【中国网】回归现代无轨电车

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回归现代无轨电车


                                              中国网 www.china.com.cn 2012-11-09 14:11



　　财政部、科技部、工业和信息化部、国家发改委（以下简称四部委）9月中旬公开发文决定，将混合动力公交客车（包括插电式混合动力客车）推广范围从目前的25个节能与新能源汽车示范推广城市扩大到全国所有城市。


　　                                                     混动汽车节能效果取决于技术


　　由于新能源汽车技术尚未取得革命性突破，产业化和试运营的实践都没有达到政府所规划的目标。如果按百分制来评估“十城千辆”的运行情况，可以给50分。


　　目前的混合动力客车即使没有国家鼓励，也基本具备了大规模商业应用的条件。但是其中仍然有一些问题，理论上讲，传统内燃机的能源效率范围为15%～30%，燃料电池的能源效率范围大约为46%，而电力的能源效率范围为80%～90%。如混合动力客车的省油效率理论上最高可达20%～30%，而实际运行中大部分只能达到5%～10%的水平，而且还有一些号称“混合动力”的客车，由于技术不过关，更几乎和传统内燃机没有区别，根本不省油。


　　究其根源，主要错误在于简单地认为把电池、驱动电机、控制系统这些组装在一起就是混合动力客车，以为只要把电池搬到客车上就是新能源客车了，这就误导了我国混合动力客车健康发展的技术路线，


　　混合动力客车节能最重要的核心技术是采用轮毂电机驱动车辆行驶。无论是内燃机发电、电池供电或外接线网供电，电能可以直接作用于车轮上，减少传统客车变速箱、传动桥等一系列不必要的传输过程中的能量消耗，提高能源使用效率。这才是电动客车应该采取的技术路线。


　　                                                        新能源汽车示范应遵循市场规律


　　“十城千辆”工程中暴露出来的许多技术问题，不是靠政府的补贴就能解决的事。如有的混合动力巴士节油20%以上，有的却根本不节油；电池电动巴士续航里程不足，只好两辆当一辆用。


　　中国政府为每辆电池电动巴士（所谓的纯电动客车）提供高达60万元人民币的财政补贴，其市场销量依然寥寥无几；在一些城市的新能源客车示范项目中，一辆12米的电池电动巴士所配载的电池重量就达2000～3000千克（相当于运载30～50个乘客），其运营绩效自然不佳，完全依赖政府补贴才能运营，《规划》中的某些政策完全违背能源消耗与环境保护的客观标准，实际上是在补贴浪费能量且造成三次污染的蓄电池生产。


　　尽管“十城千辆”落实并不顺利，但仍不能阻止各地“十二五”期间推广新能源的雄心壮志。政府支持发展新能源汽车的产业政策看起来很美丽，出台的这些措施都是典型的计划经济模式与套路，试图用行政力量代替市场的力量，政府指定的技术路线失败的概率很大。表面看来，汽车业界争先恐后地推出各种新能源汽车，各地运营商在政府补贴支持下也在试验运营，媒体上大多报道成绩斐然，实际上却问题重重。这些新能源客车也许今天投入运营，明天就停在车库内或返回工厂维修。大量的资金和人力投入这个领域，技术进步实在微小，不敢恭维。


　　新能源客车市场目前的推动力主要来自政策刺激。在市场经济中，政策、技术和客户导向这三股力量共同影响新能源客车的发展前景。新能源汽车的发展必须基于市场经济的原则，政府大量的财政补贴只会拔苗助长。国家的政策应该只是制定一个目标（如减少对石油能源的依赖、节能、环保），要保持技术中立，应放手让企业去探索，由市场来检验，根据市场动态挑选赢家和输家，鼓励大家通过各种方法去达到这个目标，谁达到这些目标就支持谁，少数成功企业将带动产业走向成功的道路。


