受國家政策影響，電動(dòng)市政環(huán)衛(wèi)垃圾車將成為今后幾年的發(fā)展趨勢(shì)。目前，新能源汽車私人消費(fèi)市場(chǎng)尚未成熟，國內(nèi)新能源汽車推廣還主要是公共領(lǐng)域。因此，繼北京周邊、上海等城市要求環(huán)衛(wèi)車政府采購額度達(dá)到一定比例之后，尤其近期環(huán)保力度進(jìn)一步加強(qiáng)，國內(nèi)其他城市的環(huán)衛(wèi)車采購也將呈現(xiàn)新能源化。
純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車和天然氣環(huán)衛(wèi)垃圾車迎來良好機(jī)遇
在能源供應(yīng)和環(huán)境保護(hù)的壓力下，發(fā)展新能源汽車已被列入國家發(fā)展戰(zhàn)略。2014年《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加快新能源汽車推廣應(yīng)用的指導(dǎo)意見》提出，以純電驅(qū)動(dòng)為新能源汽車發(fā)展的主要戰(zhàn)略取向，目前把公共服務(wù)領(lǐng)域用車作為新能源汽車推廣應(yīng)用的突破口。環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)作為公共服務(wù)領(lǐng)域的一部分，各新能源汽車示范推廣城市政府也將購買使用電動(dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車作為新能源汽車推廣應(yīng)用工作計(jì)劃的一部分。
從環(huán)衛(wèi)領(lǐng)域推廣應(yīng)用的情況看，純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車成為電動(dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車中政府部門推廣使用的主要對(duì)象。純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車具有技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單且成熟、充電方便、零排放、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)，可大幅降低大氣污染物含量，減少作業(yè)時(shí)的擾民問題。
近兩年來，隨著各級(jí)政府部門不斷加大財(cái)政補(bǔ)貼用于新能源汽車在環(huán)衛(wèi)等公共服務(wù)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車迎來了“井噴”式發(fā)展，純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車產(chǎn)業(yè)也迎來了良好的發(fā)展機(jī)遇。截至到工信部《車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品》第273批公告，純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車有效公告已達(dá)207個(gè)，涉及到46家環(huán)衛(wèi)車輛改裝企業(yè)的19種車型。
目前更多企業(yè)關(guān)注純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車
環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)作為公共服務(wù)領(lǐng)域的一部分是國家新能源汽車推廣應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域之一，各新能源汽車示范推廣城市政府都在積極推動(dòng)新能源汽車在公共服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用，不斷增加投入提高純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車在新增環(huán)衛(wèi)車輛中的運(yùn)行比例，同時(shí)也在不斷加快配套充電設(shè)施的建設(shè)基礎(chǔ)。純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車的發(fā)展已勢(shì)不可擋，將會(huì)有越來越多的企業(yè)上馬電動(dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車公告。
展望未來，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，城市道路延長，生活垃圾不斷增多，環(huán)境保護(hù)壓力也越來越大。環(huán)衛(wèi)系統(tǒng)除了會(huì)增加純電環(huán)衛(wèi)車的數(shù)量外，還迫切需要使用垃圾裝載量大以及使用作業(yè)時(shí)間長的純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車。垃圾裝載量的增大以及作業(yè)時(shí)間的延長是建立在純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車整備質(zhì)量輕，額定裝載質(zhì)量大以及電池續(xù)航里程長的基礎(chǔ)上，這就要求純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車底盤企業(yè)和改裝企業(yè)設(shè)法對(duì)其環(huán)衛(wèi)垃圾車車身底盤、上裝等結(jié)構(gòu)件進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)，選擇輕量化的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力電池等關(guān)鍵零部件。隨著新能源汽車關(guān)鍵零部件技術(shù)研究的不斷深入，技術(shù)難題的接連攻克，容量大、比能量高、充電快、體積小、質(zhì)量小的新能源汽車電池以及功率密度高、功率因數(shù)高、體積小、質(zhì)量小、性能高的永磁電機(jī)將在純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車上有著更廣闊的應(yīng)用前景，而密度小、剛性好、強(qiáng)度高的碳纖維復(fù)合材料未來或?qū)⒊蔀榧冸妱?dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車車身、底盤、上裝等主要結(jié)構(gòu)件材料的重要發(fā)展方向。
純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車小知識(shí)
純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車分三類
純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車按照垃圾收集轉(zhuǎn)運(yùn)車、吸糞車、純電動(dòng)掃地車的分類可歸納為三大類。從車輛類型來看，純電動(dòng)垃圾車、純電動(dòng)廂式垃圾車、純電動(dòng)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)車實(shí)際上都屬于純電動(dòng)自卸式垃圾車一類，純電動(dòng)道路掃地車屬于純電動(dòng)掃路車一類，總質(zhì)量3.5t以下的純電動(dòng)路面養(yǎng)護(hù)車屬于純電動(dòng)清洗車一類。
小型純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車占主流
