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Nigel N. Clark:美国政府支付80%的公交车成本

http://www.sina.com.cn   2010年07月16日 15:54   新浪汽车综合 字号:

  新浪汽车讯 2010中国(长春)国际汽车论坛暨中国汽车工程学会年会是一年一度的中国汽车工程学会年会作为行业内高水平的综合性学术交流活动,是汽车及相关行业内的广大科技工作者进行学术交流的重要平台,本次大会主题是汽车可再生能源。以下为现场实录。

Nigel N. Clark 教授,美国西弗吉尼亚大学机械与航天工程系教授

   主持人:混合动力汽车一直是我们推进的重点,特别是最近“十城千辆”行动以来。下面我们非常高兴请到美国西弗吉尼亚大学机械与航天工程系教授Nigel N.Clark先生请他来给我们做一个重型混合动力汽车技术的报告,大家欢迎。

  Nigel N.Clark:大家下午好!

  我的演讲今天是关于重型混合动力汽车技术,我这里要讲到几个不同的领域,最后一部分再强调一下重型的混合动力汽车的技术应用情况的趋势。

  首先我先带来我们学校的高层给大家的一些祝福,首先有35000名学生,我们有很多活跃的研究机会,而且我们也做了很多的工作,都是在能源、排放以及交通方面的。

  因为大家可以看到我们有两个校园,下面这一行的图上展示出我们在柴油机测试以及一些底盘的测试方面的工作,我们大多数的工作都是在重型的汽车方面,包括像卡车,大型的巴士以及一些汽车动力的效率等等这方面的工作。

  下面给大家简单地介绍一下我们替代驱动系统,特别是对一些重型汽车的发展情况,他们在美国,之前是我们在汽油的燃料使用降低方面的一个重点,而且我们也使用了很多的进口石油,因为我们知道,美国进口石油量是超过了整个石油使用的50%,其中有非常大的一部分燃油都是用于交通业当中,当然这就存在着一些气候变化方面所带来的挑战,这就使得我们需要能够考虑到整个的重型的汽车方面的一个燃油效率的问题,在一些替代的燃料方面,我们还是可以看到有一些燃料与传统燃料有一些相通性,像一些生物质燃油或者乙醇汽油还有混合型的汽油和乙醇进行10%的混合等等这些,另外还有一些新的属性,比如可能他们不太符合这种传统的汽油和柴油的引擎,当然还有其他的一些低ME等等这一类的燃料也是一些新的发展,但是他们在美国的使用不是特别多,其实就是在加尼福尼亚的一些通勤的大巴上也会稍微使用一下,但是生物的燃油在加州使用相对受到一些阻碍。另外我们还可以看到,对于推动方面的一些有效性的推进,包括像一些在驾驶的阻力方面的减少等等,我们大部分的工作最后都会在我们一个新的项目,就是对通勤大巴的项目当中,当然它是政府或者是公众融资的基础上所建立的一些车队,我们希望能够把它作为我们测试新技术的一个基准,而且我们的这些大巴就会走遍各个地区,主要是在一些城市地区进行驾驶。所以我们认为它们会消耗非常大的一部分的燃油,我们希望对它低速的驾驶,对于燃油的使用进行一个良好的调研,可能很多人都知道,主要有三大混合的驱动的架构,包括串联的,还有包括并联的,以及复杂性的混合性的架构,在美国包括串联、并联两种的架构,在12米,还有18米大型的大巴上都会使用,还有一些是安装在这些校车当中。所以说他们这种架构大多数都可以放在一些混合动力技术上使用。

  下面我们快速地讲一下,如何来获取这些数据?

  实际上我们有一个可移动的实验室,它是跟随着整个的卡车的车队或者说是大巴的车队,我们是使用一个底盘的测力计,我们寻找长期的已经使用了很长时间大型的汽车,它对于他们的所有者来讲,他们是非常珍视的,我们在车上安装了底盘的测力计,大家可以看到汽车的轮胎当中会有功率输出,而且我们还可以进行适时的数据的获取,我们还可以检测他们在重量的基础上燃油消耗,这实际上也是我们在获得适时的大巴数据方面最重要的方法。另外我们还可以衡量他们的主要排放的指标,包括颗粒物的排放等等。

  这组数据是最后获得的一个终端的数据。我们还使用三种催化剂的情况,当然你可以看到使用催化剂的情况,这个指数比较低,这是我们获得的数据,最后我们还要同时获取他们燃油的数据,因为我们有不断持续的数据,所以说我们能够获得非常好的信息,来开发一些排放方面的模式以及燃油经济性方面的模式。