　　                                无轨电车将获新生？


　　目前新能源汽车政策所确定的乘用车技术路线是按照动力电池、电机、汽车电子、先进内燃机、高效变速器等产业链发展，忽视公共巴士推进系统的特征。传统公共巴士的机械传动系统，输入1000瓦的能量而输出功率不足1000瓦，这是由于机械摩擦和传输过程的原因。许多能量都损失在额定转速上，车辆高速时驱动桥所产生的能量损耗约为15%，在额定转速时所产生的能量消耗约50%，公共巴士在城市中的运营常态大多是额定转速，其能量损耗巨大。


　　在城市公共交通行业来讲，推进电池电动巴士可能是一个方向性的错误，现代无轨电车也许是正确的选择。虽然无轨电车需要接触电网来提供电源，其机动性较差，但是它无需背负大量蓄电池而增加车辆自重（或减少载客能力），不会或较少造成生产时和报废后的二次污染。对社会来讲，无轨电车的非可再生资源消耗最低、温室气体效应的排放最低；对乘客来讲，无轨电车的乘坐质量好、平稳加速和制动、噪声低，以及街道上的零污染排放；对运营商来讲，无轨电车的机械可靠性和能源效率都比较高、使用寿命长、无怠速电能损失、加速度和爬坡性能好、动力成本低、维修成本低。


　　欧洲许多发达国家的城市里，例如瑞士的苏黎世，其国民人均收入要比中国城市高N倍，城市当局几乎都保留和发展了无轨电车系统。无轨电车技术也在不断进步，包括：车辆动力系统采用交流驱动技术、整流站采用电脑自动监控、接触网适应车辆高速行驶，枢纽件替代老式电磁式分、并线器……


　　以比利时推出的EquiCity铰接式无轨电车作为现代无轨电车的实例，其拥有多模式驱动平台，既可成为无轨电车，也可以是油电混合动力巴士、燃料电池混合动力巴士或全电池驱动的巴士，还可以是双铰接巴士。


　　                             谁消灭了无轨电车？


　　在美国城市公共交通的发展历程中，通用汽车、凡世通轮胎及加州标准石油等企业曾经联合收购全美城市干线运输公司，买下主要城市的公共交通系统，拆除有轨电车系统并以公共巴士取而代之，他们逐渐减少公共巴士的发车频率和运营路线，淘汰旧巴士而不更新巴士，降低公共交通服务水平去诱导人们选择私人小汽车及推动发展高速公路，造成美国公共交通系统落后的局面，政府检察官在美国参议院听证会上，以电车阴谋（Streetcar Conspiracy）向这些公司提出起诉。


　　在许多中国城市官员的眼里，无轨电车属于次等技术，提供电源的接触网“难看”，是城市里的视觉污染。事实上，无轨电车的接触网只是在道路交叉口显得比较杂乱，在干道上与街道照明、交通信号、标志、广告、检测设备的电缆相比较，其影响是很小的。特别是与空气污染和噪声污染相比较，所谓的视觉污染甚至可以忽略，在世界银行城市公共交通政策评述《发展中国家的大容量快速交通》研究报告中，交通污染就没有视觉污染指标；世界卫生组织等机构在可持续交通：发展中城市决策者手册《城市交通与健康》中，同样也没有视觉污染指标。


　　（作者系重庆交通大学教授、《中国巴士与客车》年鉴主编）

.Leo

大实话

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    拍 屁 股 的 贪 官 、反 科 学 发 展 的 王 8  羔 子 ，电 车 不

会 让 你 得 肺 癌 ！




可 爱 的 飞 飞  --------- 南京老电车迷摄

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中国特色无轨电车


作者:世界级电学专家 时间:2010-02-10 09:14:25


1911年德国人发明了无轨电车，英国有了世界上第一辆城市无轨电车，我国1914年在上海就有了城市无轨电车，继后国内就有26个大中城市有了无规电车。无轨电车从发明至今，其供电系统都是：三相电经多个地面整流站，整流成直流电，每个整流站都通过多条直流输电线输送到电车各段滑触线上，电车通过车箱上的二个集电杆受电器获得直流电做原动力的直流供电方案。


