纯电动物流车性能评估及发展趋势分析文献综述

 2022-05-20 10:05

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1 引言

物流车的本质是可移动的生产工具,其核心是促进效率的持续提升和物流服务水平的提升。由于节能减排和环保的迫切需求与传统物流车高能耗、高排放、高污染成为物流运输行业的重要矛盾,因此重视新能源物流车的推广应用成为迫切需要。目前新能源物流车有三种类型:纯电动式(BELV)、插电混合动力式、燃料电池驱动式。由于国内外的市场、政策、技术水平等各不相同,各国推广的新能源物流车的类型、方向都有所差异,我国政府主要引导新能源物流车中纯电动物流车(BELV)的推广应用。

物流行业作为新能源车的最大需求者,要扩大纯电动车的市场份额,就必须协力推动中国运输物流企业与纯电动物流车生产商的融合发展,必须保证消费者(物流运输企业)与生产商(纯电动物流车生产企业)有利可图。随着绿色配送概念的出现,以及部分城市和地区新能源物流车的补贴政策的出台,我国大批物流企业引入了纯电动流车(BELV),导致纯电动流车产品同化严重,最终只能使纯电动物流车生产企业陷入低质低价的恶性竞争中,产品利润逐渐被稀释。然而,BELV充电难、充电时间长、续驶里程和装载能力偏弱等问题,在一定程度上对其市场渗透率造成了影响。不管是物流业还是新能源汽车业,都对电池能量密度、单位载质量能量消耗量、吨百公里电耗等方面做了规定,进一步增加了纯电动物流车行业的成本[1]。因此,为避免企业走到无利润的困境中,需要进一步扩大市场的自由程度。而在高度自由的纯电动物流车市场环境下,消费者(物流运输企业)与生产厂商(纯电动物流车生产企业)只有找到纯电动物流车的技术发展方向,才能使产品价格、质量、服务达到平衡,获得长期持续经营。

本文从载重、续航里程、充电时间、速度、能量消耗等方向对纯电动物流车的性能进行评估,并各种规模的纯电动物流车的经济性以及纯电动物流车与常规物流车的区别,提出纯电动物流车的技术发展潜力与内生动力。

2 国内外研究现状

2.1国外研究现状

发展新能源物流车的初衷就是保障能源安全、应对气候变化、降低环境污染,主要从节能、减排和技术先进三个方面对新能源物流车的优化进行研究[4]。纯电动物流车具有诸多优势,取代传统燃油物流车成为了一种趋势。德国Streetscooter积极开发生产续航里程80km的快递邮政物流车,并且已经成功在德国邮政DHL广泛应用。日本正在加快电动化进程,据机动车检查登记信息协会统计,2018年日本电动汽车(EV)的保有量(轻型车除外)为9万1359辆,同比上涨24.5%。在扩大充电网的背景下,EV车保有量稳步上涨,突破10万辆大关就在眼前[5, 6]

国外研究中关于续航里程的估算,目前认为特斯拉电动车推出的估算方法是最接近现实,最严苛的算法。按照美国环保署(EPA)的算法,一款车型分别在EPA的标准下,跑出城市/高速工况的具体里程之后,打七折,最后分别加权(城市占55%,高速占45%)折算出最后的续航里程。如计算特斯拉Model 3的LR(长续航)和AWD(双电机全轮驱动)两个车型的续航里程,如表1-1所示:

表 1-1 EPA续航里程计算

Model3 LR

Model3 AWD

差别

城市环保里程/英里

495

455

8%

高速环保里程/英里

455

423

7%

城市行驶里程/英里

347

319

8%

高速行驶里程/英里

318

296

7%

EPA额定续航里程/英里

334

308

8%

城市行驶里程 = 城市环保里程* 0.7;高速行驶里程 = 高速环保里程 *0.7;

