我国早在“八五”期间就启动电动汽车的研发工作,“九五”期间又启动“空气净化工程”；“十五”由科技部提出发展新能源汽车的实施方案，“十一五”启动“863”计划新能源汽车重大项目，制定了电动汽车“三纵三横”的研发布局。
2009年由科技部、财政部、发改委、工信部共同启动“十城千辆”节能与新能源汽车示范推广应用工程，财政补贴推动我国新能源客车产业发展的热潮，大大小小的客车制造商纷纷上马新能源客车项目，形成“举国上下皆新能源，万马奔腾尽纯电动”的景象，中国电动客车产销量已经跃居世界第一，“弯道超车”的宏伟目标似乎指日可待。透过表象看本质，新能源客车在实际应用中举步维艰，地方保护盛行，个别地方甚至出现购买新能源客车只为获取财政补贴的现象；新能源客车技术路线五花八门，与欧美国家的发展思路和技术路径有很大不同。中国新能源客车是否走在世界前列？发展方向是否有问题？
世界客车研究院（Busworld Academy）与交通运输部科学研究院最近在北京举办国际论坛，专家们介绍了欧洲零排放巴士项目和全球新能源客车预测报告，《交通建设与管理》杂志特邀请重庆交通大学公共交通学者、世界客车研究院专家王健撰写本组文章，或许能为中国新能源客车产业的发展提供一些有益的专业参考。
一、争论没有停止 政策不断加码
在市场方面，美国在电动以及插电式汽车领域仍保持市场领先地位，2013 年销售近9.6 万辆电动汽车，就电动汽车在所有汽车市场所占份额而言，法国居首位，占0.83%，德国排第五，2013 年仅售出7400 量电动汽车，市场份额0.25%。
财政部、科技部、工业和信息化部、发展改革委联合颁发《2016-2020 年新能源汽车推广应用财政支持政策》，再次引发新能源客车技术路线和补贴标准的争论。各部委对新能源汽车产业发展方向仍然没有完全达成共识，而国际社会对新能源汽车更多的共识是燃料电池汽车；国有大型汽车企业和民间资本家都对新能源汽车发展表现出不同的倾向性态度，社会各界的学者也对推广应用电动汽车发出不同声音。
自2009 年以来，新能源汽车政策已多次改变。政府对新能源汽车的定义只包括燃料电池汽车、电池电动汽车和插电式混合动力汽车，已将混合动力视为节能型汽车。事实上，电池电动汽车的历史比内燃机汽车的发明更早，因其动力系统笨重、体积大、充电时间长、寿命短和价格高等缺点，100 多年来都未有大发展，称电动汽车为新能源汽车既不准切，也不科学。
从13 城市试点对公共服务领域购买新能源车给予定额补助，2010 年扩展在5 城市试点补贴私人购买新能源汽车；2012 年国务院颁布《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020 年）》，进一步扩大试点城市，新能源汽车示范推广试点即将演变为推广应用（征求意见稿）。中国的新能源客车（New Energy Bus）在国际市场上已鹤立鸡群，电动客车（Electric Bus）产销量世界第一，似乎中国的电动客车产业已实现“弯道超车”目标？客观地讲，中国电动客车的技术发展路线是否走对了路，各种电动客车是否先进也要打一个问号。
罗兰贝格与亚琛公司共同发布的《2014 电动交通指数》（E-mobility Index）报告为我们提供了另一个视角。报告根据技术、产业与市场三项指标对七大领先汽车国家进行评估，得出排名结果显示：中国在电动交通技术和市场方面排列第5 位，产业排列第4 位，虽然政府在电动交通研究与开发领域提供的资金最多，但技术水平和市场离预期仍有较大差距。
全球电动交通指数的排名榜（罗兰贝格与亚琛）：
《2014 电动交通指数》报告表明：在技术方面，德国以微弱优势排名第一。在产业方面，日本又一次独占鳌头，领先程度小幅上升。美国与日本仍是电动汽车最重要的生产基地，日本主要从其电池生产实力中获益，2016 年将占据全球电池生产的60% 左右，韩国的份额为16%，德国为4%；电动汽车最重要的生产基地仍然是美国，2016 年将生产超过46 万辆电动汽车；2016 年开始，德国与法国在电动汽车年产量上将齐头并进，各自产量将在25 万~26 万辆，约为美国的一半。
