純電動(dòng)客車研發(fā)

CA6127URE31 純電動(dòng)客車研發(fā)及試生產(chǎn) 項(xiàng)目簡要說明一汽客車公司大連客車廠二 0 0 九 年 七 月 三十一 日目 錄一、項(xiàng)目概要及背景二、研制開發(fā)的目的和意義三、國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)發(fā)展概況和趨勢四、前期研制開發(fā)情況五、主要研制開發(fā)內(nèi)容和考核目標(biāo)1本項(xiàng)目的具體內(nèi)容、技術(shù)與設(shè)備創(chuàng)新點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵工藝2本項(xiàng)目考核目標(biāo)六、項(xiàng)目組織實(shí)施方案1實(shí)施方式2技術(shù)路線3項(xiàng)目進(jìn)度安排、實(shí)施期限七、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益分析1技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析及環(huán)境影響2經(jīng)濟(jì)效益分析3對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用八、項(xiàng)目資金預(yù)算安排、資金來源與落實(shí)情況，申請(qǐng)市財(cái)政資金理由1資金預(yù)算安排2資金來源與落實(shí)3申請(qǐng)市財(cái)政資金的理由九、項(xiàng)目申報(bào)單位及協(xié)作單位概況 一、項(xiàng)目概要及背景一汽客車公司大連客車廠采用北京理工大學(xué)技術(shù)，研發(fā)并小批量試生產(chǎn)純電動(dòng)城市客車CA6127URE31。樣車9月末完成。項(xiàng)目共分樣車研制、定型試驗(yàn)、批量試生產(chǎn)、示范運(yùn)行、總結(jié)提高五個(gè)階段，總建設(shè)周期一年，總投資800萬元，其中企業(yè)自籌300萬元，申請(qǐng)政府財(cái)政資助500萬元。該項(xiàng)目社會(huì)效益十分明顯，項(xiàng)目運(yùn)行后期綜合經(jīng)濟(jì)效益逐漸顯現(xiàn)。本項(xiàng)目目標(biāo)是帶動(dòng)大連在電動(dòng)客車研發(fā)、生產(chǎn)等運(yùn)營領(lǐng)域在國內(nèi)達(dá)到領(lǐng)先水平，促成這一項(xiàng)目在大連實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。項(xiàng)目組主要成員（見表一）表一序號(hào)姓 名職 稱項(xiàng)目組中職務(wù)所在單位1王景星高級(jí)經(jīng)濟(jì)師組長大連客車廠2馬敬杰研究員級(jí)工程師副組長大連客車廠3林程教授技術(shù)指導(dǎo)北京理工大學(xué)4李康工程師成員大連客車廠5劉力楠工程師成員大連客車廠6趙素娟工程師成員大連客車廠7曹云助理工程師成員大連客車廠項(xiàng)目背景石油短缺和大氣污染是困擾汽車產(chǎn)業(yè)的兩大難題，世界各國都投入大量資金研發(fā)清潔能源汽車，我國電動(dòng)汽車的研發(fā)處于示范運(yùn)行和產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)階段。中國電動(dòng)汽車的研究雖處于落后地位，但由于政府的扶持和市場的拉動(dòng)，企業(yè)研發(fā)的熱情不斷高漲。目前制約電動(dòng)客車商品化、產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是動(dòng)力系統(tǒng)與整車的匹配技術(shù)、整車的續(xù)駛里程、電池壽命及整車的價(jià)格等。一汽客車大連客車廠采用北京理工大學(xué)技術(shù)研發(fā)電動(dòng)客車，力爭在電動(dòng)客車技術(shù)成本和運(yùn)行費(fèi)用方面取得重大突破。為進(jìn)一步提升大連市綠色、合諧的都市形象，進(jìn)一步促進(jìn)電動(dòng)客車的產(chǎn)業(yè)化做出貢獻(xiàn)。 二、研制開發(fā)的目的和意義我國即將邁入汽車社會(huì)的門檻，而汽車工業(yè)將是我國的支柱產(chǎn)業(yè)。國情決定了我國的汽車消費(fèi)和汽車產(chǎn)業(yè)不能走西方工業(yè)國家走過的老路。汽車燃料不單一依賴石油、動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)省能源、減少甚至沒有污染排放，是社會(huì)發(fā)展的必然要求。混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車、燃料電池汽車等電動(dòng)汽車，以及代用燃料汽車在我國已經(jīng)有研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)的基礎(chǔ)。