  当我们开始考虑这种混合的动力汽车技术的优势的时候,我们先观察了他们的燃油经济性,当然非常关键的一点,就是我们要了解这个汽车是怎样来进行运行的,总体上来讲,当一个汽车它有比较低的平均速度的时候,整个的循环或者说运行的循环是有很多的起步和停车,有不断地速度的改变,换句话说,如果这个车是在高速运转的话,它们整个的循环当中有更加顺畅的驾驶,当然这个速度也比较的恒定。我们所使用的一种方式就是来衡量它们的燃油经济性,当然我们燃油经济性也是非常取决于不同的功耗循环的,大家可以看到的情况是同一个汽车,或者说是一两辆汽车在不同的功耗循环当中的一些表现,下一张PPT会给大家一个更好的展示,您可以看到这种高混合的大巴在不同的功耗循环当中的表现,你可以看到它们的燃油经济性每加仑英里的指标上,随着循环的速度提高,这个数据也越来越高,这当然也是非常重要的一些数据,待会儿我会给大家再看一下这种重型混合的动力汽车在整个功耗循环当中一些具体的表现。

  这里也是同样的一个大巴,这里是他们排放的数据,你可以看到他们每英里排放的数据,我们把它除1.6的话,我们可以看到,这个循环速度越快,这个数据就越低。

  下面我想给大家再展示一个例子,也是一个速度、时间的驾乘的情况,我们知道在加利福尼亚,特别是在洛杉矶,他们会有,每小时驾乘12.5英里差不多这样的一个速度,这基本上是平均美国大巴的行驶速度,另外一个公况的情况是在华盛顿,这个地区的速度相对来说比较低一些,这里有另外两个循环,我们把它看成是非常慢的,一个是在纽约城,另外一个是在Paris,这是我们看到的对于重型的混合动力汽车的一些理想状态,因为有很多的停车和起步。刚才我已经讲过了一些关于循环的情况,但是在未来很有可能的就是当有人可以进行一些配置或者说是系统集成的时候,他们要进行控制系统的研究,而且他们也是要基于客户所需要经历的一个循环来进行制定,而且非常重要的一点,他们是要了解到客户他们的需求到底是怎样的?尤其是在车辆的活动以及他们对于这个车辆有可能驾驶的情况的预计上,这里我给大家呈现了一些数据,是我们SAE的数据,我们把这些活动,不光是在大巴上采集出来,而且还有就是一些罐车,在洛杉矶的海岸驾驶的罐车的一些具体情况也展示出来,他们在港口进行驾驶的时候,他们可以产生一些具有代表性的循环,这样我们可以用来进行设计,我们也会看他们的平均速度以及他们的一个蠕变的过程当中所需要的时间,我们并且也会收集这一系列的数据。收集了几天的数据之后,我们就可以得出一个循环数据,来了解这些重型商务卡车的一些行为,这对于大型的大巴车来说也是适用的,这些数据对于混合动力车的实验来说都是非常珍贵的资料。

  我想在这里再另外比较一下CNG以及美国06年技术柴油排放的情况。大家可以看到,对于Nox的排放标准来说,这两者存在区别,但是实际上他们CNG的排放在这个情况下实际上更为清晰一些,也更少一点,我们也做了12米的大巴车上做过实验,当然这是06年的数字,如果测量今天的大巴,今天在美国的排放量,可能都有了很大的降低,因为今天NOX的标准有了更为严格的规定。

  这是我们所做的一些混合动力车的结果,这是对于12米的柴油混合动力大巴车进行的测试,另外也与传统的柴油大巴车的排放进行了测试,我们对此进行了比较,从而能够了解对于混合动力的大巴车来说它的燃油经济性能够多好。我们应该是能够想得出来,实际上的确是这样的,对于混合柴油动力大巴车,低速行驶的时候,燃油经济性能要比传统的大巴车好得多。

  在这里我们可以肯定,这里是我们要比较的几种不同的大巴车的技术,我们也看到通过交通运行研究委员会的研究,这是西弗吉尼亚州大学一个成本性能的分析结果,我们可以看到,这里是对于国境大巴车的生命周期成本的模型,这个模型是可以广泛使用的,在这里我们可以看到第一项大巴车的技术就是包括传统或者是常规柴油,另外还有天然气和混合动力,我们主要测试了12米的大巴车,主要的影响因素包括在开生命周期成本的模型的时候,我们看到了主要的影响因素包括大巴车的行驶的特性以及燃料的成本,维护的成本,基础设施的成本,如果我们需要净化天然气的话,我们就会需要更多的液化天然气的加油站,所以基础设施会是一个问题。除此之外我们也看到这些新型的或者是混合动力的大巴车,他们的购买成本,价格要比常规的柴油大巴车价格高,因为他们的销量不是很大,当然,在美国联邦政府和州政府也会在购置方面提供一些补贴政策。

  (PPT)国境大巴车的生命周期成本模型,我们总共测试了110个不同的大巴车,我们测试了4种不同的助推技术,去4个场地进行测试,我们还测试了新的电池技术,还收集了对于维护成本的数据。我们可以看到我们所测试的技术,在纽约城、华盛顿州,西班牙图等等都做了实验,我们在华盛顿地区专门选择了一个大巴车队来做测试。