在市场方面，美国在电动以及插电式汽车领域仍保持市场领先地位，2013 年销售近9.6 万辆电动汽车，就电动汽车在所有汽车市场所占份额而言，法国居首位，占0.83%，德国排第五，2013 年仅售出7400 量电动汽车，市场份额0.25%。
中国颁布《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020 年）》的目标是为了加快培育和发展节能汽车与新能源汽车；实施《2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策》的目的是要提高企业研发和用户购买的积极性；如何评估这项公共政策的绩效需要运用科学方法、规范流程、相对统一的指标及标准。基于对巴士与客车制造和运营技术领域的长期关注与研究，本文将从新能源客车政策目标、技术路线、能源与电力供应系统、车辆驱动链等方面，分析不同利益关系人对新能源客车的评估，讨论新能源客车能耗标准及评估方法。
二、不同的政策目标导致不同的发展路径
全球气候变化峰会设立了节能减排时间表，中国政府承诺大力推行节能减排措施，到2020 年实现减排40% 以上，已在“十一五”规划纲要中提出具体措施，新能源汽车是交通运输行业节能减排和减少温室效应的主要措施之一，而改变人们的交通出行方式（多乘坐公共汽车）才是降低油耗与减少碳排放的最好策略。
发展新能源汽车的目标
美国以石油安全为主要目标发展电动汽车，日本以产业竞争力为首要目标发展电动汽车，德国从能源效益角度发展电动汽车，中国则是从汽车产业“弯道超车”的跨越发展为目标发展电动汽车。
中国政府不断发布相关法规和标准来促进新能源技术的开发，推动示范工程建设，公共交通成为新能源汽车应用的主要领域。“十城千辆工程”计划每年发展10 个城市，每个城市推出1000 辆新能源汽车（混合动力50%、电动30%、其它清洁能源20%），3 年内推广不少于6 万辆，2012 年的运营规模占全国汽车市场份额的10%，这个既定目标尚未实现, 政府又提出更宏伟的发展目标。
自国家“863”计划电动汽车重大专项开始，一直存在新能源汽车技术路线之争。在新能源客车示范工程实施中，财政补贴细节未出台时曾一度处于销量几乎为零的困境中，市场仍然依赖政府补贴在支撑。
在中国经济增速放缓的新常态中，新能源客车衍变为政府在交通运输行业（重点是城市公共交通）降低油耗与减少碳排放的主要措施，中央和地方政府纷纷表示将投入大笔资金更换新能源客车。事实上，新能源客车仍然面临成本高和运载效率低的难点，要保障车辆正常运营需配置的电池组既占较大空间又很笨重，载客量减少；除购置新能源客车成本高之外，相关基础设施、人员成本，以及充电等候时间耗费等制约了新能源客车的市场推广。地方政府的决策者需要权衡可持续和成本效益来决策，中央政府确定了国家目标，每个城市都有具体要求，这是一个挑战性的任务，尤其是在财政资源和信息有限的情况下，引入新能源客车需要智慧选择。
欧盟《更清洁、更美好的城市交通行动》（CIVITAS）值得借鉴。该行动计划旨在转变市民、规划师、政治家和各行业的行为态度，以实现更环保的交通模式，并确保各种交通方式更可持续发展，示范项目城市采用全盘综合和个体参与方式，解决城市中各种交通方式的各种问题，示范城市都实施一整套交通解决方案，解决当地优先事项和问题，也是城市交通长期规划的组成部分，30 多个国家的200 多个城市在分享知识、解决方案和研究结果。
财政补贴是否需要调整？
中国的新能源客车推广应用局限于提供财政补贴。中央财政对试点城市相关公共服务领域示范推广单位购买和使用节能与新能源汽车给予一次性定额补助，地方财政要安排一定资金，对节能与新能源汽车购置、配套设施建设及维护保养等相关支出给予适当补助。新能源汽车补助标准最初主要依据节能与新能源汽车与同类传统汽车的基础差价，并适当考虑规模效应、技术进步等因素来确定（财建〔2009〕6 号）；新能源汽车产业发展规划颁布后，补贴标准以纯电续航里程为指标，根据动力电池组能量来确定（按3,000 元/ 千瓦时给予补贴）（国发〔2012〕22号）。一些城市就把发展新能源客车作为增加国内生产总值（GDP）的商机，政府支持本地客车制造商把笨重的蓄电池作为动力取代内燃机变身成为新能源客车，轻易地获取中央和地方政府的补贴，一些濒临停产的客车制造商又起死回生。