進(jìn)行大規(guī)模示范運(yùn)行，是最終形成電動(dòng)汽車商業(yè)化及產(chǎn)業(yè)化環(huán)境的重要階段。大連是我國東北重要的工業(yè)城市和旅游環(huán)保城市。經(jīng)濟(jì)總量在東北各城市中居第一位，溫家寶總理出席夏季達(dá)沃斯會(huì)議后對(duì)大連這個(gè)老工業(yè)城市的環(huán)境質(zhì)量給予很高的評(píng)價(jià)，李克強(qiáng)同志在遼寧工作時(shí)提出：“東北振興看遼寧，遼寧振興看大連”。近年來，居民汽車消費(fèi)能力大幅度提高，帶來了石油消耗依賴和尾氣污染加劇的不良后果；汽車零配件產(chǎn)業(yè)大量聚集，已經(jīng)形成優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。示范和發(fā)展電動(dòng)汽車，是大連旅游業(yè)和制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求，社會(huì)意義重大。從自然地貌和經(jīng)濟(jì)區(qū)域角度，大連市是一座濱海城市，呈明顯的丘陵地貌特征；也是東北的物流龍頭、環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈的重要環(huán)節(jié)。電動(dòng)汽車在大連的成功示范和發(fā)展，將為沿海開放城市起到楷模和帶動(dòng)作用；也將為我國電動(dòng)汽車在東北和環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈的產(chǎn)業(yè)騰飛奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。三、國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)發(fā)展概況和趨勢（一）、國外電動(dòng)汽車發(fā)展概況電動(dòng)汽車在廣義上可分為三類，即純電動(dòng)汽車(BEV)、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(HEV)和燃料電池電動(dòng)汽車(FCEV)。目前世界各國著名的汽車廠商都在加緊研制各類電動(dòng)汽車，并且取得了一定程度的進(jìn)展和突破。1、日本一直以來，出于對(duì)能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)的關(guān)注及占領(lǐng)未來世界汽車市場的考慮，日本十分重視電動(dòng)汽車的研制與開發(fā)。從目前世界范圍內(nèi)的整個(gè)形勢來看，日本是電動(dòng)汽車技術(shù)發(fā)展速度最快的少數(shù)幾個(gè)國家之一，特別是在混合動(dòng)力汽車的產(chǎn)品發(fā)展方面，日本居世界領(lǐng)先地位。目前，世界上能夠批量產(chǎn)銷混合動(dòng)力汽車的企業(yè)，只有日本的豐田和本田兩家汽車公司。1997年12月，豐田汽車公司首先在日本市場上推出了世界上第一款批量生產(chǎn)的混合動(dòng)力轎車PRIUS。目前推出的產(chǎn)品已經(jīng)是多次改進(jìn)后的第二代產(chǎn)品，其生產(chǎn)工藝更為成熟。根據(jù)豐田汽車公司的測試，PRIUS轎車在城市工況下比同等排量的花冠轎車節(jié)油44.4%；在市郊節(jié)油29.7%，綜合節(jié)油40.5%。有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，豐田汽車公司已占有全球混合動(dòng)力汽車市場90%的份額。2、美國美國的汽車公司在電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化方面比來自日本的同行遜色不少，三大汽車公司僅僅小批量生產(chǎn)、銷售過純電動(dòng)汽車，而混合動(dòng)力和燃料電池電動(dòng)汽車目前還未能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，來自日本的混和動(dòng)力電動(dòng)汽車在美國市場上占據(jù)了主導(dǎo)地位。美國能源部與三大汽車公司于1993年簽訂了混合動(dòng)力電動(dòng)汽車開發(fā)合同，其中通用汽車公司投入1.48億美元，福特汽車公司投入1.38億美元，克萊斯勒汽車公司投入8480萬美元，進(jìn)行為期5年的研制開發(fā)工作，并于1998年北美國際汽車展上展出了樣車。在此基礎(chǔ)上，現(xiàn)已推出三款混合動(dòng)力概念車GM Precept、Ford Prodigy、Daimler Chrysler Dodge ESX3。