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电能供给方式：

1、电动车电能供给方式分析

电动车以电能替代了燃油，从根本上改变了传统汽车的动力驱动方式，虽然使用功能一样，但是从技术上已经根本不同。换个角度，从电力服务看，它是一种用电设备，是一种新型的用电需求。

电动公交车

为电动车提供电能供给，主要有交流充电、直流充电和电池更换等三种方式。

交流充电：由交流充电桩提供220V交流电能，车载充电机完成交直流变换，充电功率一般不大于5千瓦，充电时间通常为5～8个小时，主要用于电动乘用车。

直流充电：由非车载充电机完成交直流变换，充电功率较大，从几十千瓦到上百千瓦。主要用于电动公交车的整车充电，充电时间较长，至少要3小时左右。

电池快速更换：用事先充满电的电池组更换车辆上的电池组，国内设备基本可在5-10分钟完成电池更换，实现了电动车电能快速补给。　2、电动公交车充换电比较

目前，公认电池是制约电动车发展的瓶颈。选择充电还是换电，人们一般都是基于对纯电动乘用车的认识，从电池自身角度、从车的角度、汽车行业角度解读。

从电池性能分析。目前，电动车基本采用锂离子电池，锂电池具有安全可靠、工作电压高、无记忆效应等优点，但其能量密度仍较低，造成电动车单次充电续驶里程较短，更重要的是电池成组循环寿命低。目前国内电池成组后的比能量基本在70Wh/kg,循环寿命1000次以上。另外，单体电池使用过程中的环境差异，会加大单体电池间的性能差异，导致性能较差的电池加剧恶化，使电池组的循环寿命相对单体电池大大缩短。如果在公交车行驶间隙采用快速充电，为公交车提供电能补给，将造成电池负极极化，容量严重衰减，从而引起寿命急剧衰减。因此造成电动车电池部分的使用成本上升，降低电动车经济性。

2、从充电方式分析

，目前电池组比能量约70 Wh/kg，以青岛公交车为例，每日平均行驶里程约220公里，如果采用充电方式，为了每天充一次电满足行驶里程要求，就要至少装载220千瓦时、约3100公斤的电池。为了少装电池，减轻车体重量，就会出现一些示范项目中两辆车当一辆车用的现象，也就是两辆车一天轮班跑。

第二，即使不考虑电池寿命，采用快速充电，按照目前一般公交车装载140千瓦时电池测算，按照3C充电，充电功率将达到420千瓦。交流侧（380V）电流达到600A，导线线径需达到240平方毫米。直流侧（537V）电流将达到800A，充电连接器正副极分别需要2根直径18毫米的触头，为保证连接器触头可靠的电气连接和满足温升的要求，结构设计要有非常大的保持力，连接器插拔力将会达到500N以上，这时就要架装助力装置，结果会大大增加连接器的体积和重量，使充电操作非常困难。

第三，如果选择换电方式，可以采用分箱充电0.3C充电，充电电流仅为80A，有效降低交流侧的导线线径和直流触头；有效提高电池组内电池均衡。换电方式还便于电池使用过程中的维护，及早发现电池差异，对电池组进行均衡处理，甚至更换性能差异较大的电池，有效延长电池组的寿命。同时，当动力电池无法在电动车上应用时，电池性能仅下降了30%-40%左右，还有巨大的利用空间，可在变电站直流电源、储能电站等方面对电池进行梯次利用。另外，还可以根据行车路线，做到电机、电池重量与车辆运行匹配，比如按照两个来回70公里，电池仅六七百公斤。这样，节省电池，降低车的重量，提高运行维护效率和效益。因此，通过换电方式，延长动力电池利益链，有效减少电动车使用动力电池的成本，提高电动车经济性。

从电网安全分析。公交车采用充电方式，将造成高电压、大电流的直流充电机大规模集中接入电网，给配电网带来较大负荷冲击，造成配电网的严重过载。同时充电机负荷为非线性负载，会对电网产生严重谐波污染，北京奥运充电站实测数据表明，充电机造成电流谐波畸变率高达30～40%，如果不加治理，将严重影响电网和用户的稳定运行及电能质量。因此，电动车充换电方式的选择和充电设施建设要与我国电网发展现状相结合，只有保证电网可靠运行，才能保证电动车的电能供给。

综上，充电与换电方式的选择不能单纯从车辆方面考虑，需要从公交应用需求、设备技术可行性、电网安全、电动车整体经济性等各方面系统的看问题，选择合理的电能供给方式。

探索与实践

在我国作为Zui初探索换电方式实现于2005年，可能也是世界上个快换设施在兰州建立，服务于2台公交车，安全行驶5万公里。

2008年北京奥运会期间投入50辆纯电动公交车，配套建设一个电池更换站，国内次采用电池更换方式为电动商用车服务，取得了一定的运行经验。

2010年上海世博会期间投入120辆纯电动公交车，配套建设一个电池更换站，国内次大规模采用电池更换方式为电动商用车服务，并实现高负荷运行，取得了丰富的运行经验。曾经为世博会立下汗马功劳的节能环保公交车下月将出现在市区。馆1、2、3线班车和1213路线路撤下来的120辆新能源纯电动车配备至上海市区公交线路，其中80辆将投入到23路和939路，这2条线路率先成为沪上实现全部纯电动车运营的公交线路。剩下的车辆将在今年5月份前，全部投放到36路公交线上，以替代部分运营车辆。

2010年广州亚运会，20辆快换方式电动公交车，直接进入商业化运营。

2006年初，国家电网公司就做出推动电动车发展的战略部署。几年来，公司创造性、系统性地开展了卓有成效的工作，在标准体系创新、设备技术创新、运营模式创新和智能服务网络建设与规划创新等方面，电动车充换电服务的发展方向。智能充换电服务网络示范工程青岛薛家岛充换储放一体化站，是集公交车充换电、乘用车电池集中充电、储能应用于一体的电动车充换电站，于今年7月11日正式投运。公交车充换电站为青岛市公交线路上运行的电动公交车提供换电服务，可满足280辆电动公交车的换电需求；集中充电站可为1440箱乘用车电池实现集中充电，为黄岛区电动乘用车提供集中充电和电池配送服务；示范电站可实现5.6万kWh电能储存，已实现1.1万kWh电能储放功能；是目前世界上功能Zui全、规模、服务能力Zui强的电动车充换电站。

研究和实践表明，无论是从整车、电池、电机电控，还是从公交车运营管理、充换电服务，闯出一条符合国情、具有特色的城市公交车电动化之路是可行的、必然的，也是一定会成功的。

2017年底，深圳市纯电动公交车已达16359辆，实现纯电动化，成为纯电动公交车规模、应用Zui广泛的城市之一。

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