  我不在这里跟大家赘述图表上的技术细节了,这里只是列出了各种各样的信息,如果大家想要利用这个模型计算生命周期成本的数据的话,我们需要输入这些数据,这会取决于整个大巴车的生命周期,对于美国的大巴车的生命周期来说,一般来说都是12到14年,也就是说,尤其是对那些12到18米的大巴车来说,它们的生命周期一般都是这么多年。另外选择不同的柴油或者是混合动力大巴车的时候,我们认为燃油经济性或者是燃料成本是一个非常重要的决定因素,我们收集了很多的来自于不同的国际组织的数据,在做这个研究的时候,美国的油价有了非常大的跌落和下降,实际上我们觉得可能这对于我们来说,油价的波动是对于很多消费者在做出是不是需要购买混合动力大巴车的方面一个非常重要的影响因素,这就是我们为模型设置的一些情景,我们跟,包括我们需要选择什么样的技术,以及购买几辆车辆,以及购买的年份,因为不同的年份的排放标准也会有影响,另外每辆车的行驶里程还有燃油经济性,这些信息都非常重要,如果相应的信息没有的话,我们也有一些默认值供你选择。

  这是我们模型结果,我们结果已经放在网站上了,大家可以通过这样的图表了解到我们模型的结果,大家可以看到一些输入的信息,输入的值,还有一些默认值,我们在纽约城做了慢速的大巴车运行的研究,在一年前我们看到至少对于这两种技术来说,他们的成本是非常类似的,但是从那之后天然气的价格一直在下跌,而且天然气也越来越具有吸引力,但是我们很难说未来12年以后,天然气的价格会发生什么样的变化。除此之外,我们也研究了各种各样的技术,我们也考虑了我们是不是有可能替代电池或者是当大巴车达到6到8年的生命周期的时候,是不是要替换电池等等这样的问题,我们将这些不同的因素都输入到了模型中来看一看会得到什么样的结果?总的来说,这个模型非常的有意,可以通过这样的模型帮助人们做出决定,应该选择什么样的款式的大巴车。

  我来总结一下,替代燃料在美国是一个非常重要的减少排放的途径,但是现在几乎所有的这些车辆包括重型卡车的排放,实际上都已经达到了非常低的水平,所以目前的主要的问题已经不是排放的问题了,在选择燃料,替代燃料的时候,我们主要目标就是要减少石油燃料的使用量,混合动力技术给我们提供了进一步的空间,来改善燃油经济性和减少二氧化碳的排放,混合动力技术对于低速行驶的大巴车以及其他的交通工具来说是非常适用的一种技术,对于在市中心跑的这些大巴车来说,我们可以采用更多的混合动力技术。测量技术优势的时候,我们需要考虑车辆的活动量,通过驾驶周期来衡量车辆的活动量,之后也可以使用一个生命周期的成本分析模型来看一看是不是能够,这样的模型对我们会有所注意,我刚才已经说过,技术在不断地演进,今天我们已经有了非常多的智能,高速公路,而且不久的将来,大巴车也会有越来越多的在线的信息技术设备,帮助我们更好地利用混合动力技术,有可能会看到混合和传统技术之间的差距在燃油效率方面会进一步加大。

  最后我要感谢给我提供这次会议的支持方,感谢我做这个研究的时候,我的同事提供的支持,谢谢大家!

  主持人:谢谢。我想提一个问题,Nigel N.Clark先生,你刚才讲到美国政府以及美国的地方政府对于混合动力汽车的使用有一些促进政策,我们中国现在正好十城千辆,对于混合动力汽车给予一些鼓励政策,目前我们的状况是大概一辆混合动力根据它的城市公交车,根据它不同的混合动力度和节油程度,补贴大概在20万人民币和40万人民币的范围里,美国政府对于混合动力城市公交车的补贴的力度有多大?

  Nigel N.Clark:大多数情况下,联邦政府会支付80%的公交车的成本,来作为补贴,用于城市的大巴车的交通,但是也有一些要求,比如这些大巴车必须要运行12年的时间,其中的结果就是混合动力大巴车的价格很高,但是大部分的价格都是由政府来提供支持,由政府提供补贴。所以对于当地的大巴车的乘客来说,实际上他们只是支付了20%的费用,而且对于大巴车的运营商来说,也只是支付了20%的费用,除此之外,一些地方政府甚至提供更多的一些优惠政策和一些鼓励政策,这就使得大巴车变得更有吸引力,除此之外还有其他的一些措施,像是减少天然气的购置税,另外对于重型和中型的卡车来说,还有一些政府的机构,联邦政府和地方政府也会提供一些补贴政策。所以实际上联邦政府和地方政府针对不同的车辆,在不同的时间段会采取不同的激励机制和鼓励政策,但是80%的优惠政策和补贴政策是一个非常长效机制。

  主持人:80%是远远高于我们国家的补贴的政策的,我希望我们国家的政府也高度的重视在这个领域里面的技术发展,对于新技术的推动和应用给予更好的政策。谢谢Nigel N.Clark先生。

(编辑:李芳芳)

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