2004年12月14日，通用汽車公司與戴姆勒-克萊斯勒汽車公司對(duì)外宣布，雙方將在開發(fā)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的技術(shù)領(lǐng)域攜手，共同推進(jìn)此項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。為了發(fā)展和推廣環(huán)保類汽車（包括純電動(dòng)汽車）的使用，美國有關(guān)部門不但制定了按比例銷售環(huán)保類汽車的法規(guī)，而且給予購買環(huán)保類汽車的消費(fèi)者40008000美元的補(bǔ)貼，大大促進(jìn)了美國純電動(dòng)汽車的發(fā)展。美國“AVS”公司于20世紀(jì)90年代推出了純電動(dòng)大巴，目前已行駛在歐美等大城市中，由于該款車基本上滿足了城市公交營運(yùn)的要求，有逐步取代燃油公交車之勢。（二）、國內(nèi)電動(dòng)汽車發(fā)展概況從20世紀(jì)50年代末開始，我國一些大企業(yè)的生產(chǎn)車間就已經(jīng)使用電瓶車作為工廠內(nèi)部物流的裝載運(yùn)送工具，這是電動(dòng)汽車的雛形。我國首輛電動(dòng)汽車于1966年在上海問世。1977年、1983年相繼有型號(hào)為SHD170、SHD610兩輛純電動(dòng)汽車試制并作技術(shù)測試，但均因蓄電池技術(shù)指標(biāo)低而制約了整車技術(shù)性能。20世紀(jì)90年代起，我國掀起了純電動(dòng)汽車研制的熱潮，北京、上海、天津、武漢、合肥等地的院校、汽研所、汽車廠紛紛研發(fā)了微型純電動(dòng)轎車、微型純電動(dòng)廂式車、純電動(dòng)大客車等。為迎奧運(yùn)北京奧運(yùn)會(huì)期間， 50輛裝備鋰離子電池的純電動(dòng)客車在奧運(yùn)村內(nèi)環(huán)線、北部賽區(qū)內(nèi)部環(huán)線以及媒體村內(nèi)環(huán)線三條線路上運(yùn)行。電動(dòng)汽車除了在能源、環(huán)保和節(jié)能方面顯示出優(yōu)越性和具有強(qiáng)大的競爭力外,在車輛性能方面也顯示出了巨大的優(yōu)勢。由于電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速、加速快，比燃油汽車高出2個(gè)數(shù)量級(jí)；電動(dòng)汽車的電機(jī)可分散配置,通過電子轉(zhuǎn)距控制技術(shù)直接控制車輪轉(zhuǎn)速,易實(shí)現(xiàn)四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)和四輪轉(zhuǎn)向控制,因此提高了電動(dòng)汽車制動(dòng)的安全性和可靠性。與燃油汽車工業(yè)發(fā)展道路完全不同，我國電動(dòng)汽車的發(fā)展從電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)計(jì)劃開始實(shí)施即提倡完全自主技術(shù)創(chuàng)新。目前日本、美國是電動(dòng)汽車技術(shù)比較先進(jìn)的國家，即使這樣，其在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的研發(fā)也僅有20年左右的時(shí)間?？梢哉f，目前我國電動(dòng)汽車的技術(shù)水平與日美等先進(jìn)國家?guī)缀跆幵谕粭l水平線上。如果我國在電動(dòng)汽車的技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化上能夠有一個(gè)突飛猛進(jìn)的突破，將極大的改善我國汽車工業(yè)的落后面貌，使電動(dòng)汽車在國際市場上占據(jù)一定的市場地位，使電動(dòng)汽車打入國際市場成為可能。目前市場上的電動(dòng)汽車主要有純電動(dòng)汽車、燃料電池汽車和混合動(dòng)力汽車三種。燃料電池車受關(guān)鍵技術(shù)、進(jìn)口材料和高昂成本等因素的限制，距離市場還相當(dāng)遙遠(yuǎn)；混合動(dòng)力汽車在傳統(tǒng)燃油系統(tǒng)之外又增加了一套電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，造價(jià)昂貴，自重增加且仍未解決燃油汽車的污染問題，也遠(yuǎn)未到產(chǎn)業(yè)化階段；而以專用鉛酸動(dòng)力蓄電池為能源的純電動(dòng)汽車，綜合性能價(jià)格比最高，最容易實(shí)現(xiàn)適度產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，是真正意義的電動(dòng)汽車，最具市場意義，可以最先進(jìn)入市場。四、前期研制開發(fā)情況大連客車廠作為中國第一汽車集團(tuán)公司唯一的節(jié)能與新能源客車生產(chǎn)基地投入了大量的精力研發(fā)并試制新能源客車，積累了純電動(dòng)客車、混合動(dòng)力客車研發(fā)及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。