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市民说|城市公交汽车的经营困境,与电动化是什么关系?

新的讨论方向

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最近关于公共汽车经营困难又有了新的讨论方向。媒体[1]提出的问题是:公交陷入经营困境,与全面电动化有关吗?有专家认为,哪怕按照2018年数据,电动车的全生命周期成本也小于燃油车。由此似可推断,其经营困境和电动化无关。

然而,这里还是要商榷——电动车的全生命周期成本,不是真空中的球形鸡,需要结合城市交通现实环境来看。

「里程焦虑严重限制了车辆运用效率和灵活性」

公交电动化的问题,不仅在于车辆的电动化。实际上,150公里续航的车,无法凭借相应电量跑完150公里。电池车电量低于20%还在路上跑,需要不小的胆量。私家车大不了找个就近的充电桩救急,公交车辆则需在场站才能补电,免得开到一半乘客被要求下车或等半个小时。

闷热的夏天晚上,笔者曾在车上询问师傅为什么不开空调,答曰:车已低压报警,如果开空调,很快会电量过低,锁车动不了,离总站还有三四公里,请担待一下。这很可能是电量和续航数字不可靠引起的;而该线路所属的运营商,内部技术文件计算车辆续航里程,用的是电池SoC(State of Charge,可理解为电量)从100%到30%的实际行驶距离。

空调能耗会进一步缩短车辆续航里程。自从北京换上银隆钛酸锂电池,乘客做选择题的故事就不胫而走——选择车里冻成冰棒,还是下去推车[2]。伦敦采用的比亚迪-亚历山大 Enviro 200 EV车辆保留了柴油取暖锅炉——要知道,英国冬季气温少有零下的时候。

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等速法续航400公里的K9系列,是深圳早期购入的电动巴士型号。由于车厢内庞大的电池仓,人送外号“大衣柜”,但实际续航不超过250公里;请注意K9A(上)和K9B的外形区别,后面还会看到。作者分别摄于2020年和2021年。

换言之,150公里续航,实际可用的也就105公里左右;如果指实际行驶150公里,那么NEDC测试法之下的续航数字应超过215公里;但大规模换装电动巴士那几年,各厂商用的是等速法——以每小时40公里的速度一直跑,中间不允许停车超过2次,每次停车不能超过2分钟,一直跑到时速低于36再也快不起来为止[3]。这完全不同于城市公交客车的日常工况。

2015年底至2017年底之间,深圳纯电大跃进的主力是七八千辆比亚迪K8,该车使用二级踏步构型,车厢地板下有充足空间,摆放的电池总容量达到291.6千瓦时,标称续航达到300公里。

然而,这样的车,在一条以主干道为主的19.8公里市区线路111上,充满也只能跑五六圈左右,一天的营运任务也无法完成。该线路此前的典型排班是,双班司机跑三四圈,14或15点开工的下午班司机从上午班手中接到的车辆,电量不足以完成本班运营,需要捡单班司机跑三圈下班后、留下的还有电的车辆。

那么,为什么不充电?

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深圳的比亚迪K6,上车有三级台阶,车厢中还有一道意义不明的大台阶,车头有继承自燃油小巴的发动机鼓包;该型号一旦选配车尾下客门,就无法安装气压制动用的空气压缩机;车顶车底车头车尾塞满电池,跑市区的15分钟一班的微循环线路,倒可以两天一充。均为作者摄于2020年。

「充电策略:电池越大越好吗?」

充电,或更普适地说“充能”,其速度一直是电动汽车的痛点。城市公交客车是在铺装路面上工况最艰苦的种类,一整天在路上走走停停,时间少则七八个小时,多的如香港和美国一些运营商,一天20小时都在服务乘客。因此,城市公交客车和小汽车相比,要求充能更快,不能耽误跑活儿。

针对需求,有3种不同的充能策略:停车场充电(depot charging)、路上充电(on-route charging)和寻机充电(opportunity charging)[4,5]。停车场充电很好理解,又叫过夜充电(overnight charging),和小汽车一样,夜间不行驶时在停放处充电,早上充饱了出门一跑跑一天。

路上充电则是利用街头站点或线路两端首末站,跑一两圈就充一次。近年较多提及的寻机充电策略,是前两者的结合,有时直接代指任何会在停车场外补电的策略,覆盖路上充电的范畴。

充电策略和一些高校的25米游泳考试很像,有同学一直学不会换气,干脆用力吸满一口气潜泳到对面,需要较大的肺活量,也没法游得更远;学会换气的同学可以频繁抬头露出水面,吸入的空气只要支持几下划水,到下一次露出水面就可以,能持续游更长距离。