这种供电方案决定了无轨电车规模越大经济效益就越好，只适用于大中城市，而不适用于量大面广的地市级中小城市。为了使城市无轨电车既适用于大中城市，也适用于中小城市。1990年我就提出取消地面多个电车整流站和直流输电线网，用多个高压降压变压器次级交流直接供给各段电车滑触网的交流供电体制的技术方案（见在桂林召开的中国电工技术学会全国电力电子学会第四届学术年会论文集《单相交流供电无轨电车系统初探》一文）。它可节省城市建设多个电车整流站，和架设多路直流输电网，不但节省城市建设地皮和费用，而且减少城市视觉污染和电车运行费用。


百年来电车车箱上的直流电机调速方式都是采用直流斩波（初期采用电阻）降压调速。我发明了比世界电工教课书上顶级单相桥式可控整流电路更好的龚氏桥全可控整流电路（发明专利号：87105504.和89100898.5），改变了整个世界电工科学课堂上的可控整流电路教学，使单相可控整流电路输出直接拖动直流电机调速的电功率提高了数倍。如果将它用于单相电源的直流电机调压调速，可使保持直流电机电流连续所需要的临界电感量仅为顶级桥式可控整流电路的数分之一。如果将它用于交流电直供滑触网的城市交流无轨电车的直流电机调速，直流电机的自身电感量就可以使大功率直流电机在低速运行时保持电流连续，在不需附加电感就能实现电车调速，使整个电车的电路和设备变得非常简单、可靠、省钱。它比现在的斩波调压调速要简单、可靠、成本低、维修简便。为适应电车直流电机能同时在一个桥全电路上实现调压调速和调磁调速的宽调速范围的需要，我又发明了直流电机桥全晶闸管调速装置(发明专利申请号:200710007811.4)。


桥全电路的发明被国家知识产权局和中国发明协会等有关单位定格为：中国近百年来对世界教育和科技最有影响力的发明，因此，使用我首先提出：取消地面多电车整流站，和直流输电线网，用多个高压降压变压器次级交流直接供给各段电车滑触网的交流供电体制的技术方案，以及电车车箱上采用我发明的桥全电路及其直流电机调压、调磁晶闸管宽调速装置，就是一条世界上前人所未曾走过的城市无轨电车原始创新发展之路，它就可在世界城市无轨电车系统中成为最具有中国教学、科技文化方特色的城市交流无轨电车。它与现有城市无轨电车相比具有：1) 特色城市交流无轨电车由于只用多个降压变压器替代地面整流站和直流输电网线，因此它不但投资小，而且没有直流输电线网影响城市景观。即使单条电车线路运行也会有经济效益，不仅适用于大中城市，也适用于量大面广地市级中小城市，具有更大的市场前景。现有城市无轨电车由于要建多个地面整流站, 和架设直流输电网线,。不但投资大，占用城市建设地皮，而且直流输电网线严重影响城市景观。它只有在规模经营才会有经济效益，因此只适用于大中城市，而不适用小城市。更为重要的是直流输电网线会影响城市景观，因而逐渐退出大城市中心地区。2）特色城市交流无轨电车上是交流电，因此，可直接按装低成本交流空调和低成本交流电度表等设备，有利于降低电车的造价、降低运行成本和每辆电车单独经济额算。3)特色城市交流无轨电车低压供电线路短，线网损耗小，电力变换只有电车上一次可控整流变换，因此，比现有无轨电车更节电更环保.。4）特色城市交流无轨电车采用直流电机桥全晶闸管调速装置，电能变换只有一次AC/DC变换，它仅由一个带中心抽头的自藕变压器、一套整流二极管和晶闸管模块组成的器件版和一块触发控制电路版，可以统一标准化，有利于降低成本和维修。现有无轨电车电能变换要经地面整流站AC/DC变换，电车上DC/DC（或DC/AC）变换，并且电车上的DC/DC变换控制装置都是各电车公司自巳研制或选用的，没有统一标准给维修带来困难。