截至到工信部《車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》(第273批)，總質(zhì)量集中在2-2.5t的公告車型數(shù)量較多，其中純電動(dòng)自卸式垃圾車、純電動(dòng)自裝卸式垃圾車、純電動(dòng)車廂可卸式垃圾車以及純電動(dòng)桶裝垃圾運(yùn)輸車總質(zhì)量在此區(qū)間的數(shù)量分別是17個(gè)、12個(gè)、25個(gè)和15個(gè)，占公告總數(shù)量的1/30。總質(zhì)量在3-3.5t的車型公告數(shù)量也達(dá)40個(gè)，占公告總數(shù)量的近1/5。可見，總質(zhì)量3.5t以下小型純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車占市場(chǎng)的主流。
純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車生產(chǎn)企業(yè)增多
截至到工信部《車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》(第273批)，純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車前15家企業(yè)公告數(shù)量合計(jì)153個(gè)，占73.9%。其中，程力專用汽車股份有限公司是最早一批擁有純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車公告(《車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》第263批)的改裝企業(yè)，兩家企業(yè)發(fā)布的純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車公告車型分別是純電動(dòng)垃圾壓縮車和純電動(dòng)吸塵車。
從《車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》第193批發(fā)布的第一批純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車產(chǎn)品公告到第273批發(fā)布的純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車產(chǎn)品公告，具有純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車公告的生產(chǎn)企業(yè)由起初的2家發(fā)展到的46家，純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車公告數(shù)量也由最初的2個(gè)增長到207個(gè)，可見其發(fā)展勢(shì)頭之猛。到目前為止，還有部分改裝企業(yè)生產(chǎn)的純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車不在公告之列，屬于純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)機(jī)械無需車輛公告或沒有車輛公告資質(zhì)，還有部分環(huán)衛(wèi)車生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)的純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車公告正在申報(bào)或公示發(fā)布之中。
純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車關(guān)鍵零件分析
目前，國內(nèi)純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車底盤一般以傳統(tǒng)商用車底盤平臺(tái)為基礎(chǔ)，在保持底盤框架不變和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等工作原理不變的前提下做相應(yīng)的動(dòng)力改變和結(jié)構(gòu)調(diào)整，開發(fā)和布置純電動(dòng)汽車的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力電池系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)。選用純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車底盤時(shí)須考慮改裝車輛的類型、總質(zhì)量、工作特性等，底盤動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等須與上裝結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)。
純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車底盤主要采用磷酸鐵鋰電池，另外還有部分底盤采用鉛酸蓄電池、三元鋰離子電池和錳酸鋰電池。
磷酸鐵鋰電池具有相對(duì)于三元鋰離子電池更為成熟的技術(shù)，安全性高、價(jià)格低廉，相對(duì)于鉛酸蓄電池容量更大、工作溫度范圍更廣，使用壽命更長、比能量更高等優(yōu)點(diǎn)，在前一段時(shí)期，磷酸鐵鋰電池成為純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車使用的主流動(dòng)力型鋰電池。
由于磷酸鐵鋰電池相較于三元鋰離子電池存在低溫性能差、比功率低等技術(shù)瓶頸，難以獲得突破性進(jìn)展。隨著技術(shù)的進(jìn)步，三元鋰電池的安全性問題得到了改善和解決。國內(nèi)越來越多的新能源汽車企業(yè)為純電動(dòng)車新品搭載了容量更大、比能量更高、低溫性能更好的三元鋰電池。為滿足純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車?yán)m(xù)航里程加長、載質(zhì)量加大的需求，未來，輕量化的三元鋰電池代替磷酸鐵鋰電池將是純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車動(dòng)力電池發(fā)展的趨勢(shì)。
在垃圾收集轉(zhuǎn)運(yùn)一類的車型中，除純電動(dòng)車廂可卸式垃圾車外，其他車型在工作過程中都需要頻繁地啟動(dòng)和停車進(jìn)行轉(zhuǎn)場(chǎng)和裝載作業(yè)，轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)一般時(shí)間較長，長時(shí)間處于低速行駛狀態(tài)。也就是說，純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)通常要求頻繁啟動(dòng)和停車、加速和減速，低速和爬坡時(shí)要求高轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)場(chǎng)行駛要求低轉(zhuǎn)矩。因此，純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車底盤需根據(jù)各類環(huán)衛(wèi)車輛工作特性、車速、負(fù)載等要求選擇自重小、尺寸小、功率密度高、轉(zhuǎn)矩密度高、效率高、可靠性好的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
現(xiàn)有的純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)普遍采用的是永磁同步電機(jī)，也有部分車型采用交流異步電機(jī)。永磁同步電機(jī)具有高控制精度，高轉(zhuǎn)矩密度、高功率密度、高效率、體積小、噪音小、良好的轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)性等優(yōu)點(diǎn)，因此隨著永磁同步電機(jī)成本的降低和可靠性的提高，永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將在純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)垃圾車中得到更廣泛的應(yīng)用。
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