政府对电动交通研究与开发提供的资金：
理论上讲，财政部对新能源汽车补贴应当依据节能减排的效果，实际上却是按照车辆的续驶里程、电池容量等指标来执行，偏离政策的宗旨。规定纯电动客车续驶里程（150km）又不能满足公共交通日常运营要求（200km），补贴规定双源无轨电车续驶里程（50km）又可能大于班次运营要求（例如北京线路平均20~30km），国家新能源客车产业政策已被异化为依据配置电池提供补贴的不合理规定，甚至出现一些错误的导向，遍地开花的各种电动客车配置庞大的电池组（2,000~3,000kg）运营，能效低又减少车辆有效载客空间；显然，财政支持并没有达到推进客车产业优化升级的目标，财政支持措施偏离政策目标。
中国社会面临很多民生问题（如教育、医疗），都需要公共财政的支持，用全国纳税人的钱给少数人补贴买乘用车有些背离社会公平的基本原则，政府完全可以通过制定严格的排放标准来促进乘用车的环保。
欧盟的做法
欧盟《零排放城市巴士》（ZeEUS，FPT7）类似中国十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程，它的主要目标是：（1）通过城市现场运营的情况来评估电动巴士系统的经济、环境和社会可行性；（2）为决策者提供指南和工具来确定在什么条件下，何时及如何引入电动巴士；（3）促进市场吸收电动巴士。欧盟提供135 万欧元基金（总基金225 万欧元），示范项目联合40 家行业协会、客车制造商、公共交通运营商、能源供应商、技术供应商、工程咨询、大学和研究中心， 6 家客车制造商提供35 辆插电式混合动力客车、纯电动客车和双源无轨电车在8 个城市示范运营，建立电动巴士观测台来密切关注全球电动巴士发展，发布所收集信息和数据，有助于提供全球电动巴士市场全貌的所有利益相关系人图谱。
中国新能源客车产业投入产出令人失望
电动客车不仅仅要解决环保问题，更要满足公共交通运营的基本属性。只有满足商业化运营条件的电动客车才有前途，只有让广大乘客出行舒适、满意的电动客车才有生命力。
从八五期间国家开始投资电动车项目到十五和十一五期间大量财政投入，再加上地方财政的投入，到2013 年全国54 家企业推出190 款电动汽车（包括部分混合动力）， 25 个城市示范运行3.9 万辆电动汽车；虽然与政府设定的产销50 万辆的目标差距较大，但在国际上塑造出中国电动客车规模最大的形象，特别是大型电动客车的保有量已经让全球刮目相看。
事实上，政府对新能源汽车产业的巨大投入并没有达到预期的效果, 虽然有零部件商宣称其产品达到世界一流水平，却没有全新结构设计的电动巴士，更没有让运营商可靠使用的车型。大家的共识是：电动客车不仅仅要解决环保问题，更要满足公共交通运营的基本属性。只有满足商业化运营条件的电动客车才有前途，只有让广大乘客出行舒适、满意的电动客车才有生命力。
三、中外新能源汽车技术路线的异同
科技部确定的新能源汽车技术路径是纯电驱动。“十五”电动汽车重大专项曾把燃料电池电动汽车置于优先发展地位，“十一五”节能与新能源汽车重大专项中把混合动力汽车作为重点，“十二五”期间又把电池动力汽车列为重点。未来新能源客车发展的技术路线究竟应当怎么走？这仍然是一个不确定的问题。
如何认识公共交通电动化？
从能源效率、技术水平和商业价值来说，中小型电动客车更适合在当下推广应用，中国目前将6~10 米电动客车列入新能源客车推广应用财政支持名单，在某种程度上讲，是对电动客车技术路线冒进的一种理性回归。
