混合动力传统城市公交污染物排放对比分析

第1页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司混合动力/传统城市公交污染物排放对比分析2013年9月钟爱民天津市松正电动汽车技术股份有限公司战略发展部总监第2页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司前言在改善城市空气环境质量和降低PM2.5排放的有效措施和途径当中，“推广节能与新能源客车，加大柴油机车辆排放治理”被认为是最有效的途径之一。经过“十城千辆”以及5000台混合动力城市公交客车在全国范围内的推广的实施，新能源客车推广数量中混合动力城市公交客车占80%以上，充当了节能减排的主力军。混合动力城市客车的节能减排效果已得到公交公司用户的普遍认可。2013年1月份以来，我国部分大中城市出现了持续的雾霾天气，严重影响了人们的身心健康和日常出行，引起了全社会的广泛关注，一时“空气质量状况”成为市民关注的焦点和议论的话题，节能、减排和改善空气环境质量已刻不容缓。第3页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司一、混合动力公交车概况提纲二、串、并联式混合动力与传统公交排放对比提纲三、混联式混合动力和传统公交排放对比四、松正混合动力系统节能减排原理五、市场运营六、松正简介第4页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司随着控制技术和制造技术的发展、国家对汽车排放的重视、用户对于燃油成本的关注，混合动力系统必将向“混联式深度混合技术”发展。串联排放好，但是能量转化效率低、电池组多、重量大、成本高。混联整体性能优秀，灵活性高，节油潜力大，减排效果最好，可顺利过渡为插电式、纯电动。硬件成本低，加减速时电动机参与工作，实现能量回收，优势互补，燃油经济较高。并联混合动力公交车概况第5页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司混合动力公交车概况串联式：整车只由电动机驱动，发动机带动发电机发电并联式：整车主要由发动机驱动，电动机参与助力，也可低速时纯电动行驶混联式：电机功率大，既可串联又可并联，节能减排效果优于串、并联式松正混联式系统结构并联式串联式第6页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司提纲二、串、并联式混合动力与传统公交排放对比提纲三、混联式混合动力和传统公交排放对比四、松正混合动力系统节能减排原理五、松正混合动力系统良好示范运营效果六、松正简介一、混合动力公交车概况第7页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司串联、并联混合动力与传统公交排放对比图中可看出，并联混合动力公交车CO排放低15%，串联混合动力公交车下HC排放低16%。图一图二图中可看出，各混合动力公交车HC排放都不同程度地低于常规公交车，其中并联车CH排放比常规车低33%，串联车HC排放比常规车低66%。0.02.04.06.08.010.012.014.016.0常规车串联车并联车各车CO排放对比g/km00.20.40.60.81常规车串联车并联车各车HC排放对比g/km第8页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司串联、并联混合动力与传统公交排放对比00.10.20.30.40.50.60.70.8常规车串联车并联车各车PM排放对比g/km0246810121416常规车串联车并联车各车NOx排放对比g/km如图三：各车NOx排放对比。图中可以看出，串联车NOx排放比常规车高18%，并联车NOx排放比常规车低16%。在NOX排放方面，串联高于并联，原因为PM与NOx生成机理相反。如图四：各车的PM排放对比。图中看出，各混合动力公交车PM排放均不同程度地低于常规公交车。其中并联车PM排放比常规车低8%，串联车PM排放低70%。串联技术形式车辆的微粒物排放比并联车辆少很多，同样也是因为串联车的发动机工作在高效的工况，抑制了PM的产生。图三图四注：部分无法采集数据为参考相关文献所得第9页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司一、混合动力公交车概况提纲二、串、并联式混合动力与传统公交排放对比提纲三、混联式混合动力和传统公交排放对比四、松正混合动力系统节能减排原理五、市场运营六、松正简介第10页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司混联式混合动力与传统公交排放对比排放试验选择车载整车排放测试方法进行混合动力城市客车与传统客车的整车排放对标测试。测试方法参照《QC/T.894-2011重型混合动力电动汽车污染物排放车载测量方法》。整车加载后，在中国典型城市工况下，进行整车排放测试，测试用油为国四柴油，添蓝溶液为32.5%的尿素水溶液。试验样车为同车型混合动力客车与传统客车。中国典型城市公交循环测试系统的安装示意图第11页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司混联式混合动力与传统公交排放对比车型常规车混联混合动力车ZK6100HGAZK6105CHEVNG发动机型号YC6J245-42YC6J210N-40车长10305mm10500mm整备质量10600kg10900kg最大质量15000kg16500kg装载质量2900kg2900kg试验项目道路试验道路试验常规公交车混联混合动力公交车第12页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司混联式混合动力与传统公交排放对比尾气分析仪器整车加载试验项目项目内容说明完成时间（min）道路试验连接仪器连接GPS、电瓶、尾气采集装置、分析仪等30热车及仪器打着车给车加热、加热尾气分析仪20模拟工况行驶按照CCBC工况运行60（3次）分析计算结果计算三次结果求平均60道路试验第13页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司排放物传统柴油公交车混联混合动力公交车同比降低NOx（g/km）11.9923.65869.5%HC（g/km）0.9750.34065.1%CO（g/km）14.00811.87915.2%CO2（g/km）993.110576.00342.0%PM（g/km）0.1720.017290.0%排放测试结果对比混联式混合动力与