增加。但现在公交的入场率很低，很多公交车甚至没有固定停车位。”
充电是各方公认的制约新能源汽车推广的瓶颈，而土地资源紧张却是制约解决充电问题的重要一环，让不少基础设施建设运营商“有心无力”。“在充电设施规划方面，我们遇到的最大问题是资源配置。其中特别是土地资源的占用。城市中公共交通网络的土地资源的稀缺问题严重。比如强电的增容通常一定需要几平到几十平米不等。”普天新能源有限责任公司运营部总经理赵宇也深受困扰。
即便幸运地在场站内腾出了地方，麻烦又来了。慢充为主的纯电动公交需要专用的充电停车位，而且无法做到随充随走，这种“占位”又影响了场站内的正常运转秩序。
既然在传统的公交场站内不好解决，另一种方案将目光投向了场站外特别是郊区的土地，但这种新建的专用充电站只是保障有地方充电，却给公交车的整个使用、运转带来新的问题，专为充电跑个来回、空驶里程较长严重影响了运营效率。
问题不止于此。“在建设公交充电站的过程中，电力设施的建设成本要占整个充电站成本的50%，甚至更高。有的充电站有300-400个充电桩，电力增容成本非常大，2.5万-3万伏的电力专线（的投入）都由公交运营公司承担。”杭州经信委汽车产业处处长魏兆宏虽然没有透露具体金额，但各公交集团承受的压力已经可以想像。另有一组来自北京的数据可以作为参照：据了解，北京曾为新添置200辆纯电动公交车建充电站就耗费6000万元，不包括建电网、变电站和其他基础设施的配套费用，其中建电网和变电站每公里成本将近300万-400万元。
这还仅仅是前期的基建费用。“目前来看，扣除财政补贴以后，一部分纯电动车型购车成本还是高于同类型的燃油车，维修保障费用也为同类型燃油车的2倍左右。”在交通运输部运输服务司副司长蔡团结看来，目前不少纯电动公交车只是“能用了”，“离好用尚有一段距离”，除了安全问题，产品各方面性能的达标也需努力。比如，“续驶里程要符合交通运营需求”，“特别是不少纯电动公交车的承载能力达到同类燃油车的80%就不错了”，“电池安装给整个车体乘坐舒适感带来不良影响”……
各类问题，不一而足。新能源客车特别是纯电动公交这种新兴产品，在经历数年的实际使用之后缺憾频现，国家863电动车重大专项动力电池测试中心主任王子冬甚至曾公开表示：“让这种普通纯电动车承担城市公交真是勉为其难。”
土地资源紧张而暂时无解，补贴退坡后新能源客车的购置和运营是否依然划算？种种问题成为各方寻找新解决方案的重要理由。李斌表示：“我们一直要求电动公交要适应行业的需求，但目前技术发展确实还需要一个过程，能否将目前行业的运营特点和电动车的技术融合，双方相互适应。比如我们也在努力寻求一些新的技术路线、新的措施和方法来减少对土地的占用。”
双源无轨新生
如果地面资源不够用，还可以向空中要；如果新技术不够成熟、总体成本高，还可以考虑相对更省钱的成熟技术。在很多客车领域从业者心中，公交电动化一直有一个重要的技术选项——双源无轨。这种电车的最大特点就是使用线轨和自身加装的电池双源供电，在有线网的路段可依靠线网供电同时进行充电，没有线网的时候则靠电池中储存的电量运行。
对于国内外很多城市的市民而言，乘坐双源无轨电车出行已是再寻常不过。瑞士、德国、法国等60余个国家的公共交通系统都在广泛应用这类产品。据中国道路运输协会城市客运分会理事长张国光在2016中国国际双源无轨电车创新技术交流会上介绍：“目前，中国北京、广州、上海、武汉、太原、济南、青岛、重庆、洛阳、杭州、大连、哈尔滨等城市都在使用无轨电车和双源无轨电车。”以北京为例，截止2015年底，已推广新能源公交车1673辆，其中625辆是纯电动车型，更多的却是双源无轨电车，达1048辆。另有消息称，北京公交将推动无轨电车“回归计划”，大规模招标工作即将开始。