在欧洲，发展现代无轨电车也是其公共交通电动化的重要组成部分，受到重视和鼓励发展，但在中国，无轨电车却因为空中架设电线影响市容等原因被限制发展，国家的新能源客车政策中也没有把无轨电车作为电动客车纳入支持范畴。不过，随着北京、杭州、郑州等城市开始认识到无轨电车运营的有效性，情况正在发生改变，双源无轨电车开始驶上街头。从节能减排的政策目标来分析，把双源无轨电车列入新能源客车推广应用财政支持名单是一个重要的方向转变，电动客车领域的各种新技术（高密度的储能电池、模块轻量化车身）必须在性能和成本上有重大突破，并显著提高公共交通服务质量才可能得到推广应用。
欧洲城市公共交通电动化的实践表明：首先从小型电动客车开始，逐步发展到中型电动客车，最后才示范大型电动客车；电动化的技术路线是从混合动力开始，进而发展双源无轨电车和快充式电动客车，中远期的目标是发展燃料电池客车，欧盟5 家主要的客车制造商（戴姆勒、曼、索拉瑞斯、范胡尔、VDL）已共同签署理解备忘录要加强推进城市燃料电池巴士的商业化和市场推广（计划2020 年投入运营500~1,000 辆）。目前技术发展的趋势是：动力电池供电可能只能是电动客车的一种过渡方案，燃料电池可能成为电动客车的终极解决方案。
从能源效率、技术水平和商业价值来说，中小型电动客车更适合在当下推广应用，中国目前将6~10 米电动客车列入新能源客车推广应用财政支持名单，在某种程度上讲，是对电动客车技术路线冒进的一种理性回归。
混合动力在欧美日得到重视
1969 年的国际商用车博览会上法兰克福，戴姆勒展出第一辆混合动力的电动巴士，1979年启动5 年期的车型试验，13 辆梅赛德斯- 奔驰305 OE 柴电混合动力巴士投入常规服务。2008 年美国的猎户座混合动力巴士在主要城市的线路上投入服务，2009 年梅赛德斯- 奔驰Citaro 混合动力投入日常运营；1991 年日本的日野混合动力巴士交付8 个城市运营。据派克研究估计，2018 年全球电动客车（包括混合动力、储能电池和燃料电池）将超过75,000 辆。
不同动力的推进系统和生命周期
内燃机的能源效率范围为15%~30%，燃料电池约为46%，而电机为80%~90%。传统客车的机械传动装置，输入一千瓦能量而输出功率不足一千瓦是传输过程机械摩擦的原因，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%，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。
欧盟为促进发展清洁汽车市场，在需求方面所采取的一个行动就是与供应方面建立建设性对话，分析运营商采购清洁巴士所有的关键要素和具体条件，根据技术、财务、环境和规划方面的参数进行比较公共巴士采用不同技术（柴油、天然气和混合动力），如可靠性、就业灵活性、燃料价格、范围、废气排放、噪声、额外基础设施需求。下表概括了各种燃料巴士的技术优缺点比较。
美国西弗吉尼亚大学（WVU）关于巴士寿命周期成本的研究项目小组，分析了100 辆40 座巴士车队12 年的寿命周期成本（LCC），其平均速度为20.48 公里/ 小时，年行驶里程约51.500公里，除驾驶员和管理成本之外，推进系统是影响巴士寿命周期成本重要的技术因素，数据显示柴油巴士、天然气巴士和混合动力巴士的投资成本、运营成本和能源成本都有明显的差异。
不同巴士技术的寿命周期成本比较：
除技术路线和运营成本的经济分析之外，要了解全球公共交通电动化的全景，还需要从管理、社会和政治等角度来分析，而相关信息爆发式的增长，很难概况发展趋势。可以肯定地说，电池容量和成本降低的进展是显著的，超级电容越来越受到关注；欧盟的经验是将电池电动技术运用于中小型巴士，中国却是大力发展大型电池电动巴士，不同国家和地区的电动化策略和措施各不相同。
四、能源与电力供应系统的效率
能源是一种提供能量的物质，如化石燃料、核能、可再生能源等，要计算综合能耗需将各种能源折算为标准燃料（煤当量、油当量或气当量）。世界能源消耗量中，化石燃料（石油、煤炭、天然气等天然资源）是最主要的能源，中国人均能源消耗量18,608 kWh（2008 年）。化石燃料属于耗竭性能源，其供应量不足会造成能源危机，特别是从石油提炼出来的汽油影响最大，因为石油供应不足已出现过三次全球性的石油危机。
