本報刊發(fā)的《中外對無軌電車為啥態(tài)度迥異》一文受到國際公共交通聯(lián)合會和歐洲智慧城市無軌電車2.0項目組的關(guān)注。國際公共交通聯(lián)合會城市公交委員會主管Arno Kerkhof在社交媒體上表示，近年來北京現(xiàn)代無軌電車的規(guī)模化發(fā)展有目共睹，車輛技術(shù)方面也有不小的提升。他認為，北京及瑞士蘇黎世在現(xiàn)代無軌電車方面的發(fā)展值得肯定。

同時，他還表示，采用在線充電技術(shù)的無軌電車在經(jīng)濟和環(huán)境保護方面具有很好的發(fā)展前景，不失為是城市公共交通實現(xiàn)電動化，替代柴油城市客車的一劑良方。

北京無軌電車發(fā)展獲歐洲同行點贊

2013年12月19日，北京公交首條“油改電”線路127路開通運營，替代由柴油動力客車運營的104路快車。從這條線路開始，北京公交陸續(xù)擴充無軌電車線網(wǎng)和車輛規(guī)模，使得12年規(guī)模未有增長的北京無軌電車再次煥發(fā)生機。

彼時，北京公交集團為貫徹落實《北京市2013～2017年清潔空氣行動計劃》，加快了從燃油車輛向電驅(qū)動、天然氣車輛的轉(zhuǎn)換。

在推廣電驅(qū)動車輛的進程中，北京公交選擇優(yōu)先發(fā)展技術(shù)相對成熟的雙源無軌電車。計劃到2017年，實現(xiàn)五環(huán)內(nèi)中心城區(qū)運營的公交客車全部為清潔能源車型(以電和燃氣為動力)，核心區(qū)內(nèi)全部采用電驅(qū)動公交客車，達成三環(huán)路以內(nèi)行駛的公交客車為零排放的目標。

回顧北京公交在無軌電車領(lǐng)域的發(fā)展，武漢客車新能源科技有限公司總經(jīng)理鄭健介紹稱，北京的無軌電車技術(shù)發(fā)展一直走在全國前列。2005年前后，北京公交集團與青年客車開始測試、開發(fā)新一代無軌電車，這批車輛已具備現(xiàn)代無軌電車(在線充電技術(shù))的諸多特征。

當時，青年汽車與北京公交共同開發(fā)的新車型采用了不少新技術(shù)。IGBT電控系統(tǒng)、交流異步牽引電機，采用鉛酸電池的輔源可實現(xiàn)車輛8公里左右的脫線運行。“由于鉛酸電池的充電倍率受限，這些車輛在運營過程中，95%左右的路段依舊需要依靠架空線網(wǎng)來提供運行動能。”鄭健說。

針對當時的“油改電”方案，時任北京公交集團保修分公司副總工程師的黑洪波表示，北京公交近年來一直在深挖無軌電車供電系統(tǒng)的潛力。此前，北京的無軌電車接觸線網(wǎng)采用90平方毫米規(guī)格的銅線，進入2000年后，為提升線網(wǎng)供電能力，逐步采用100平方毫米規(guī)格的接觸線。在“油改電”進程中，北京公交一方面通過分析供電系統(tǒng)的容量，延長既有線網(wǎng)里程;另一方面為快速公交和“油改電”線路架設(shè)了新線網(wǎng)，運用箱式變電站，并在新供電網(wǎng)絡(luò)上采用750V系統(tǒng)，進一步提升了線網(wǎng)性能和充電功率。

根據(jù)北京公交集團公布的數(shù)據(jù)，截止到2017年底，北京無軌電車運營線網(wǎng)達235.66線對公里，固定式變電站15座，箱式變電站35座。2014～2017年間，無軌電車線網(wǎng)增加105.66線對公里，大幅增長81.28%;箱式變電站增加35座，90%的變電站實現(xiàn)了現(xiàn)代化遠程監(jiān)控管理。此外，2016年9月，北京公交還與保定市政府簽訂合作協(xié)議，推進保定無軌電車項目，在供電系統(tǒng)、線網(wǎng)架設(shè)、車輛設(shè)計、人員培訓(xùn)等方面給予一定幫助。