EPA 额定续航里程 = (城市行驶里程 * 0.55) (高速行驶里程 *0.45)。

Han ( 2015)基于WTW体系和GREET模型,将污染物排放进行量化,转换成环保经济效益,基于WTW体系研究纯电动物流车的环保性、低碳性; Huo ( 2015)考虑到不同国家的电力来源不同,有风能发电、核能发电、火力发电等诸多形式,因此为了更准确分析纯电动物流车的是否真正清洁,不产生污染物排放,Huo通过对电力来源各异的各国家的纯电动物流车的污染物排放进行对比,得出电力来源也要同步向清洁能源方向转型升级才能真正地推出“零污染”物流车;Michael Fischer、等人认为解决眼下对环境、能源均不友好的运输业的最佳办法就是使用纯电动车代替传统燃油车。

2.2国内研究现状

学者吴可桐[7]针对轻型货车高能耗,高污染的问题,采用遗传算法对汽车底盘结构进行参数优化,提出了一个辅助电动系统设计思路。他分析,通过加设一个辅助电动系统,将会大幅提升汽车的续航里程,降低百公里能耗,整车的经济性可以得到飞跃式的提升。喜崇彬[8, 9]则从行业的角度出发,通过分析新能源汽车产业的发展现状,以及政策对该行业的大力支持,他敏锐地嗅出物流车的发展趋势。物流产业的高速升级发展与新能源汽车产业铺天盖地的发展趋势碰撞,就是王跟王的相遇,必定会掀起一番浪潮,新能源物流车必将朝着能源安全、技术拔高的目的发展。席悦[10, 11]则着眼于路权政策,研究分时段对新能源物流车限行的可能性,他认为通过优化路权政策,可以最大限度地发挥新能源物流车绿色环保的特性,让更多的货运企业愿意加入新能源货运阵营。施晓清[12]通过对比电力货车与混动货车、氢能源货车的燃料提供所产生的污染,对他们进行环境效益评估。

车辆的机动性和成本效益是衡量车辆的质量、生产力、市场前景的重要指标。目前国内针对纯电动物流车的经济效益评估,直至今天,除了核算能源消耗率,最主流的评估方法就是是经久不衰的生命周期成本核算法。曹静、李理光通过分析混合插电式物流车能源消耗,并对比传统燃油车的能源消耗,得出通过扩大新能源物流车的市场占比,能有有效缓解能源消耗过度的问题。欧训民则从生命周期的角度,研究了混合动力物流车的成本,分析得出随着三电技术的不断提升,假以时日,新能源物流车的经济性将远超传统燃油车,尤其是纯电动物流车。李金辉从经济动态的角度,建立了一个出租车评价指标系统,共包括安全、可靠、环境保护、外型和成本5个指标。吕国铮指出合理、可靠、经济及发展潜力是传统燃油邮政物流车选型的一个重要因素。阮娴静分析了新能源汽车技术的发展过程,提出了可以通过模糊综合评价法来评估纯电动物流车的情况,进而可以探究各车型的优缺点,得出我国适宜走中长期技术发展路线。 周文杰根据以往的经典的模糊综合评估的指标,从运营商的角度制定了一个纯电动物流车的专属模糊综合评估指标系统,如图1-1所示,从六大方面对纯电动物流车进行了综合评价。

图1- 1纯电动物流车评价指标体系

3 总结

物流运输的绿色化、快递行业的机动化与中国汽车的新能源化这几大趋势的交汇,新能源物流车发展前景将十分可观,尤其是补贴高、成本低、可控性高的纯电动物流车[4]。因此,不论是国内还是国外的专家学者、技术人员都致力于新能源汽车的开发。降本增效、提高能源利用率、降低百公里能耗、增强续航等都是各国研发人员努力的目标。

目前针对纯电动汽车、纯电动物流车的性能评估方法主要集中于主观与客观两种角度的性能评价。主观评价主要是采用模糊层次分析法,文献 [5-6]中对电动汽车的动力性行了层次分析法的主观评价;文献[4]中通过问卷调查,收集驾驶人员的使用感受,让他们对车辆的电池、电机等安全性能进行主观的打分评价。而客观法主要通过试验,获得车辆各项指标的具体参数,进而计算出车辆的各项性能指标。