环保节能重压之下，公交电动化是各城市必行之举。虽没有任何国家财政补贴，双源无轨电车已经被一些城市如此看重，其自身的一些优势得到业内人士的普遍认可。
张国光认为：“无轨电车、双源无轨电车主要优点在于节能环保、安全可靠、乘坐舒适。车辆制动时可以使用制动能量回收系统把动能转化为电能储存或回馈接触网，从而进一步提高电能的利用率。”
针对普通纯电动公交车在推广中的问题，从“省土”的角度看，双源无轨电车的第一个好处就是可以把充电放在空中线网进行，即直接使用无轨电车供电线网驱动车辆和为车载动力电池充电，不必建设大型充电站，从而节省土地资源、地面充电设备及充电站后勤保障等费用。来自中国道路运输协会城市客运分会的专家黑洪波告诉记者：“双源无轨电车需要的撬装直流变电站体积很小，边角处就能放置，基本不占地方，而且在公交场站上空架一小段线网比较容易，占天不占地，不影响下方公交车的运行秩序，一小段线网加一个小型变电站就变成了充电电源。”特别在一些原来线网基础较好的城市，双源无轨电车的优势更为突出。以北京为例，目前无轨电车线网在主城区的占比为80%-90%，线网资源利用率极高，城区主要路段（东单、西单、两广路等）通行的无轨电车均可利用共用线网资源行驶。
对于运营方乃至整个能源系统而言，这种改变还有更大的意义：“把场站、架空的电网和地铁的系统都变成整个新能源网络基础设施。让车辆可以在行驶中充电，公交运营商也从交通服务提供商变成城市能源供应商。如果城市能源中有一个架空的无轨电车网络，未来可以实现不同充电站之间的能源交互，包括车辆到电网的回馈，即V2G。”中国城市道路运输协会城市客运分会常务副理事长胡剑平认为，这已经上升到能源互联网层面了。
再从“省钱”的角度看，黑洪波为我们算了一笔账：“这种充电方式不需要人工，可以节省充电管理费用，至少能省下充电成本的1/4。”在这种充电模式下，电池浅充浅放，大大延长了使用寿命，同等情况下相比普通纯电动公交车的电池会更耐用。而且，这种车的电池数量不需要太多，可以降低一次性购买电池成本、后期电池运行成本、降低车辆自重、提高车辆的运营效率和节能效果。随着国家对新能源客车的补贴逐步开始大幅退坡，双源无轨电车的全生命周期使用成本优势将更为突出。正如不少业内专家所言：“没有补贴才好呢。”
更让纯电动公交无可比拟的是，这是一种成熟的技术，早已经过大量使用验证，可靠性高、性价比好。虽然上一代无轨电车曾因灵活性差、脱线行驶里程短、线路复杂等原因一度几乎退出市场，但近年来电池技术的进步却让这种产品焕发新生。据北京公交集团孔维峰介绍，早年的双源无轨电车搭载铅酸动力电池，脱线里程仅在1.5—3.5公里，动力电池寿命约1年左右。锂离子动力电池的应用使得这种情况开始大有改观，以北京自2015年开始运行的40辆18米双源无轨电车为例，其线路单程长度15.51公里，而脱线单程长度已经可以达到7.95公里。
但在各种锂离子电池中，根据双源无轨电车的特点，要充分发挥其使用优势，一款具备快充、长寿命特性的电池才是关键所在。业内专家指出，双源无轨电车加快充电池是理想的最优配置，比如钛酸锂电池，相比之下，多元复合锂电池的能量密度更高。其他电池也并非完全不可用，但安全性、耐用性、快充性能要差一些。