由此,充电策略的选择,直接影响电动巴士和配套充电设施的选型。停车场充电策略需要车辆电池够大,晚上有整整几小时可充电,故充电功率要求不高;寻机充电在日间运作间隙补电,时间碎片化,需要较大的充电功率,换得较低的电池容量需求。

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寻机充电和停车场充电的主要差异[4],来自参考来源中的麦肯锡报告,由本文作者翻译汉化。

国内大部分客车厂家都选择了对应停车场充电的技术路线,即客车搭载大容量电池,以匹配充电设施布设的起步期;但路上充电也一直有应用,尤其以使用超级电容而非锂电池的车辆为代表。

以上文提及的深圳111路为例,内燃机车辆在该线路最多每天能完成7圈运营,即280公里;电动巴士1:1替代,要车辆一次充电能行驶相同里程。根据线路所属运营商的技术文件,该线路所用比亚迪K8车型,百公里平均能耗108千瓦时,故电池容量至少要432千瓦,才能免于白天线路运营期间补电。晚间停场时间约为7小时,平均充电功率只需61千瓦。

问题在于,国内恐怕没有较大规模的运营商能做到车桩比——即电动巴士车辆数除以充电桩数目——接近1.0。上述例子中的线路所属分公司,2021年年中的车桩比只有3.79,而全面换装电动巴士的首年,即2018年,这个数字接近7,即一个充电桩要负责充七台车。

增建充电桩,受到场站面积和电气工程的技术限制——一个公交场站,总不能晚上把一个片区电网整崩了。况且,砸钱建的充电设施,很可能次年就因土地不能继续使用而损失一部分——北京特色用词叫“腾退场站”——笔者听过的一个数字是,拆一个充电桩施工费一万,搬到别的地方装上又花一万。

假若继续坚持夜间谷期充便宜电的策略,7.0的车桩比,意味着大约一小时就要充满一台车。现实中车辆电池容量只有291.6千瓦时,充电功率要达到将近300千瓦。问题是,国标GB/T 20234.1—2015里,一支充电枪的功率上限只有250千瓦。为提高充电桩周转率和保护电池,用户还会舍弃最后涓流充电阶段,充到90%就拔枪;由此派生出伺候充电桩的人力需求:挪车——一个小时才干十几分钟的充电员,是跟车队长关系好才能当上的。

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多国厂商联合开发的OppCharge技术,采用了受电弓形式,无需人工插拔枪,方便车辆在较短时间窗口内迅速补电,其功率可超过450千瓦,上海和厦门也有应用。图片来自WikiCommons。

有专家认为,公交立体车库的开发,可降低公交场站对城市土地的占用。深圳“13个公交综合车场已启动建设,按照设计规划,每个综合公交站将满足500辆至1000辆公交车的停放需求,充电设施也作为标配纳入综合厂站。”[6]

然而,本文写作时,深圳市交通公用设施管理处向公交企业吹风,以后综合车场三楼以上不再有充电桩。讲到根据“全面电动化”理念设计建造的综合车场和配建首末站,更是因考虑不到位,形成诸多难题。

在深圳现行的分散场站体制下,很多车辆过夜就在线路两端总站,故停车场充电和路上充电是同一个地方。这样一来,场站该布置快充还是慢充?

深圳场站设计,已依赖插枪慢充模式,不考虑受电弓等能提高连接效率和充电功率的技术;而另一面,场站设计规范要求倒车入库,方便车屁股靠近充电桩,导致不需要充电时,场站用起来异常别扭。插枪充电模式的落地高压电气部件和电缆,还成为一些运营单位拒绝乘客进入场站乘车的借口。

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深圳近年落成的大部分配建公交场站,由于设计规范要求的净高过低,没有增加OppCharge等顶部受流充电技术的弹性和裕度,只能占用额外地面空间,在车尾安置插枪充电桩;图中为华侨城深圳湾新玺名苑公交首末站,已由深圳市交通公用设施管理处验收通过,限高3.4米,一部分单层巴士无法进入。作者摄于2023年8月。

专家表示,公交线路里程一般不会太长。如果是慢充,日间补电基本可满足运营要求。车辆在公交场站停车间隙、司机饭点期间都可充电,调度好就不会出问题。到了夜间,则可利用电价低峰期充电[1]。

白天补电不行吗?减少峰期充高价电的额外支出,是公交公司的首要任务。深圳一些车队下达过中午严禁补电的要求。但有时不得不补:上文中111路所属的深圳巴士集团,会通报峰期充电比例较大的车队,这些车队普遍特征是,运营线路较长,回到车场的机会少,又必须确保车辆电量安全。