為進(jìn)一步提高純電動(dòng)客車技術(shù)水平，大連客車廠選定與北京理工大學(xué)合作，引進(jìn)北京理工大學(xué)的純電動(dòng)客車核心技術(shù)生產(chǎn)純電動(dòng)客車，實(shí)現(xiàn)電池組自動(dòng)快速更換、網(wǎng)絡(luò)化控制電池集中分箱充電站、運(yùn)行遠(yuǎn)程調(diào)度、監(jiān)控與故障診斷。五、主要研制開發(fā)內(nèi)容和考核目標(biāo)完善純電動(dòng)汽車的整車設(shè)計(jì)技術(shù)，在動(dòng)力匹配、安全保障、降低能耗、生產(chǎn)制造工藝工裝技術(shù)、檢測技術(shù)、調(diào)試技術(shù)及適合電動(dòng)汽車特點(diǎn)的電動(dòng)輔件方面開展研發(fā)工作，注重輕量化技術(shù)、新材料應(yīng)用，積極進(jìn)行城市純電動(dòng)汽車示范運(yùn)營，進(jìn)一步降低成本，完善生產(chǎn)工藝，擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，整車主要性能指標(biāo)達(dá)到預(yù)定要求，實(shí)現(xiàn)較大批量的產(chǎn)品市場銷售。近期目標(biāo)：純電動(dòng)客車獲得進(jìn)一步完善后，完成汽車的相關(guān)檢定和公告申請(qǐng)，進(jìn)行載客示范運(yùn)行。中長期目標(biāo)：對(duì)于純電動(dòng)客車而言，一旦電池技術(shù)獲得突破，迅速進(jìn)入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；電池技術(shù)未獲得突破之前，緊密跟蹤國內(nèi)、外發(fā)展動(dòng)態(tài)，逐步擴(kuò)大示范區(qū)域，將其發(fā)展成城市交通的主要工具。六、項(xiàng)目組織實(shí)施方案 進(jìn)度目標(biāo)（360天）項(xiàng)目共分樣車研制、定型試驗(yàn)、批量試生產(chǎn)、示范運(yùn)行、總結(jié)提高五個(gè)階段，總進(jìn)度為一年。1 、樣車研制（60天）試制12米電動(dòng)客車一輛，包括電氣系統(tǒng)的研制及與整車匹配。2、 定型試驗(yàn)（60天）臺(tái)架試驗(yàn)、道路試驗(yàn)、產(chǎn)品認(rèn)證和上國家發(fā)改委汽車產(chǎn)品公告。3、小批量試生產(chǎn)（30天）生產(chǎn)50量份12米電動(dòng)公交客車，按大連市公交系統(tǒng)營運(yùn)要求。4、 示范運(yùn)行（240天）包括售后服務(wù)，運(yùn)行技術(shù)統(tǒng)計(jì)，質(zhì)量改進(jìn)等。5、 總結(jié)提高（30天）包括貫穿項(xiàng)目始終的產(chǎn)品持續(xù)改進(jìn)、小批量階段性示范運(yùn)行之后的項(xiàng)目驗(yàn)收、產(chǎn)品研發(fā)成果鑒定。七、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益分析隨著石油短缺及大氣污染的加劇，國家及地方政府的專項(xiàng)治理力度也越來越大，對(duì)清潔汽車的鼓勵(lì)政策也越來越大，為電動(dòng)客車的發(fā)展創(chuàng)造出良好的環(huán)境。電動(dòng)車輛及相關(guān)技術(shù)的日臻完善也促進(jìn)電動(dòng)客車的發(fā)展。就城市公交電動(dòng)客車而言，僅北京、上海、深圳、杭州、大連等大城市的總需求每年在2000臺(tái)以上。與傳統(tǒng)的燃油公交客車相比，電動(dòng)客車的優(yōu)勢是： 能源消耗低 零排放 低振動(dòng)（特別是無怠速共振缺陷） 低噪音電動(dòng)客車的劣勢是： 續(xù)駛里程少 充電頻次高 與傳統(tǒng)的駕駛習(xí)慣差異價(jià)格分析：電動(dòng)客車的價(jià)格明顯高于燃油客車，其主要原因是動(dòng)力電池價(jià)格過高。隨著電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電動(dòng)客車與燃油客車價(jià)格的差異將逐步縮小，主要因素有：第一：電動(dòng)車及動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與新材料、新技術(shù)的發(fā)展相互促進(jìn)；第二：專業(yè)化分工合作，創(chuàng)造規(guī)模效益；第三：石油價(jià)格持續(xù)攀升；第四：國家對(duì)清潔能源稅費(fèi)方面的優(yōu)惠政策作用。車輛折舊費(fèi)分析電動(dòng)客車價(jià)格是燃油客車價(jià)格的3-4倍，每年車輛折舊費(fèi)也是燃油客車的3-4倍。 