王砚生谈奥运纯电动大客车技术

王晓勇

近期北京清洁能源车展上琳琅满目的新能源汽车，让记者感叹：政策的扶持对产品技术的开发推进作用立竿见影!但经了解，大部分厂家的新能源展车还只是到样车阶段，按照汽车新产品开发进度，样车距离成品车还有很长一段距离，甚至可以说，样车最多只进行到开发进度的一半。

目前全世界的纯电动大客车，只有一款，大批量连续运行超过一年时间。证实了其产品性能稳定可靠，可称之为成熟产品，它就是我们的奥运纯电动大客车BK6122EV。至此，在奥运纯电动大客车满运行一周年之际，记者采访了奥运纯电动大客车的设计师之一、奥运纯电动大客车的生产厂家原京华客车公司技术中心副主任王砚生。

其实从2002年底，我们京华客车公司就和北京理工大学开始共同承担国家863课题的电动汽车。选择我们，是因为京华客车公司具备生产无轨电车的经验和技术力量。纯电动车和无轨电车相比，基本原理一样，不同的是电源：无轨电车是线网供电，电动车则是电池。但真正做起来，各个零部件又差别很大。到了2006年初，我们接受了奥运会纯电动车项目。这之前，电动客车试制74轮，样车做了10辆，其中有9辆在北京121路(阜成门一黄庄)公交试运行，试运行了将近2年时间。

我们做奥运纯电动大客车的这个研发团队被称为总体组，还有另外一些厂家，如株洲电力机车研究所、北京交通大学和中信国安盟固利公司等，分别负责整个车辆不同部件的研发。奥运纯电动大客车应用的各项技术，都是我们研发团队成员研发的。这个车所有的零件，除了低地板门式桥，都是国产的。后来这个车的研发获得了国家科技进步二等奖。明年北京市还将交付使用50辆，另外上海世博会的一音5分用车也是用它的技术。

“电池包”设计理念保证电池在理想状态下运行，解决了电池使用中寿命瓶颈问题

当时电池系统可选有铅酸电池，镍氢电池、锂离子电池。经过慎重研究，总体组决定使用锂电池，具体说是锰酸锂电池，由中信国安盟固利公司研发生产的。

在这次产品研发中，我们有一个重要突破，那就是“电池包”设计理念。

电池的使用寿命长短和电池怎么使关系非常大，电动汽车的动力电池，使用维护得好，可能能达到它的设计寿命——3年或充放电1000次以上；用得不好，同样的电池可能1－3个月就报废了。动力电池价格高，使用管理不好报废非常快，所以—直是纯电动汽车应用和发展的瓶颈。一车电池的成本，以我们这个车和使用的盟固利电池为例，电池价格50多万元，占了整车成本的1／4，这辆车属于高档公交车，而对于低档公交车，锂离子动力电池的成本可以占到整车成本的1／2或1／3。

“电池包”的设计理念，解决了这一使用难题。电池包相当于一组动力的设备，而且是一组具备智能化管理功能的动力设备。把电池装在特制的电池箱里，这个箱子具备防尘，防水，缓冲防撞，通风，温度管理功能，而且所有电池的信息，包括电池的单体电压，总体电压、温度、容量，剩余电量等，都能在司机的仪表盘中看到。这保证了电池在可控的条件下运行，电池的寿命得到保证。一开始研究，我们走了很多弯路，从2002年底到奥运会，慢慢总结经验，研制出了这么一个新的产品。现在“电池包”的设计理念，得到了大家共识，不管谁在做电动汽车，也不管大客车还是小轿车，都在用这种方式。

电池配组技术世界第一，回避了单体电池不一致性问题，促进了产业化进程

电池生产这么多年，人们始终强调电池单体的性能指标。但是单体电池对电动车没有意义，必须要成组才能应用。所谓成组，就是根据电动车的需要将所有单体电池串(并)联起来成为一组电池。这样就出现一个问题：单体电池的不一致性。由于电池性能的不一致，动力电池组在电动汽车上使用的性能指标达不到单体电池原有的水平，使用寿命缩短数倍甚至十几倍，严重影响了电动汽车的开发和应用。单体电池的不一致性在成组应用中会恶性循环，说的通俗一点，像传染病一样，个别电池坏了会把一组电池都带坏了，比如放电时，因为容量的偏差，有的电池电压还较高，还可以用，有的电压偏低了，并联的一组电池之间就会相互充电，造成这一组电池参数下降，进而延伸到整车电池参数的下降。

成组应用技术是我们团队在电池应用领域的创新，我们研发团队在这方面做了大量的研究。以前电池厂家没有研究过电池成组应用的问题，提供的任何一支单体电池都是符合标准的，但100支放在一起就面目全非。配组应用，对这个车来说，就是把4支90Ah的单体电池先并联起来，等效成一支360Ah的电池，这样一共配成104组，然后再把104组串联起来。这样对电池厂家配组的精度要求，只是针对并联成一组的4个单体电池，要求大大降低。

电池成组应用是创意，回避了电池发展水平的问题。通过奥运会的运行验证，得到了肯定。全国13个城市发展新能源车辆，都采用这种模式。

纯电动客车，不能硬性套传统车性能指标；城市公交车，单纯比较续驶里程毫无意义

纯电动客车的续驶里程性能，不能硬性套传统挈性能指标。目前纯电动客车适合在一个相对固定的区段里面运行，比如公交车、邮政车，环卫车，就在北京这个圈里，跑一圈两圈回来充电就行了。纯电动客车，都是区段运行，没必要考核那么长的里程，车上减少动力电池的装备数量，就减轻了车辆自重，减少了无效电能消耗，提高了车辆使用效率，增加了载客量，并减少了车辆购置成本。

至于将来要在全国像建加油站那样建充电站，纯电动客车做中远距离运营，我认为离那一天还很遥远。就目前的运营来说，电池快速更换系统就是最佳解决方案。