电能（Electric Energy）是一种很容易传输的能量形式，以有线或无线的形式传输。电的来源非常丰富，主要来自热能（煤炭和天然气火力发电）、水能（水力发电）、原子能（核电）、风能（风力发电）、化学能（电池）及光能（光电池、太阳能电池等）等。
化石燃料在燃烧的过程中产生能量，从而推动涡轮机产生动力，同时排放大量二氧化碳，自然界吸收其中一半，每年在大气中约增加107 亿吨二氧化碳，成为全球变暖的因素之一。
为什么未来汽车需要电动化？
内燃机与电动机相比较其能效是非常低的，电动化已成为全球公共交通发展的趋势。基于不可再生的石油资源将日益枯竭的认识，全世界都认同电动车是未来汽车工业发展的方向，不使用石油来运送人员与货物将引发一场运输革命。
以乘用车为例，汽油作为燃料，从石油提炼、运输、加油到油箱和驱动车轮的总能源效率为14.6%（二氧化碳的排量为每公里168.2 克）；电力作为能源，从煤炭、石油、天然气等各种能源发电、输电、充电到电池驱动车轮的总能源效率为20.1%（二氧化碳的排量为每公里115.1 克）。在节能减排的政策推进下，电动汽车作为零排放汽车被重新提出来并扩大为新能源概念，变成社会热点。
化石燃料的燃烧还带来其他空气污染物，例如氮氧化物、二氧化硫、挥发性有机化合物和重金属。硫酸、碳酸和硝酸等酸性物质同空气中的水气混合后降落地面，形成酸雨，对于自然环境和建筑物都有腐蚀作用；化石燃料还包含放射性物质，主要是铀和钍，它们被释放到大气中。
化石燃料开采、处理和运输过程也产生环境问题。采煤对环境有负面影响，离岸石油开采对于水生生物的生存造成威胁，炼油厂对于环境的负面影响主要体现为空气和水污染；运输煤需要动力机车，而运输石油则需要有大型油轮，这都需要消耗更多的化石燃料。
电池技术的瓶颈在哪儿？
在电力系统的低谷期充电可以提高电动车对电网的利用率，用电高峰期充电，或大量汽车同时充电则会对电力系统产生很大冲击，这需要增加电能储备来满足其需求。
电池、电控和电动机是电动汽车的三大关键技术部件。电机的能效已经高达90% 以上，其重量和可靠性都要比汽油机好；电控技术在过去几年中已取得巨大进步，提高了电池的充放效率，电动汽车推广应用的主要障碍仍然是电池包。
电动客车不同程度的电动化：
汽车燃料要求容量大而重量轻，能量密度是指在一定空间或质量物质中储存能量的大小（Wh/kg)，汽油的能量密度为12,000 Wh/kg。相比之下，一次性的5 号碱性电池要有140Wh/kg 的能量，这就意味着5号电池包（油箱）的重量要比汽油（油箱）重85 倍以上。
传统铅蓄电池的能量密度只有5Wh/kg，锂电池目前的能量密度为150 Wh /kg，2020 年可能达到300 Wh/kg。在电池能量密度没有取得革命性突破之前，采用电池为公共巴士提供动力电源很难实现商业化，仍然只是一种“理想”的交通工具。典型的一辆12 米电动巴士需装备重达2,500~3,500 千克的电池，才能基本满足每天运行300 公里的动力需求（晚上为车辆充电），仅就电池重量的能源效率来讲，电动巴士相当于每天运载50~70 名乘客做无用功，这种状况无疑是一种能源浪费，这样低效的节能减排绝不是大家所要的。
电力系统大多是交流电源，车用电池多为直流电源，充电时需将交流电整流成直流电，这会给电力系统带来谐波污染，谐波的出现又带来电气设备过热、产生振动和噪声等问题，进而使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁等。
在电力系统的低谷期充电可以提高电动车对电网的利用率，用电高峰期充电，或大量汽车同时充电则会对电力系统产生很大冲击，这需要增加电能储备来满足其需求。电动汽车充电站是非线性负载，充电过程会产生很大谐波，对电力系统的电能质量也会产生很大影响。（文章作者系 重庆交通大学公共交通学者 王健 来源于交通建设与管理）
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