電費(fèi)與燃油費(fèi)分析12米電動(dòng)客車單位運(yùn)行費(fèi)用140（度電）/100公里×0.9元/度電126元/100公里12米燃油客車單位運(yùn)行費(fèi)用33（升）/100公里×5.74元/升189.42元/100公里12米電動(dòng)客車每年節(jié)省能源費(fèi)用約3.8萬元。動(dòng)力電池消耗12米客車每年攤銷動(dòng)力電池消耗費(fèi)約18萬元管理費(fèi)分析電動(dòng)客車新增管理費(fèi)每輛約1萬元。造成電動(dòng)客車運(yùn)行費(fèi)用偏高的主要原因是車輛折舊費(fèi)和動(dòng)力電池消耗，一旦整車及動(dòng)力電池價(jià)格下浮，這兩項(xiàng)費(fèi)用也相應(yīng)下降。如果按電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，油價(jià)持續(xù)上升，電動(dòng)車稅費(fèi)下調(diào)等大環(huán)境動(dòng)態(tài)計(jì)算，電動(dòng)車運(yùn)行費(fèi)用將很快低于燃油客車。營運(yùn)部門可以按優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)的原則調(diào)整票價(jià)，以提升經(jīng)濟(jì)效益。項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析及對(duì)策 序號(hào)風(fēng) 險(xiǎn)說 明應(yīng) 對(duì) 措 施1技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)力系統(tǒng)與整車匹配強(qiáng)化試驗(yàn)，專家評(píng)審動(dòng)力電池使用壽命合理匹配，有效監(jiān)控2政策風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)管理法律法則專業(yè)測試市場準(zhǔn)入與行業(yè)管理部門有效勾通3管理風(fēng)險(xiǎn)運(yùn)行管理、人員培訓(xùn)制定專項(xiàng)計(jì)劃技術(shù)統(tǒng)計(jì)、分析編制標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程包括售后服務(wù)，運(yùn)行技術(shù)統(tǒng)計(jì)分析減排：一輛柴油車每年排放CO 0.2415噸 HC 0.021噸 NOX 0.01575噸。投放50臺(tái)純電動(dòng)車每年可減排CO 12.075噸 HC 1.05噸 NOX 0.7875噸。拉動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)分析：大連產(chǎn)學(xué)研人才的培養(yǎng)、物流、油漆、玻璃鋼等汽車配套企業(yè)。八、項(xiàng)目資金預(yù)算安排、資金來源與落實(shí)情況，申請(qǐng)市財(cái)政資金理由項(xiàng)目資金800萬元，企業(yè)自籌300萬元，仍有500萬元資金缺口申請(qǐng)政府財(cái)政資助。序號(hào)項(xiàng)目內(nèi)容經(jīng)費(fèi)（萬）備注1技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)支付給北京理工大學(xué)3002生產(chǎn)線改造完善純電動(dòng)客車生產(chǎn)線2402樣車試制12米樣車研制1703定型試驗(yàn)臺(tái)架試驗(yàn)40道路試驗(yàn)504批量試生產(chǎn)50輛份12米豪華客車5示范運(yùn)行投放大連公交公司50輛運(yùn)行管理，售后服務(wù)6總結(jié)提高質(zhì)量改進(jìn)，項(xiàng)目驗(yàn)收合計(jì)800九、項(xiàng)目申報(bào)單位及協(xié)作單位概況立項(xiàng)單位概況一汽客車大連客車廠（簡稱“一汽大連客車廠”）一汽客車大連客車廠是一汽集團(tuán)公司的全資子公司，且有整車、底盤研發(fā)及制造的能力，有混合動(dòng)力客車、純電動(dòng)客車研發(fā)及生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)積累。在本項(xiàng)目中承擔(dān)電動(dòng)客車部分的研發(fā)及整車的制造。北京理工大學(xué)有多年從事電動(dòng)車輛研究的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過十幾年的專項(xiàng)研發(fā)，在動(dòng)力及動(dòng)力控制部分取得顯著成果，已獲得多項(xiàng)國家發(fā)明專利?？焖俑鼡Q電池技術(shù)的純電動(dòng)客車在北京08奧運(yùn)會(huì)上已經(jīng)驗(yàn)證，目前，采用北京理工大學(xué)技術(shù)的50臺(tái)純電動(dòng)客車仍在北京運(yùn)行。13