况且,一些线路两趟之间,只有几分钟休息间隔。能充进多少?笔者对深圳南山区一条线路做过站(layover)时间分析,副站平均停留只有8分钟。而深圳的场站规范要求,停车位必须设计成倒车进入,又耗去几十秒,把插枪拔枪和前后功率升降的时间算上,充能的时间窗口寥寥无几。

充快一点不行吗?电池容量除以充电功率,就得到一个表示车辆充电速度的比值充电倍率C——C的倒数就是几个小时能充满。例如,半小时能充满就是2C。根据2019年世界资源研究所薛露露等人发表的工作论文,3.0C以下的充电倍率都属慢充[7]。

国内的公共汽车运营单位的低车辆周转效率,即工作论文所述“大部分中国城市公交运营计划的制定相对容易,公交车与线路、场站绑定,仅做单线规划”[7]。境外同行成本控制严格,劳工保护完善,车长吃饭至少给45分钟,车不会闲着,往往采取“人停车不停”的调度方式,让其他车长接力驾驶,同一辆车还要灵活地跑多条线路。所以如果要不影响运营,电动巴士真的需要在五六分钟就充够跑一圈的电。

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钛酸锂电池搭配快充的技术路线,在温暖的珠海表现还行,大约8分钟能充满101.6千瓦时的电池;注意,因超过国标电流上限,车辆要使用2支充电枪同时供电。作者2018年11月摄于珠海拱北口岸总站。

聪明的读者会想到,一些间隔大距离短的线路,运营强度不如上述例子高。此外,有条件补电的线路,也可实行路上充电策略,通过快速充电减少车辆搭载电池的容量,省下购置费用;总之,需要根据不同运营工况,采购合适的车型。

世界资源研究所的工作论文也指出:

但是,对单车日均运营里程的解读需谨慎:本研究问卷调查显示(见图12),公交企业最初更愿意将纯电动公交车投入到线路长度为3~5公里的社区线路、微循环线路或客流量小、发车频率低的线路上,客流量大、发车频率高的线路不是纯电动公交车投入的首选。由于微循环线路、社区线路或客流量小、发车频率低的线路日运营里程为100~180公里,与纯电动公交车续驶里程大致相当,基本可以与燃油公交车实现1∶1的替代。[7]

而现实中,为最快实现车辆电动化的政策目标,深圳采购的七八千台比亚迪K8配置几乎全部一样,适应的是“全市所有线路平均特征”[7]。而且,当地独沽一味,多年只采购0.6C左右的慢充车辆。最可能的原因是,本地厂家比亚迪自产锂电池,公共汽车采购快充车型会减少对电池的需求,无法有力拉动其产值;另一面,国家倒也节省了快充车型的高额补贴。

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猜猜最后买了哪家的?

又由于国家补贴政策中10.5至12米的补贴数额固定,利润与售价倒挂[7],国内客车厂家的车辆长度选项数量锐减,中国内地大城市以往最普遍的11.5米车直接绝迹,除了12米的产品,剩下的全是同档补贴里最短的。为降低购车成本,原先以11米车辆为主的深圳,不论用9米车穿梭南园窄街的62路,还是使用13.7米三轴长车的干道大客流线路301,都换成10.5米。支线B666用10.5米K8被投诉后顺利升级干线营收翻倍的故事传为美谈;现在,深圳作为一线城市,全市公交系统找不出12米的城市客车。

补电意味着电池额外损耗。按照每天1.5个充放循环周期计算,车辆的动力电池在不到4年里会达到2000个循环。一般锂电池的寿命,是指最高容量低于原始容量80%所经过的充放电循环周期数,典型值为1000。电动巴士如果不在服役几年后更换电池,很可能面临续航大幅下降的问题。

最后解决方案是,车没电了要换一台继续跑,车比以前小了也要加车,不然拉不了那么多人,车不够就买买买。别的城市,例如东莞的公共汽车运营商,早年是买2台电动车辆替换1台内燃车辆。世界资源研究所工作论文中的图表,恰好支撑了笔者的直觉判断:这种做法的全寿命周期成本远高于使用内燃车辆。

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图表来自世界资源研究所薛露露等人撰写的 工作论文[7],恰好证实电动巴士替代率低会导致全寿命周期成本不理想,而且1:1替换的条件脱离实际:底部“说明”栏第1项假设10米车辆电池容量是200千瓦时,而现实是300千瓦时+谷期充电,无法撑够一天做到1:1替换;第2项的“假设百公里耗电量”只有实际数值的不到八成,而深圳大量工商业用电平期要约0.65元,还未计入充电服务费;第3项还没有计入充电设施的成本。

