纯电动汽车运营模式及经济性探讨

1、2007年第7期科技管理研究2007No17ScienceandTechnologyManagementResearch文章编号:1000-7695(2007)07-0238-03纯电动汽车运营模式及经济性探讨李慧琪(广州益维电动汽车有限公司,广东广州510045)摘要:针对人们对电动汽车普遍关心的三大问题:续驶里程、充电时间及方式和经济成本,本文在比较美、欧及我国现行的电动汽车示范运营和商业运营模式的基础上,对我国电动汽车的商业化运营模式和经济技术可行性进行了分析,提出了现阶段我国纯电动汽车运营模式的解决方案。关键词:纯电动汽车;示范运营;运营模式;经济技术可行性中图分类号:F204文献标识

2、码:A1国内外电动汽车运营模式111美国电动出租车运营模式美国纽约州电力局在2002年底推出“清洁通勤”CleanCommute项目,投入1000多辆“TH!NKcity”型电动环保汽车进行城区往返交通示范运营。该项目在沿线8个市镇地铁站设立了专用停车位和充电插座。“TH!NKcity”是一辆双座3门的纯电动小轿车,由挪威设计师设计、福特汽车公司制造。车上配备镍镉电池组,续驶里程为85km,最高时速为90km,0-50km的加速时间为7秒。采用220v电,在家里和充电站均可方便充电,该车行驶m成本约为1美元,“TH!NKcity”,供居住在纽约市周围8,每月租金为199112美国电动大客车发展

3、规划是由联邦运输管理署(FTA)、纽约州财团、纽约市运输局、纽约电力局、州电力研究协会、电动研究院等部门共同制订的。规划目标是研制1212m,低通道、225kw高效率、低尾气排放的混合式电动大客车。电动大客车的结构按现行的传统标准进行设计,有40个座位和37个站位。包括乘客在内,全车总重大约39,500磅(17,955千克)。该车已在美国纽约市区投入示范运营。113欧州电动汽车运营模式欧州电动汽车运营试验主要是在德、法两国进行。1992年德国政府拨款2200万马克,在吕根(Rugen)岛建立欧洲电动汽车试验基地,组织了四大公司62辆各类电动车在吕根半岛城运行试验,对64辆电动汽车和电动汽车的系

4、统工程进行长达4年的大规模试验,并有很多国家和城市都派有电动汽车参加吕根岛的实验。1990年法国标致-雪铁龙汽车公司开发的J-5和C-25电动货车投入生产。1995年法国能源部、标致-雪铁龙汽车公司开发了标致P-106和SAXO型四座电动轿车、在雪铁龙S-AX型轿车基础上改装的电动轿车;雷诺汽车公司开发了Clio型四座电动轿车及其系列车型。共有50辆四座电动汽车投放在拉罗谢尔(LaRochelle)市进行运营试验,为期两年,为此该市建立了9个常规充电站和三个快速充电站。为促进电动汽车应用的发展,法国政府电力公司与汽车制造商签订了协议,要求全国电动汽车的保有量达到10万台,并在20个城市推广应用

5、电动汽车。目前法国已有十几个收稿日期:2007-01-18,修回日期:2007-03-19城市运行电动汽车并建立了较为完善的充电站等服务设施,同时政府机关带头使用电动汽车。法国政府为了鼓励用户使用电动汽车,还宣布企业购买电动汽车时第一年予以免税。法国电力公司则向电动汽车生产的厂家提供每车1万法郎的补助,以鼓励使用电能。目前,保有量都位居世界前列。114年6月9日在汕,至今已历时8年。、法国雪铁龙以及国内多家单位生,进行了集中运营试验,其试、公交车和公务车。其中进行经济性能试验的车辆有两种:一种是丰田汽车公司的RAV4EV,进行出租车试验;一种是国产轻型客车,进行公交车运行试验,总运营里程超过1

6、90万公里。作为出租车运营的五辆丰田RAV4EV电动汽车,为四门五座商务车,乘员5人,采用镍氢电池,续驶里程160km,最高时速125km/h,0-100km的加速为15秒,采用车载式充电机,车辆须驶回示范中心集中充电,至2006年8月,累计运行了1,450,000km,平均每辆车行驶了290,000km。单车行驶里程最长的已达320,000km,每公里出租收费为218元。2电动汽车运营基本模式及其特点分析世界范围内电动汽车运营就其模式来看一般分为两类,一类是集中充电和管理,第二类是分散充电集中维护。211集中充电和管理模式该模式的优势是对电动汽车充电维修进行一体化集中管理,专业化服务,可以有