我提出交流电直供电车滑触网线的城市无轨电车，同样可以通过整流和功率因数校正和三相交流变频调速实现无炭刷的电车调速。我国为推进节能减排，中央财政已决定从节能减排专项资金中安排部分资金支持节能与新能源汽车示范推广，发改委、科技部巳选定南昌等13个成市作为全国节能与新能源汽车示范试点推广城市，对推进新能源汽车的自主创新研发和产业化给于政府财政支持，对使用节能新能源汽车给于一次性的财政补助。鼓励在公交、出租、公务、环卫和邮政等公共服务领域率先推广使用节能与新能源汽车，这些汽车包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车。无轨电车是纯电动汽车中最节能的公交车，它具有低噪音、启动快、运量大、不耗油、零排放和运行成本低等优点，属于真正环保绿色城市公交车。对每辆十米以上的城市公交纯电动车每辆可获财政讣助资金50万元，这给特色城市交流无轨电车打开了广扩市场前景。特色城市无轨电车的研发和产业化生产又可获政府财政有力支持，无轨电车是世界公认的节能环保绿色交通。因此，这是一项国内外都有广扩市场、为推进国内外节能减排，发展节能环保绿色公交、有很大经济和社会效益的投资项目。特色城市交流无轨电车可以应用现有无轨电车发展中的一些研究成果：将电车滑触线利用路灯柱做支杆，利用电池或超级电容做辅助电源和采用集电杆自动升降装置，使电车通过十字交叉口能脱线运行等先进技术。就可在十字路口不架设滑触线来使电车对城市景观影响减少到最低限度，使城市无轨电车”起死回生”，走进大中小城市，来一个大发展。


北京与株州两地合作将电力机车的交流变频调速先进技术移植到城市无轨电车上，生产100辆交流变调速的空调无轨电车，这虽是一种先进技术改造城市无轨电车的方法，得到广泛关注和较高评价，但从电能传送和转换角度来看，由于地面直流供电站不可能建很多个，因此，直流供电线路都很长，直流供电线耗一般要占供电功率的15--30%,采用多变压器交流直接供电给电车滑触线,可以使线耗减少到10%以下，因此具有很大的节能效果。另外现有直流供电方式它要经过AC/DC（地面）和DC/D或CDC/AC（车上）2次变换，不但技术复杂，而且成本也较高，更为重要的是空中直流馈线网对城市视觉污染的问题没有得到解决，反而会因无轨电车需要增加空调而需加大直流输电线而有所恶化。


本发明提出一种彻底解决城市无轨电车视觉污染、展示城市公交现代化电气化节能减材的新技术方案，那就是将现有无轨电车的供电方案做彻底的改革，由多个变压器多点供给无轨电车的滑触线网，每辆电车通过2条滑触杆获得交流电，在电车上使用本发明的拓扑龚氏桥全可控整流电路进行AC/DC一次变换就供给串激直流电机宽调速装置调速的技术方案，它与现有直流供电交流变频技术方案相比有很多优点，首先它不需要地面整流站和空中直流馈线网，不但彻底解决了无轨电车直流输电线网对城市视觉污染的问题,而且节省大量直流供电网的铜线和线损，附合国家提出节能减排方向。其次是交流供电拓扑龚氏桥全晶闸管直流电机调速系统的电能变换只有AC/DC一次变换，电路和系统都很简单，成本低、可靠性好、维修方便、拥有自主知识产权，具有中国特色发展城市公交之路，可充分显示中国的科技发明创新对世界科技教育和文化的影响力.，这是一个大有发展前景的公路电气化和现代化的技术方案。希望能得到交通部公交系统、科技部和国家发改委的重视和关注。


该文章拷贝自中国节能减排网，原文地址：http://www.chinajnjpw.com/gj/yc/201002/10-39034.html

zxcvb7455

此乃真正的教授，比起某些SB砖家好多了

xuechunbo

人 才 啊 ！

GEZH1024

这才是我们所需要的呀。

看到最后想到了帝都各种印着中石油、中石化的LNG客车
估计也是不怀好意