北京公交基于實際情況出發(fā)，發(fā)展現(xiàn)代無軌電車，實現(xiàn)城市公交車輛電驅(qū)化的做法，得到了歐洲同行的認可與推崇?？梢哉f，北京公交對無軌電車是有感情的。選擇發(fā)展無軌電車，而非“一盤棋”上馬純電動客車，也是出于現(xiàn)代無軌電車“即充即用”，無需額外建設(shè)充電站、樁的考慮，加之北京自1956年便擁有無軌電車系統(tǒng)，這些年來在無軌電車的制造、運營、維保等方面積累了豐富經(jīng)驗。

打造充電走廊無軌電車將發(fā)揮更大作用

從城市發(fā)展和管理的角度來看，架空線網(wǎng)的合桿與入地?zé)o疑是發(fā)展趨勢。所以也不難理解，為何前段時間北京、上海等地均提出要對無軌電車線網(wǎng)進行優(yōu)化。

從今年二季度開始，北京市對中心城區(qū)的部分無軌電車線網(wǎng)進行拆除。那么，拆除線網(wǎng)是否會對目前北京使用的在線充電無軌電車造成影響?為探究真相，記者近期對北京無軌電車駕駛員和工作人員進行了采訪。

北京公交的一位工作人員介紹稱，目前他所工作的線路中，降桿脫線行駛里程占線路總里程半數(shù)以上，所使用的BJD-WG120FN型無軌電車配裝34kWh動力電池。為保護動力電池，車輛在日常運營中的SOC使用范圍設(shè)定在20%～85%，當SOC低于20%后，車輛便無法正常行駛。

“線網(wǎng)拆除的確有些快，我們用的這款車在起步和加速時，電力只夠供驅(qū)動電機使用。在勻速行駛和小負載工況時，才會為動力電池充電。”北京一位無軌電車駕駛員告訴記者。

同時，也有工作人員表示，目前他們所使用的無軌電車擁有集電桿自動降桿、自動捕捉技術(shù)，電控系統(tǒng)和電源管理方面均進行了集成化設(shè)計，如果在線運營和脫線運營比例得當，無軌電車的性能是值得肯定的。不過，他也指出，目前一部分車輛的動力電池出現(xiàn)了衰減現(xiàn)象，同3年前相比，當車輛充滿電后，電池單體電壓差和系統(tǒng)總電壓都有不同程度的降低。

對此，鄭健發(fā)表了自己的看法。他認為，國內(nèi)無軌電車勢必要消除集電系統(tǒng)方面的短板。目前，北京、上海、浙江金華都擁有750V的無軌電車供電系統(tǒng)，搭配100～110平方毫米的接觸線，可在很大程度上提高線網(wǎng)的供電條件和充電功率，但在無軌電車的集電系統(tǒng)上卻還存在一定短板，即車輛集電桿與線網(wǎng)接觸的碳晶(滑塊)。

“即便接觸線網(wǎng)改進了，車輛性能提升了，但如果碳晶還是采用此前的設(shè)計，那么碳晶與線網(wǎng)的接觸面積小，加之車輛的牽引電機功率較大，勢必會影響到車輛的充電功率。”鄭健說，下一步的發(fā)展方向是對車輛的集電系統(tǒng)進行革新。一方面集電系統(tǒng)要融入自動控制，普及集電桿自動降桿、自動捕捉功能，提高集電桿在分線、并線時的效率與穩(wěn)定性;另一方面，還要考慮碳晶與接觸線網(wǎng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使其不至于成為車輛行駛速度和充電功率的牽絆。

采訪中多位行業(yè)人士認為，歐洲所提出的構(gòu)建城市充電走廊的理念值得國內(nèi)城市借鑒。鄭健介紹說，國內(nèi)城市軌道交通常用750V或1.5kV的供電系統(tǒng)，擁有較大的設(shè)計冗余。從發(fā)展趨勢來看，地面公交和軌道交通今后有望進行機構(gòu)整合，若二者的供電系統(tǒng)也能夠互聯(lián)互通，將對無軌電車的發(fā)展帶來極大助力。

這一觀點也得到了黑洪波的認同，他補充說，“我們已具備改進無軌電車供電系統(tǒng)的條件，如果將既有的變電站統(tǒng)一為750V系統(tǒng)，可進一步提升無軌電車的機動性，這樣的升級又不會花費過多成本。此外，通過對供電系統(tǒng)整合，逐步打造充電走廊模式，還可將這一系統(tǒng)回饋社會，用于社會車輛(新能源乘用車、電動自行車)充電站、樁的建設(shè)。