「地方保护温室长不出正常电动巴」

电动汽车首先是车,不是有自主研发的电池电机就能好的。新能源产业补贴政策下面大量“新势力”如雨后春笋,充斥着大量从来没造过车、依靠地方保护吃补贴的草台班子。

根据交通部数据,截至2022年底,全国公共汽电车中的纯电动车和混合动力车的比例已经达到76.7%,在全球范围内遥遥领先其他国家。大城市的电动公交比例更高,部分城市公交电动化率甚至已经达到100%,深圳就是一个典型代表。

2017年6月15日,深圳巴士集团宣布运营车辆全部更新为纯电动公交车。截至到2022年底,深圳共在900多条公交线路上投入了纯电动公交车15896辆,深圳巴士集团由此也成为全球规模最大的纯电动公交企业。

近年来,深圳“绿色公交”模式还在全球推广。2021年,全球首个全面电动化实际案例基础研究成果——深圳巴士集团全面电动化案例研究报告出炉。该报告由世界银行向189个成员国进行发布,旨在推动各国交通基础设施及公交电动化进程。[1]

十年前,深圳市发改委的一位领导,在一小时的电话里,对笔者解释了为什么要采购本地生产的新能源车辆,并说以后电动车辆采购价格能做到比内燃机车辆更便宜。磨完嘴皮子,我的饭凉透了,申请政策文件公开的要求也不了了之。

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比亚迪K9和K9B,人送外号“四个大衣柜”“罚站车”:因动力电池严重侵占车厢内空间,这款12米大巴座位奇少,后期运营商拆除一部分,个别车只有8个座位;此外,动力电池舱在车外没有任何开口,这意味着电池出现热失控等故障时,所有产物将优先向乘客方向泄放。作者2021年9月~10月间摄于深圳。

深圳上次采购内燃机公交车辆是在2014年。购车的公交企业为绕开地方保护,增加了“投标人必须在前一年中为国内客车销售前10名”的要求,免得重蹈不得不用五洲龙混合动力客车的覆辙。坊间盛传,由于金龙和中通等外地厂家的国V柴油车辆中标,主管部门将实现“公交(公共汽车)全面电动化”的政策目标,提早到2017年底。此时,深圳公共汽车行业早已完成国资整合,三大专营国企比拼觉悟,东部公交加码提前完成,最终西部公汽留下400台柴油车,但这批“应急运力”往往不出现在媒体报道之中。

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西部公汽保留的400辆柴油车,多数被调往距离较长、早开晚收和充电不便的线路服役;这些车很多跑了不到7年就于2021年底全部提前退役。作者摄于2021年5月。

全面电动化的潜台词是,没到寿命的内燃机车辆,将会被行政命令强迫提前退役。这些还有剩余寿命的车(有的还有6年寿命)被电动车厂家收回,折抵购车款。只有小部分成功转卖到小城市,如江西萍乡,继续服役。

一万多台的订单,大头被本地的比亚迪吃掉,创维旗下的开沃汽车(原南京金龙)分到了小份的中巴订单蛋糕。这么短的时间,依靠比亚迪在各地投资换市场建立的“分号”拼命赶工——天津、大连、武汉、杭州、西安、长沙……赶工怎会有好东西。

迅速扩张的产能,在经营上不可持续。2018年伊始,深圳的专营公共汽车绝大部分是3年内的新车,因此之后几年购车需求直接消失;整个系统无缘此间新车获得的技术改进,尤其是电池能量密度增加带来的续航提升。这简直是先发劣势的完美例子。

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北京公交集团使用的纯电动巴士,以福田BJ6123EVCA-37为代表,使用了能量密度较低的钛酸锂电池,占用了车尾和中部两侧空间,形成类似地铁车厢的座位布局(俗称“地铁座”);作为12米车,该型号定员降低到77人,仅相当于9.5米长的柴油车;多年前,笔者在广州曾被老人和孕妇婉拒让座,原因是这种侧向座椅前方没有扶手,难以安全坐下;而北京公交集团的BJ6129EVCA系列,后山只有3排,全车仅24座。 图中为BJ6129EVCA-N1,2022年中标单价160万[8]。照片授权:夜莺夜影。

