电动客车动力电池匹配原则及方法的探讨

目前商用车之一的新能源客车，经过多年的探索，纯电动技术路线已经被越来越多的客车整车厂认可和接受。发展纯电动客车技术路线由多条基本已经收缩为一条，可以细化到如何进行动力电池匹配科学性的讨论。一是纯电动客车的基本驱动模式是电机驱动，二是由电池提供唯一能源。下面是对电动客车动力电池匹配原则及方法的探讨，供同行参考。

1.从使用角度对客车进行分类

客车从使用角度的分类，一般分为运营客车（或长途班车）和城市公交车两大类。从分类来看，长度6-12米为大型客车，长度16-8米为特大型客车。再细分，可分为车辆长度6-7米、长度8-9米、长度10-12米、16米-18米等4类。实际产品长度为16米-18米的基本是上公交车，没有运营客车（或长途班车）。客车基本长度在6-12米。车辆长度越长，电池匹配必然是越多。

2.客车运营商对产品的基本要求

不同用途的客车，运营商对其要求，还是比较多的，基本上可以归类如下4个大的要求：

①安全要求：重点是关键零部件总成件，如：电池、电机、电控。所谓安全，其基本要求是，不能因为产品质量问题，出现车毁人亡的事故，不能出现影响正常运营。

②整车寿命周期要大于8年以上，也就说，8年以内，不更换键零部件总成件，如：电池、电机、电控等。

③整车成本的一般要求，在1.5年左右时间里，用户通过正常运营，能收回购车投入费用。电动汽车与燃油车价格在同一个水平上。

④性能要求：电动客车性能目前与燃油车相比，充电时间太长，基本要求能实现1C以上（慢充1个小时能充满，0.5小时能充满到80%）。电动客车对环境温度不能太敏感，冬天和下雨天性能基本保持在同一个水平上。

3.续航里程与运营里程的匹配是一个关键点

满足客车运营商对产品的4个基本要求，实际上是非常困难的事情。目前运营里程是基于一天运营时间来确定的。运营公司每一天是基本上安排2班，即16个小时以上的运营时间。城市公交车的平均运营速度一般在35公里左右/小时，运营客车（或长途班车）平均运营速度一般在80公里左右/小时。于是基本上可以测算成出，客车一天运营里程数据。所以说续航里程与运营里程的匹配是一个关键点。燃油车目前持续里程基本是是大于运营里程。以下是大数据分析提供的运营里程：

基本目标是，电动客车续航里程等于大于运营里程。实际上是比较困难的：

①动力电池与比燃油比能量要小得多，电动客车必须要在设计环节挖潜，力争多装电池，要实现电动客车续航里程远远大于运营里程，是不现实的。

②动力电池目前比较贵，如果要多装电池，车辆成本直线上升，市场上基本接受不了，如下图：

如图所示，电池可以增加的空间极为有限，所以说整车设计的挖潜方案，必须综合思考，系统布局。

要提高客车续航里程，其主要的方法是采取高能量密度的动力电池。这个说明，提高续航里程也是一个持续过程。下图是我国动力电池发展与电动客车的关系情况:

动力电池能量提升，其价格下降，纯电动客车销量一定会上升的，这是基本规律。这里有一个基本现象，随着动力电池比能量的提升，产品公告管理一定是，以前上的目录一步一步地被淘汰出局。电动客车基于电池方面提升的开发工作一定是持续的。也就说，续航里程与运营里程的匹配是一个动态的过程，同时是一个比较长的过程。

4.客车企业立于自己的技术提升，对电池性能可以做一些工作，但空间有限

过去客车企业，基于动力电池比能量比较低，主动采用了比能量低、比功率高的电池，采用充电频次的方法，在纯电动公交车上，取得一定推广应用效果；还进行了一些车辆结构轻量化工作，今天回顾一下，这些工作其成效是有限的。轻量化工作，可以做，但是不能做突变性的轻量化工作；提高充电频次，最多不能一天多于3次以上。

主要可以做的工作有：电芯定制、轻量化设计、主动式热管理。电芯在不断的发展，整车就要不停地比较、挑选电芯；电芯定制是与整车匹配的具体技术工作；轻量化设计，重点是放在PACK，这是一个日常的工作，只要不停开发新品，这个工作就需要持续推进和开展；主动式热管理是纯电动客车设计最重要的日常技术工作之一。

5.笔者有一个新想法

动力电池性能提升是一个持续过程，同时动力电池技术变化太快，实践表明，整车厂基本跟不上。目前的现状是上一个公告目录，得4个月以上，但是管不了一年，这也不正常的，浪费企业大量的人力、财力、物力资源。这一种无奈状态能不能改变呢？

笔者有一个大胆的想法，大家都知道，计算机分为基本内存和扩充内存。内存技术是基本稳定，其容量比较小；外存技术变化很快，容量比较大。

如果仿效计算机内存技术，把纯电动客车里的电池分为基本容量电池和扩展容量电池。基本电池，其技术基本稳定，却容量比较小，决定车辆的基本里程，受车辆目录管理；扩展电池容量不进行车辆目录管理。增加里程由用户来决定（或者说交给用户），就扩展电池容量规格是标准，扩展电池容量安装多少，由厂家和用户商量来定，这个涉及到每一台具体的车辆了。

这个方案里，基本容量电池与扩展容量电池，如何对接，基本原理也是由《接口原理》技术实施。扩展电池紧跟电池技术的发展，一来满足不同用户对里程的实际需求，二来满足市场对新型电池追求。

笔者提出的这个设想，工程上能不能实现，有待动力电池厂家，尤其是PACK集成厂家工程技术人员来回答了。