以微宏为代表的快充电池供应商在双源无轨电车的推广中发挥的作用不可小觑。据微宏北美高级销售副总裁Kevin Kirk介绍，美国无轨电车充电设施建设成本相对较高，因此当地对于无轨电车脱线运行里程的要求就极为迫切，而微宏快充技术恰好能够满足双源无轨电车充电时间短、脱线运行里程长的需求。
“（我们这款车）配置的微宏快充电池的生命周期长，几乎可以和公交的报废周期同步，在性价比上更有优势。”近日，北京公交集团相关负责人在向前来参观的国内外专家介绍北京快充双源无轨电车运营模式时，更是将电池优势作为一大亮点。
资料显示，微宏还与客户合作，针对轨道交通领域，开发高性能纯电动与混合动力电池系统。这些系统主要用于能量回收，车辆动力或者作为辅助能源，通常需要极高功率输出以及长使用寿命。微宏还为中国最大铁路车制造商中国中车量身打造纯电动有轨电车、双源有轨电车及高速动车辅助电源系统。
“快充+”的力量
在公交电动化的进程中，具有“快充”特性的电池不仅使双源无轨电车如虎添翼，也曾力挽国内纯电动公交在应用中的负面影响。
时间回溯至2012年至2013年初，各地首批投入应用的纯电动公交车正进入矛盾集中暴发期：“趴窝”不断，电池衰减严重，充电时间太长影响正常运营、电池太多装不下乘客……此时，30多辆搭载微宏第一代快充电池产品的恒通快充电动公交车正在重庆平稳运行，开始引起整个行业的注意。
相比当时应用更为普遍的以慢充为主的纯电动公交车，这种产品充电速度快（10-15分钟）、不长时间占位、运转效率高、操作简单不需专业人员、动力充足、从不影响出勤率，不仅充分利用公交运营线路固定的特性，少装电池组，保证车内的承载率和舒适度，电池衰减率还很低，使用寿命更长。快充动力电池技术不但解决了当时电动车辆的机动性与成本问题，也通过公交固定线路的“小容量电池组+快充”的重庆公交运营模式，形成布局于城市中心地带的充电设施网络。数据显示，到目前为止，搭载微宏钛酸锂快充电池的第一批纯电动公交大巴（12米）已经运行4.5年时，经第三方检测电池容量总衰减小于5%。
重庆的快充案例让行业内外看到了纯电动公交运营模式另一种成功的可能，而这一仿佛专为电动公交系统而生的电池迅速在行业内得到更多应用。苏州金龙、中通客车、北汽福田、厦门金龙、南京金龙等客车厂陆续用一张张订单投票。据了解，微宏已与国内知名大客车厂签署战略合作。在首都北京，配备微宏快充电池技术的新能源巴士已经占据60%的市场份额，在重庆、西安等较大城市则能占到90%、84%。
国外也开始复制快充模式。微宏不仅借此拿到了1000辆伦敦双层巴士订单，还成为欧盟纯电动公交巴士评价项目（ZeEUS项目）来自中国的唯一电池供应商。
如今，微宏快充动力电池产品已经在全球6个国家，100多个城市，11，000多辆车上的安全运营里程累计超过8.2亿公里。从第一代的钛酸锂电池的广泛应用，到第二代快充多元复合锂电池已实现产业化，微宏的第三代新产品也已经研发成功。
《纯电动和插电式混合动力汽车技术路线图》在车型用途预测中提出，城市公交车将以纯电动为主，不同城市将根据自身特点，灵活选择快充、换电、双源等能源供给方式。无论是“快充+纯电动公交”，还是“快充+双源无轨”，“快充”这一抓住了商用车运营核心需求的技术已成为公交电动化进程中的重要推手，并通过与其他技术的融合衍生出更多产品和模式，提供了更多的选项。这是以微宏为代表的企业作为探路者为整个行业进行的一次极具价值的探索，也是贡献。