完成广州几波订单后,广汽比亚迪陷入停摆,工人停发工资,如果不愿辞职可报名到汕头的兄弟公司帮忙。大幅波动的需求,对培养技能人才和维持设备正常运转极其不利。

深圳专营公交系统下一次成规模采购车辆就到了2021年。这几年间,地铁依靠土地财政和低息借债大幅扩张,公共汽车客流下降,主干道公交车辆载客量低,引起小汽车使用者投诉的舆情。深圳开始减少公共汽车系统运力,包括将小巴比例列入补贴考核要求,再次强迫公交企业提前报废车辆和购买本地企业(更昂贵的)新车。

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现在多了一个本地厂家中兴汽车,这台拜辰牌GTZ6616BEVB,既然座椅和其他内饰件是正的,那么这两块歪斜的壁板包着的后围车身框架,很可能是斜平行四边形。作者2022年7月摄于深圳。

尽管理论上合理的电动化能减少成本,但若电动巴士本身就让票款营收流失,又该如何应对?

深圳采用的电动巴士,最大特征是车厢狭窄逼仄。厂家的设计思路是,优先挤占乘客空间摆放电池,满足续航要求。更诡异的是,车窗小得可怜,天花板莫名其妙地矮。比亚迪K8车高3.15米,在车厢前中门之间的区域,内部净高只有2.16米;同样是二级踏步没有顶置电池的两款车,纯电动的南京金龙NJL6859BEV9,车高只有3.12米(-0.03),车厢净空却也有2.21米(+0.05);被淘汰的烧柴油的宇通ZK6126HG,车高3.265米(+0.115),同样位置车厢净空达到了2.32米(+0.16)。稍微算一下,就知道K8的车顶厚了7厘米, 1.83立方米车厢空间不知去了哪里。

这款车的车窗透光部分还比窗框小两圈,车厢采光惨不忍睹。车尾仓盖的铰链都设置在乘客车厢空间内,遮去后风挡的两块区域。晚上车里不开灯——根本没灯可开——车厢以勒克斯(lux)为单位的照度很多时候只有个位数,好的时候也很难到50勒克斯,是以往采用不间断灯管的柴油巴士车厢照度的一半不到。北京地方标准《公共汽车通用技术条件》要求距车厢地板1米处照度不小于130勒克斯[9],电动化后的深圳没有一辆车能达标。

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比亚迪K8车窗上缘非常矮,乘客坐在最后一排平视,完全看不见车外;注意用绿色虚线圈出的两条塑料灯罩,深圳有近7000台同款车(CK6100LGEV2)在此没有安装任何发光元件,也就是说,车厢内没有照明灯具,夜间仅靠广告的微光。作者2023年8月摄于深圳。

车厢空间小就算了,最要命的是坐起来难受。电动巴士是安静,不会怠速抖动;厂商似乎还为电机比内燃机的更高扭矩输出而自豪。另一边,比亚迪的动能回收策略极为激进,不踩加速就会减速,不能像内燃机车辆一样滑行;要不然就跟NJL6859BEV9一样碟刹制动力度大得像是飞机用的。加减速猛烈,乘客随着车辆启停,风吹麦浪一般晃来晃去。

笔者个人熬夜了或身体抱恙时,哪怕电动巴士上有座位,都会止不住晕车想吐;有上海朋友来深圳坐车则止不住想打瞌睡。网上多有评价,认为深圳公交司机普遍暴力驾驶。开车的叫屈:K8这个油门踏板“把脚放上去车就动了”,标定这么灵敏,怎么控制?

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比亚迪K8在前轮包侧面的这个凸起匪夷所思,正常的二级踏步气囊前桥不应有这么大的东西顶住乘客小腿肚;右边警示标语是“禁止用水冲洗地板”。作者摄于2023年9月。

更荒唐的是,比亚迪K8作为商用车,是一款完全的“无钥匙”车型。既没有机械备份钥匙,也没有贴近就能识别钥匙的RFID感应区。如果遥控器里那颗不能充电的纽扣电池没电,没有任何办法可发动车辆。

深圳一些车队,特地嘱咐单边调度线路的司机,首班车和末班车到副站后,返程发车之前休息时,千万不要断电。否则钥匙没电,车动不了,首末班车考核直接完蛋。为弥补车辆可靠性低等导致的不确定性,很多高峰期都要十几分钟一班车的线路,首班车末班车是间隔3到5分钟连续放两台车。

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“本车的机械钥匙……无实际功能”

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 一台10.5米的车,竟然所有车窗都不一样。不同批次的L3a和R3a还有差异。作者分别摄于2022年6月和2020年6月。