7、效地维护车辆和电池,延长电池使用寿命,提高续驶里程,改善运行的经济效益,便于运行数据的采集,为不断改进和提高电动汽车技术性能提供依据。该模式的主要不足是:车辆使用效率低。由于车辆必须驶回充电站集中充电,而续驶半径也受到充电站和续行里程的制约,有较大部分的行驶里程用于往返充电站的途中,导致有效行驶里程降低,运行成本提高;基础设施投入大。电动汽车运行需要专用的充电设备和停车场,需要专用的维修站,由于运营规模小,其效益没有充分发挥。李慧琪:纯电动汽车运营模式及经济性探讨212分散充电集中维护模式美国纽约“清洁通勤”项目是这类的典型代表。该模式的特点是在停车场和家庭建立更多的充电设备,确保使用者能够在

8、任何地方、任何时间对汽车进行充电,提高汽车的利用率、方便用户。同时,建立统一的维修服务公司对汽车进行维护和保养,可以使更多的人参与电动汽车的运行试验,更接近市场和满足用户的需求。该模式的主要不足是:维修概率高。由于用户对电动汽车的了解和使用有一个过程,容易产生一些不正确的操作,造成电动汽车的维修成本提高。运行成本高。因为要在家庭停车场和公共场所设立众多的充电设施,投资偏大,直接造成了运行成本的提高。2393我国发展纯电动汽车以及运营模式的探讨311城市是电动汽车推广的重点调查显示,汽车的每天行驶范围50%少于50km,70%少于90km,90%少于150km。电动汽车具有起步快,零排放,噪声小

9、,等候交通信号和交通拥堵时不耗能、制动能量可回收等优点,特别适用于城市用车与城市公共交通,这是因为:城市汽车比较集中、污染比较严重,人口比较密集,迫切需要改善环境;城市群众的物质文化水平较高,环保意识也比较强烈,对电动汽车的认同度高;城市的经济条件较好,容易筹措必要的资金;城市地区区域半径较小,符合目前电动汽车充电或更换电池组的实际要求行驶范围也基本都在大中城市。312,在保证,使其达到满足每;其次,要能在较短时间内方便的更换电池,以延长其续驶里程,提高汽车利用率,降低运行成本;第三,要提供家庭充电和快速充电的方法和设备,满足快速充电、家庭充电、充电站充电等各种要求,提高电动汽车使用的便捷性;

10、第四,要加速电动汽车技术的发展,实现零部件模块化,提高可靠性,以利于维护和保养,降低生产和维修成本。313电动汽车综合充电及服务体系电动汽车充电方式及服务综合体系主要有以下三种。电池组租赁方式:用户只需要购买电动汽车本体(不含电池组),采用租用方式到电动车能源公司租赁电池组,电池组用完电后,只需到电动车能源公司的服务区或标准充电站更换电池组,进行维修和保养。该方式特别适用于群体用户,其优点是:降低电动汽车的一次性购买成本,便于普及;电池维护专业化,延长使用寿命;可以全面了解电动汽车运营状况,有利技术改进与完善;可充分利用低谷电价优势,降低充电成本;电池更换时间短,甚至比传统汽车加油快。主要缺点

11、是充电站设备较复杂,投资较大。停车场或家庭充电方式:将充电机内置于电动汽车,在停车位安装一个插座给车充电,特别适用于家庭用车。其优点是:方便、简单,基本不增加投资;由于使用小电流长时间的充电,有利于延长电池寿命;便于利用用电低谷充电,可降低充电成本。缺点是充电时间较长,一般为6小时以上。快速充电方式:将快速充电机安装于充电站、加油站和高速公路服务区内,供电动汽车快速充电使用。快速充电机输出电压可无级调节,以满足各种不同的电动汽车的充电需要。电动汽车充电时间小于30分钟,充电后行驶里程大于车辆续驶里程的70%(如ECUV可行驶150200公里)。该模式主要适应于城市公共交通和个人乘用电动汽车的应

12、急充电,作为电池组租赁模式与家庭充电模式的补充。优势:可利用现有加油站,高速公路生活服务区安装快速充电机形成电动汽车充电网络;基础建设投资较少。缺点:经常性大电流快速充电对电池使用寿命有一定影响。建立以电池租赁充电站和家庭充电为主体,快速充电为补充的电动汽车服务体系,由电池租赁充电站承担电动汽车的维护和保养,可以迅速形成电动汽车服务网络。314电动汽车运营模式电动汽车进入市场竞争,必须根据不同用户提供不同的运营模式。当前电动汽车的运营一般可分为电动汽车整车(含车身和电池组)销售和电动汽车车身销售(不含电池组)等两种方式,相应地可以建立以用户自购电池组和电池组租赁相结合的电动汽车应用模式。购置电