通过整理上述文献可发现,目前对于新能源物流车的研究,主要是从政策、市场、对环境的污染、能源的消耗等多种外在指标进行研究分析,对于纯电动物流车本身的技术指标往往重视不足,尤其是在估算其经济成本时,由于前期补贴十分到位,导致很多分析忽略了七八年后更换电池的成本以及从购买到报废的残值问题。

参考文献

[1]. Hu, W., et al., A Scientometrics Review on City Logistics Literature: Research Trends, Advanced Theory and Practice. Sustainability, 2019. 11(10): p. 2724.

[2]. 相峰, 定标准、找政策、推应用、促发展——《中国新能源物流车发展报告》编后记. 中国物流与采购, 2018(21): 第43页.

[3]. 席悦, 新能源车助力绿色物流发展. 中国物流与采购, 2018(08): 第37-39页.

[4]. 赵骅与郑吉川, 不同新能源汽车补贴政策对市场稳定性的影响. 中国管理科学, 2019. 27(09): 第47-55页.

[5]. 徐和谊与朱贝特, 推进物流车辆新能源化. 中国物流与采购, 2019(06): 第17页.

[6]. Gnamm, China rsquo; s electric vehicle subsidy scheme: Rationale and impacts. 2014.

[7]. Du, J., et al., Battery degradation minimization oriented energy management strategy for plug-in hybrid electric bus with multi-energy storage system. Energy, 2018. 165: p. 153-163.

[8]. Teoh, T., et al., Decarbonisation of Urban Freight Transport Using Electric Vehicles and Opportunity Charging. Sustainability, 2018. 10(9): p. 3258.

[9]. Carfora, A., R.V. Pansini and G. Scandurra, The causal relationship between energy consumption, energy prices and economic growth in Asian developing countries: A replication. Energy Strategy Reviews, 2019. 23: p. 81-85.

[10]. Hossain, M., et al., A state-of-the-art review of hydropower in Malaysia as renewable energy: Current status and future prospects. Energy Strategy Reviews, 2018. 22: p. 426-437.

[11]. Hu, W., et al., A Scientometrics Review on City Logistics Literature: Research Trends, Advanced Theory and Practice. Sustainability, 2019. 11(10): p. 2724.

[12]. 谢鸿宇等, 深圳地铁碳排放量. 生态学报, 2011. 31(12): 第3551-3558页.

[13]. Baudel, T., et al., Optimizing Urban Freight Deliveries: From Designing and Testing a Prototype System to Addressing Real Life Challenges. Transportation Research Procedia, 2016. 12: p. 170-180.

[14]. Du, J. and D. Ouyang, Progress of Chinese electric vehicles industrialization in 2015: A review. Applied Energy, 2017. 188: p. 529-546.

[15]. Siala, K., et al., Towards a sustainable European energy system: Linking optimization models with multi-regional input-output analysis. Energy Strategy Reviews, 2019. 26: p. 100391.

[16]. Zhao, Z., et al., Analysis and application of the piezoelectric energy harvester on light electric logistics vehicle suspension systems. Energy Science amp; Engineering, 2019. 7(6): p. 2741-2755.

[17]. 赵骅与郑吉川, 不同新能源汽车补贴政策对市场稳定性的影响. 中国管理科学, 2019. 27(09): 第47-55页.

[18]. 刘兰剑与赵志华, 财政补贴退出后的多主体创新网络运行机制仿真——以新能源汽车为例. 科研管理, 2016. 37(08): 第58-66页.

[19]. 黄乃文与郑之向, 新能源汽车补贴政策合理性分析模型. 经济师, 2012(06): 第42-44页.

[20]. 李兆友, 齐晓东与刘妍, 新能源汽车产业政府Ramp;D补贴效果的实证研究. 东北大学学报(社会科学版), 2017. 19(04): 第356-363 370页.

[21]. 郑天雷, 王兆与保翔, 电动汽车能量消耗率限值研究. 中国汽车, 2019(10): 第57-61页.