比亚迪K8突出的一点,是有些地方修起来极其麻烦。侧视图标号的车窗,数字相同的尺寸相同,如R3a和R3b,但因推拉窗和涂黑区域形式不同,车窗能互换安装但不能正常使用;R5和R3b相邻且看起来差不多长,但因玻璃接缝不在窗框正中,车内长度实际差了25厘米;同理,因推拉窗形式和位置不对称,同一位置的左右两侧车窗,如L5和R5,也不能互换安装。包括车门和最后两块暗窗在内,一台车有16种不通用的玻璃零件;深圳过往采购的11米柴油车,如XMQ6116G,这个数字仅仅是7。

窗玻璃是一般人最容易发现零备件短缺迹象的部位。在深圳稍微留意,就能遇到把后面的R3b装到R3a的车。笔者甚至遇到过个别车辆,某块玻璃厂商标记不同,仔细一看,车窗是维修工人动手裁剪玻璃后刷黑漆拼接的。

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R3b的车窗备件能装到R3a的位置,但下半部分是盲窗,乘客近似面壁思过;后面那个“灭火系统”的大柜子则是更荒谬的故事。作者2020年12月摄于深圳。

有些骨子里的问题修无可修。纯电化之前的新能源时代,五洲龙混合动力客车发生过大梁裂纹召回检查,严重影响全市公交服务的事件。车辆中部是承受弯矩最大的地方,前后轮受力会转化为这里的挠曲变形,恰恰此处又有中门这个“顶天立地”的开口,车身侧面腰部的桁架需要中断。

所以,这里的车身结构需要面对最大的挑战。比亚迪K8较以往的10.5米柴油巴士少一个窗,亦即少一对支撑车顶的窗柱,加之错误排布,带来车身强度不足的问题:这个车型诡异之处在于,中门之后一般是三个侧窗,它却只有两个,前后相邻的L3a/R3a和L3b/R3b两对侧窗太长,L2/R2窗却太短,侧面纵向支撑结构的间距很不均匀;结果是深圳将近8000台车,都在中门两个上角有三角形的补强件。这是无法隐藏的证据。

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公交车车身结构不堪重负的迹象:除了内饰侧围板表皮拉扯起皱,肉眼可见空调风道下缘、门框和车门三者并不平行。该车2017年服役;照片经过Camera Raw镜头校正。作者摄于2023年9月。

车辆的电气化带来了很多高压部件,还有集成度更高的各种控制器,这些都是用户(公交企业)自己难以维修,或保修条款根本不允许自行维修的。开过车的人都知道,4S店保养比路边汽修厂贵。深圳在规划公交综合车场时,认为公交车辆全面电动化之后,车辆维修需求降低,三电(电池、电机、电控)又要外送至车辆制造商授权的售后服务网点进行维护,公交综合车场一般不再设置高级保养(大修)空间[10]。用户对维修保养成本的控制能力越来越弱。

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备件通常不可互换。2013年的K9维修手册里,连电池仓外侧两块盲窗,都是左右两侧有不同的零备件编号;甚至这份文件里前后出现的车型都不一致,最大区别是脑袋上有没有电池包,笔者无法判断这份文件究竟适用于电池顶置的K9A(CK6120LGEV2)还是“四个大衣柜”K9B(CK6120LGEV1)

不能把全部问题都怪在电动化。不过,电动化带来了这么难开难坐还难修的车……既然买车没得选,维护保养和备件来源也被垄断,产品设计成难以自行维修的,这意味着对方有漫天要价的本钱——这不是在说苹果。深圳这边公交企业,有时要换块前风挡,就等来一片外地规格的备件,装上去之后,线路牌都被涂黑的区域挡住。有本事换供应商吗?还能发誓以后不买这家公司的车?

「电动车跑得越少越贵」

根据亚洲开发银行的报告,保定的8米内燃机公交车辆年行驶里程约2.4万公里,同样长度的电动巴士年里程约2.1万公里,这个比例远胜于很多大城市,说明在客流不那么大的线路上,保定的电动巴士替代率较高;10米车的数字则只有2.7万公里和1.3万公里[13],当地很可能被迫部分采取了2:1的车辆替代方式。

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仪表板上两个橙黄色指示灯,分别是ABS和ASR系统故障指示;更常见的是同一个颜色的刹车片磨损警告灯亮起,因过于常见,已很久没有拍摄。同理,这些故障在深圳根本修不过来,尽管大概率是虚警;此外,这套仪表完全不显示对公共交通车辆最重要的车门状态。(ASR意为Acceleration Slip Regulation,防打滑装置,有时又称牵引力控制系统TCS,比亚迪在各种材料中均未说明该故障指示灯的存在。)作者2022年10月摄于深圳。