传统公交排放对比NOx降低69.5%，CO降低15.2%，HC降低65.1%，CO2降低42%，PM降低90%第14页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司一、混合动力公交车概况提纲二、串、并联式混合动力与传统公交排放对比提纲三、混联式混合动力和传统公交排放对比四、松正混合动力系统节能减排原理五、市场运营六、松正简介第15页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司动能和势能的高效回收“怠速停机”及发动机在高效区稳定运行电动液压助力转向技术无霍尔电子水箱风扇技术松正混合动力系统节能减排原理动能和势能的高效回收“怠速停机”及发动机在高效区稳定运行动能和势能的高效回收电动液压助力转向技术“怠速停机”及发动机在高效区稳定运行动能和势能的高效回收无霍尔电子水箱风扇技术电动液压助力转向技术“怠速停机”及发动机在高效区稳定运行动能和势能的高效回收“怠速停机”及发动机在高效区稳定运行“怠速停机”及发动机在高效区稳定运行电动液压助力转向技术电动液压助力转向技术无霍尔电子水箱风扇技术无霍尔电子水箱风扇技术动能和势能的高效回收动能和势能的高效回收动能和势能的高效回收动能和势能的高效回收动能和势能的高效回收动能和势能的高效回收动能和势能的高效回收动能和势能的高效回收第16页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司混联式混合动力技术节能减排原理随机采集运营车辆中实际刹车的路况，根据车重和车速变化来计算动能变化，再利用动力电源电压变化来计算电能变化量，以此来估计回收的效率。刹车过程动力电源能量增加变化曲线及车辆刹车动车辆动能损耗曲线如上所示：按表数据计算得出，系统能力回收效率约为82.67%即电能变化量除以动能变化量一、动能和势能的高效回收第17页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司车速(km/h)中国城市公交工况（频繁出入站点，红绿灯多，拥堵严重，平均车速低）时间（s）公交实况发动机停机的时间超过50%从中国城市公交车循环工况图中可以看出车辆行驶平均车速较低，车辆在20km/h以下的工况超过80%。发动机停机时间超过50%！混联式混合动力技术节能减排原理二、“怠速停机”技术极大的节约燃油减少排放第18页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司指标名称采集项目实际油耗（满载16吨）节油率油耗37路长路况怠速不停机：30.75（L/100km）怠速停机：29.08（L/100km）5.4%油耗5路长路况怠速不停机：26.47（L/100km）怠速停机：24.83（L/100km）6.2%油耗8路长路况怠速不停机：34.01（L/100km）怠速停机：30.34（L/100km）10.712米满载公交车“怠速停机”取消前后采集节油率对比发动机“怠速停机”公交车实际工况节油平均燃油7.4%混联式混合动力技术节能减排原理第19页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司车辆行驶中，50%以上的时间里，发动机处于“怠速停机”状态，大大改善车辆尾气排放，降低PM2.5含量。车辆在进、出公交车站、红绿灯路口等人口稠密区，发动机停止，相当于纯电动车，真正实现了“零排放”，大幅降低PM2.5排放污染。停机时，发动机的噪音污染完全消除。“怠速停机”技术大幅改善尾气排放混联式混合动力技术节能减排原理第20页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司节能策略1.根据实际转动方向盘的速度及力度，动态调整转向机功率。2.不转动方向盘时，系统处于微耗能状态，电动液压助力转向总成平均功耗300W，比传统车节能80%。额定电压DC312V额定功率4KW平均消耗功率310W最大压力15Mpa控制流量18L/min(600r/min,空载时)整体重量35kg混联式混合动力技术节能减排原理三、专利技术--电动助力转向三、电动液压助力转向技术第21页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司四、松正首创“无霍尔电子水箱风扇技术”稳定节能风扇转速随发动机水箱温度而变化，当发动机水温低于83oC,电机不工作，随温度升高，风扇转速线性加快，使水箱温度控制在83oC--93oC范围内。控制系统具有完善的电压检测、电流检测、温度检测及保护措施保证本系统的稳定运行。系统采用无刷无霍尔电机控制系统，相比传统车寿命短，本总成的电机寿命达30，000小时以上。风扇控制系统根据发动机水箱温度做电机转速的调整，比传统风扇总成功耗降低50%，并有效延长系统使用寿命。混联式混合动力技术节能减排原理风扇转速随发动机水箱温度而变化，当发动机水温低于83oC,电机不工作，随温度升高，风扇转速线性加快，使水箱温度控制在83oC--93oC范围内。控制系统具有完善的电压检测、电流检测、温度检测及保护措施保证本系统的稳定运行。系统采用无刷无霍尔电机控制系统，相比传统车寿命短，本总成的电机寿命达30，000小时以上。风扇控制系统根据发动机水箱温度做电机转速的调整，比传统风扇总成功耗降低50%，并有效延长系统使用寿命。第22页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司产品型号MBF001-024N参数输入电压范围V18-32额定电流A11额定转速rpm2950额定风量m3/H3000电机效率85%使用寿命H大于16000工作温度范围℃-40-100防水方式防溅外形尺寸(长×宽×高)mm414×414×98整体重量kg2.6混联式混合动力技术节能减排原理产品型号CBF001-024N参数输入电压范围V18-32额定电流mA200工作温度范围℃-40-80防护等级IP65外形尺寸(长×宽×高)mm202×147×53整体重量kg1技术参数第23页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司一、混合动力公交车概况提纲二、串、并联式混合动力与传统公交排放对比提纲三、混联式混合动力和传统公交排放对比四、松正混合动力系统节能减排原理五、市场运营六、松正简介第24页，共40页天津市松正电动汽车技术股份有限公司运营分布截止到2013年8月，共装车5013台，车辆主要分布在哈尔滨、唐山、北京、天津、枣庄、郑州、苏州、杭州、昆明、海口、宁波、温州、南通、保定、运城等60个城市。海口唐山赣州保定郑州天津昆明