無軌電車與純電動客車都是零排放車型

近段時間，要讓無軌電車走向世界的北京市以及國際上無軌電車持續(xù)運營時間最長的上海市，對待無軌電車的態(tài)度都發(fā)生了微妙的轉(zhuǎn)變。如此前報道所述，上海市擬計劃削減無軌電車線路，北京市拆除中心城區(qū)的無軌電車架空線網(wǎng)，并傳出不再繼續(xù)擴大無軌電車規(guī)模的聲音。與此同時，兩地都提出了以純電動城市客車代替無軌電車運營的設(shè)想。

其實，有關(guān)無軌電車去留的討論一直未曾停歇。有觀點認為，無軌電車理應(yīng)與純電動客車歸為一類，享受新能源汽車補貼，根據(jù)各地實際情況進行推廣應(yīng)用;也有聲音認為，無軌電車該與老舊落后車型劃等號，不應(yīng)歸為新能源汽車范疇。

是否該以純電動客車代替無軌電車?這與城市管理者的出發(fā)點不無關(guān)系。但不可否認的是，隨著車輛技術(shù)水平的進步，純電動客車與無軌電車都在不斷發(fā)展。公共交通學(xué)者王健認為，純電動客車與無軌電車都是由電機驅(qū)動的電動客車，歐盟委員會發(fā)布的《清潔車輛指令》(EU 2019/1161)中，已將具有在線充電(In Motion Charging)功能的無軌電車和電池電動客車歸類為零排放客車。換句話講，純電動客車與無軌電車不是競爭或替代關(guān)系。

鄭健認為，如今現(xiàn)代無軌電車與純電動客車在技術(shù)條件、生產(chǎn)工藝、零部件選型等方面已十分近似。“現(xiàn)代無軌電車通過采用DC/DC隔離電源、五合一電機控制器等部件，不再像傳統(tǒng)無軌電車需要單獨設(shè)計供電系統(tǒng)，它是將上述系統(tǒng)進行有效整合。同時，現(xiàn)代無軌電車在漏電保護、接地保護等方面也有著較高的技術(shù)要求，采用DC/DC隔離電源，對提升車輛技術(shù)性能起到了很好的助力作用，也使得現(xiàn)代無軌電車在供電設(shè)計上更為便利，可支持更高的線網(wǎng)電壓。”他說。

此外，鄭健還強調(diào)，過去一段時間，由于行業(yè)管理者對現(xiàn)代無軌電車認識存在不足，導(dǎo)致這類車型錯失了發(fā)展紅利期。在新能源汽車補貼逐年退坡，乃至今后無補貼的情況下，政府與行業(yè)管理者、公交運營企業(yè)、車輛生產(chǎn)研發(fā)企業(yè)應(yīng)考慮如何讓已有百年歷史的無軌電車煥發(fā)生機，讓它發(fā)揮更大價值。

王健表示，從車輛的全生命周期使用成本來看，現(xiàn)代無軌電車的性價比要遠好于純電動客車，一方面它配裝更少的動力電池，充放電循環(huán)可達兩萬次以上。值得一提的是，濟南綠色現(xiàn)代無軌電車公交示范項目獲得亞洲開發(fā)銀行約10億元貸款，這一項目正在進行中，有望建成國內(nèi)具有充電走廊特征的現(xiàn)代無軌電車示范工程。結(jié)合目前“雙碳”目標的背景，現(xiàn)代無軌電車在全生命周期的減碳效果也遠好于純電動客車。不僅如此，無軌電車系統(tǒng)中的線網(wǎng)、饋線、變電裝置的使用壽命均在50年以上。

本報最近幾期關(guān)于無軌電車的系列報道，指出了中外針對現(xiàn)代無軌電車態(tài)度迥異，這一問題值得業(yè)內(nèi)深思。無軌電車是發(fā)展還是拆除，需要經(jīng)過科學(xué)論證和專業(yè)分析，需要放眼全球，學(xué)習(xí)先進經(jīng)驗。脫離實際，盲目追求電池電動客車補貼與普及率，或根據(jù)城市管理者自身喜好來指定發(fā)展方向，這是十分不可取的，也無益于城市公共交通的良性、可持續(xù)發(fā)展。(記者：吳戈 )

關(guān)鍵詞： 充電走廊 無軌電車 油改電 在線充電