13、动汽车整车的使用者,可在家庭或停车场进行充电,在充电站进行维护服务,时,。,;在(设立若干充电站,向;使用者租赁充电站,也可在家庭或停车场进行,到设有快速充电设施的场所应急充电。充电站可以由电池供应商或电力公司组建,也可以由其它方式组建。充电站应充分利用用电低谷充电,发挥规模效应和低谷电价的优势。4电动汽车使用经济技术分析411对比车型B级电动汽车B级燃油汽车以准备产业化的ECUV为例,其主要参数如下:最高车速120公里/小时;电机额定功率25KW一次充电续驶里程250公里;每百公里耗电12千瓦时;每次更换电池时间约3分钟;以帕萨特为例,其主要参数如下:最高车速195公里/小时;发动机容量11

14、8升;一次加油续驶里程约550公里;每百公里耗油10升;每次加油时间约5分钟。412使用成本构成电动汽车(整车购置)电动汽车(车身购置)燃油汽车a1一次性购置成本:电动汽车车身1115万元,电池组815万元20万元车1115万元车22万元b.使用成本:根据广东省政策,峰谷电价比为31161,低谷电价约为013元/千瓦时;现时油价为5139/升。百公里耗电量×电电池租赁、充电及维价/充电效率=12×护费用=68元/百013/0190=4元/百公里公里。c.维修保养成本:百公里耗油量×油价=10×5139=5319元/百公里1对电机、电子控制系统及机械等进行

15、维护保养。015元/百公里。同左。015元/百公里更换机油,清洗油路,动力系统及机械等维护保养。4元/百公里。240续上表李慧琪:纯电动汽车运营模式及经济性探讨当然,在电动汽车使用的初期由于产品还处于成长阶段,应用技术的发展有一个过程,其技术经济价值的凸现需要政府、社会和企业的共同努力。d.折旧成本:按整车行驶寿命为30万公里,电池组使用寿命为15万公里折旧:1115万元÷30万公里+815万元÷15万公里=95元/百1115万元÷30万公里=3813元/百公里22万元÷30万公里=73元/百公里5结论(1)电动汽车起步快,零排放,噪声小,等候交通信号和

16、交通拥堵时不耗能的特点是城市用车与城市公共交通用车的最佳选择。(2)除了提高电动汽车的的续驶里程和技术成熟程度外,电动汽车的行驶区域范围、电动汽车面向使用者的人性化设计和电动汽车的充电、维修等服务方式对提高电动汽车运营的经济性与基础设施建设有重大影响。(3)由于国际燃油价格的持续上涨,以锂离子动力电池为代表的新型高能二次电池的迅速发展,电动汽车与内燃机动力汽车比较,其综合经济效益已有一定的优势,电动汽车已具备了全面进入市场的经济性能条件,从发展趋势看,更是如此。(4)电动汽车采用以电池租赁为主,家庭充电和快速充电为辅的综合充电方式及服务体系,可以充分利用现有公共,充分利用低,充分利用电力公司、

17、。,可以迅速形成电动汽车电池租赁网络、,为电动汽车进入市场创造良好的环境,在技术上和经济上都是可行的。公里e.电动汽车购置与综合使用成本(即a+b+c+d):9915元/百公里10618元/百公里13019元/百公里413结果分析成本比照图如附图1所示。同级电动汽车与内燃机动力汽车相比,整车购置的电动汽车综合使用成本每百公里节省3114元,租赁电池的电动汽车综合使用成本每百公里节约2411元,若考虑实行燃油税等因素,内燃机动力汽车综合使用成本还会上升,显然,当箭电动汽车巳在综合经济性方面有一定优势。,种情况的主要原因是电池,升价,不需增加额外投资,现。参考文献:1JAMESFRANCFORT,

18、VICKINORTHRUP.TH!NKcity-ElectricVehicleDemonstrationProgram:SecondAnnualReport2002-2003R.July2004.2BENOITSIMON,REMCOHOOGMA.TheLaRochelleExperimentwithElectricVehiclesR.InstituteforProspectiveTechnologicalStudies(IPTS),March20023王宇宁,姚磊,王艳丽.国外电动汽车的发展研究J.汽车工业研究,2005(9).4胡明一,胡伟.国内外电动汽车发展状况EB/OL.中国汽车工业信息网,(2003-12-16).5王景琳.电动汽车的示范运行EB/OL.国家电动汽车试验示范区管理中心网,(2005-08-10).图2我国锂离子电池与97号汽