广州6~8米长度的内燃机公交车辆每年行驶6.8万公里,电动车辆只有5.1万公里;10~12米车分别是7.8万公里和6万公里[13]。相较之下,尽管电动车辆行驶里程依然难以望内燃机车辆之项背,但广州的总体车辆利用率显然大幅高于保定市。

而“电动车辆全寿命周期成本低于内燃机车辆”的核心逻辑,是电池带来更高的初始购置成本(upfront cost),可以从使用过程中更低的能源价格赚回来。换言之,跑得越多,电动汽车的全寿命周期成本越有优势。内燃机车辆不跑就不加油,电池的自放电特性意味着不能不充电,购置成本已告沉没,由亏电出现的损伤还不在保修范围内[1]。

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图片图表仅供示意。本文作者绘制。

专家指出,即使按2018年的数据计算,电动公交全生命周期成本也低于燃油车[1]。但有没有人想过,电动化几年后的数据,会更难支持这个结论?

深圳巴士集团2021年的车均日里程只有159公里,比上述世界资源研究所2018年工作论文数据中的深圳全市平均值低了6.5%。参考文献中“电动巴士全寿命周期成本更低”结论的基础是车辆每年行驶6万公里,8年是48万公里,同理,使用深圳巴士集团2021年的99.66%完好率计算(姑且不管这个数是否灌水),全年365天(实际不可能)行驶里程只能达到5.78万公里。

东部公交2015年底买来做定制公交的比亚迪C9,到今年车都快报废了,很多没跑到30万公里(截稿时替换新车的招标公告刚发出);同年采购的778台比亚迪K9F(CK6121LGEV)已全部提前报废退役。

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BYD6700B2EV1车长7.0米,驾驶视野奇差,前风挡下缘距地超过1.5米,深圳买的还取消了车头两侧盲区观察窗, 中标单价90万[11];该型号2021年之前称为B6,因为深圳方面觉得这车不够小,遂改称B7,原有型号让予同厂新的小巴车型,单价80万、6.0米长的BYD6601B2EV1[12]。作者摄于2021年。

虽然电动公交车面临电池退役问题,但从全生命周期而言仍具备成本优势。王震坡表示,按10年周期测算,以10米纯电动公交客车为代表的新能源客车相比燃油客车具备显著使用经济性。

王震坡现场分享的数据显示,纯电动公交车在初始购置费用、百公里能耗等指标上不如燃油公交车,但在维修保养费用、补能费用等指标上优势明显。整体来看,以每月行驶里程5000公里、每天运营12小时计算,纯电动公交车10年的总成本大约242.6万元(不更换动力电池)和258.6万元(更换动力电池),而燃油公交车10年的总成本约304.4万元。

在运营效率上,纯电公交车相比燃油公交车也并无明显劣势。根据行业测算,不同长度纯电动公交客车日常运营里程与燃油客车相当,以10-12米车型为例,燃油车日均行驶里程140.3公里,纯电动公交车日均运营里程148.1公里。[14]9月10日经济观察网刊登了《面对多地公交“停运” 行业专家激辩电动客车破局之道》一文,里面以上三段话让人困惑和震惊。

首先,纯电动公交客车大多根本跑不到10年:电池在车辆价值中占比很高,衰减意味着车辆大幅折旧,更新电池需要高昂的投入,却要自掏腰包;在购车补贴数额较高的2015-2019年间,明显买新车再领补贴更加划算。珠海多款纯电动公交车型只有三四年寿命[15,16]——俗称“董三轴”的格力银隆GTQ6146BEVBT8,2016年10月还以“让世界爱上中国造”的涂装惊艳亮相,2018年底就陆续退役[17]。即便车辆不存在质量问题,地方政府往往设置营运客车的最长日历寿命,深圳一般是大巴超过8年就要申请续期,中小巴(8.5米长车辆被归于此类)额定寿命只有5年。

每个月行驶5000公里,对应每天166.7公里,已高于上文深圳巴士集团的平均数据。后面又说“纯电动公交车日均运营里程148.1公里”意味着普遍不达标。

深圳作为特大城市,2018年之前的柴油巴士一天平均要跑228公里[7];2021年时,有些线路尚能保持每天超过18小时的服务时长(TCQSM的B级服务水平),一辆车不补电根本没法从早跑到晚,拆成两辆车接力,各自很难跑够12小时。

如果车也是单班,早6晚8,燃油车一天只跑140.3公里,如果数据来源经得起验证,只能说太多城市公交服务水平本身不高,车辆使用率很难超过纯电动车辆更经济的平衡点。

深圳某公交运营企业的一个分公司,2023年8月车均里程是4580.0公里,除去空驶往返场站的部分,即载客里程为4203.1公里;摊到每天,分别只有147.7和135.6公里。全公司近千台车,包括空驶的月里程和载客里程低于5000公里的,分别占63.4%和68.6%;日均总里程和载客里程低于150的,分别占53.4%和62.8%;这个公司甚至有19.7%的车日均载客里程不到100公里。