[22]. 徐娟, 技术多元化、核心技术能力与企业绩效——来自新能源汽车行业上市公司的面板数据. 经济管理, 2016. 38(12): 第74-88页.

[23]. 黄建军与刘芡, 新能源汽车网络效应分析——来自我国城市面板数据的证据. 工业技术经济, 2018. 37(03): 第56-60页.

[24]. 喜崇彬, 新能源物流车的核心技术. 物流技术与应用, 2018. 23(7): 第99-101页.

[25]. 喜崇彬, 新能源物流车制造尚处于马拉松起跑阶段. 物流技术与应用, 2018. 23(7): 第102-104页.

资料编号:[249368]

1 引言

物流车的本质是可移动的生产工具,其核心是促进效率的持续提升和物流服务水平的提升。由于节能减排和环保的迫切需求与传统物流车高能耗、高排放、高污染成为物流运输行业的重要矛盾,因此重视新能源物流车的推广应用成为迫切需要。目前新能源物流车有三种类型:纯电动式(BELV)、插电混合动力式、燃料电池驱动式。由于国内外的市场、政策、技术水平等各不相同,各国推广的新能源物流车的类型、方向都有所差异,我国政府主要引导新能源物流车中纯电动物流车(BELV)的推广应用。

物流行业作为新能源车的最大需求者,要扩大纯电动车的市场份额,就必须协力推动中国运输物流企业与纯电动物流车生产商的融合发展,必须保证消费者(物流运输企业)与生产商(纯电动物流车生产企业)有利可图。随着绿色配送概念的出现,以及部分城市和地区新能源物流车的补贴政策的出台,我国大批物流企业引入了纯电动流车(BELV),导致纯电动流车产品同化严重,最终只能使纯电动物流车生产企业陷入低质低价的恶性竞争中,产品利润逐渐被稀释。然而,BELV充电难、充电时间长、续驶里程和装载能力偏弱等问题,在一定程度上对其市场渗透率造成了影响。不管是物流业还是新能源汽车业,都对电池能量密度、单位载质量能量消耗量、吨百公里电耗等方面做了规定,进一步增加了纯电动物流车行业的成本[1]。因此,为避免企业走到无利润的困境中,需要进一步扩大市场的自由程度。而在高度自由的纯电动物流车市场环境下,消费者(物流运输企业)与生产厂商(纯电动物流车生产企业)只有找到纯电动物流车的技术发展方向,才能使产品价格、质量、服务达到平衡,获得长期持续经营。

本文从载重、续航里程、充电时间、速度、能量消耗等方向对纯电动物流车的性能进行评估,并各种规模的纯电动物流车的经济性以及纯电动物流车与常规物流车的区别,提出纯电动物流车的技术发展潜力与内生动力。

2 国内外研究现状

2.1国外研究现状

发展新能源物流车的初衷就是保障能源安全、应对气候变化、降低环境污染,主要从节能、减排和技术先进三个方面对新能源物流车的优化进行研究[4]。纯电动物流车具有诸多优势,取代传统燃油物流车成为了一种趋势。德国Streetscooter积极开发生产续航里程80km的快递邮政物流车,并且已经成功在德国邮政DHL广泛应用。日本正在加快电动化进程,据机动车检查登记信息协会统计,2018年日本电动汽车(EV)的保有量(轻型车除外)为9万1359辆,同比上涨24.5%。在扩大充电网的背景下,EV车保有量稳步上涨,突破10万辆大关就在眼前[5, 6]

国外研究中关于续航里程的估算,目前认为特斯拉电动车推出的估算方法是最接近现实,最严苛的算法。按照美国环保署(EPA)的算法,一款车型分别在EPA的标准下,跑出城市/高速工况的具体里程之后,打七折,最后分别加权(城市占55%,高速占45%)折算出最后的续航里程。如计算特斯拉Model 3的LR(长续航)和AWD(双电机全轮驱动)两个车型的续航里程,如表1-1所示:

表 1-1 EPA续航里程计算

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