按线路统计,85.4%的线路车均月载客里程不足5000公里,79.1%的线路车均日载客里程不足150公里,还有43.8%的线路车均日载客里程不足100公里。例如,其中一条市区线路,车均日载客里程只有125.5公里,但当月线路所有车辆载客里程之和,已超过去年8月当时的运营服务计划限额。而里程超过限额的后果是可能问责。

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济南公交凌晨一度电的价格是一块五。截图来自微信小程序“济南公交充电”。

在存量市场中,不少针对电动公交的金融产品也开发出来,比如电池租赁。通过租赁电池,可以解决电池衰减和初期购置成本高的问题。

据《经济参考报》报道,深圳东部公交就通过对电动车进行融资租赁购置、对电池进行经营租赁的混合租赁模式,减少了企业一次性投资额实现轻资产运营,同时确保电动车后期运营维护质量。[1]

东部公交的例子,更接近于流动性危机下把车卖了回租,坊间传闻是,除了动力电池,充电桩都卖给资产管理公司,先拿回一笔可观的现金维持企业日常运作。租电池这个模式,深圳有个臭名昭著的先例:2018年5月《南方都市报》报道,巴士集团旗下60台2013年采购的五洲龙纯电动巴士,因电池衰减,续航大幅下降到最低不足50公里。

融资租赁模式下,电池产权属于服务商普天新能源,用户无法自行维护;普天则回复,电池制造商沃特玛公司资金紧张,不是自己的责任[18,19]。这种局面下,电池提供方宁可就车辆停场作出赔偿,也不愿花费巨额资金购买新的电池。

该事件中,最致命的不是电池续航大幅衰减,而是用户无法通过仪表来得知真实续航,报道也提及“一周会有一两次停在半路的情况发生”。当时参与过厂商工作的外部专家曾为笔者分析,相关厂商当年为响应新能源政策红利,快速推出产品占领市场,省略了对车辆动力电池SoC(电量状态)检测方式的长期试验。

锂电池一大特性是,放电过程中很大一段时间电压下降不明显,涉事厂商选择时间积分方式估算电量——通俗说,根据放电时长来猜剩余电量——当电池衰减,放电曲线变化,就会开着开着跳出电量不足警告。反过来会导致电池过充——2015年4月26日,该型车发生了充电自燃的重大事故,半个南山城区都能看见深圳湾口岸升起的滚滚黑烟。而其主机厂五洲龙和电池制造商沃特玛均已进入破产清算状态[20,21]。

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50公里续航事件的主角——五洲龙A10纯电动大巴;此车的前轮包上方、中部地板左右两侧以及车尾都布置了电池仓,与比亚迪K9不同,前轮上方的盲窗面板可以向外打开以便检修电池。作者摄于2018年12月。

在客流下降的经营困境下,公共汽车运营企业需减少班次来降低运作成本;又或类似广州和深圳,被行政手段要求减少公共汽车服务,以节省财政补贴和安抚小汽车使用者情绪。由此形成电动巴士“用得越少,使用成本越高”的恶性循环。并且,电动车辆残值低,不像卖内燃机车辆更容易给银行账户回血。

本来搭乘公共汽车的乘客,被电动化的恶劣体验吓跑,被拉进能耗更高的地铁和小汽车里。深圳2016年至2020年间,地铁里程增加43%,城市居民全方式出行总量增加了31%,即超1000万人次/日;但此间公共交通分担率并无实质增长,已是规划界能在学术会议上平淡带过的共识。总的运输能耗不可能下降,人均碳排放更可能创新高。

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比亚迪C8B(CK6110LLEV)(上)车高3.58米,上车4级台阶,归类为公路长途客车或旅游客车;宇通ZK6115BEV车高3.43米,上车3级台阶,归类为城郊客车——显然后者更适合长距离的市域公共汽车线路,但本地企业不生产类似车型,深圳的公交企业便无法为快线采购适合的车辆。均为作者摄于2020年。

尽管电动化不是造成经营困难的主因,但行政命令和产业政策强推的电动化,只注重推动新能源汽车产业的发展,缺乏相应技术储备和配套,成本收益计算接近空中楼阁,加重了使用者的经营负担,同时削弱了对乘客的吸引力;加之疫情冲击和其他运输方式的竞争,电动化在客流下降收益减少的危局中更只能是雪上加霜。

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