一、新能源客車的技術路線

2017年新能源補貼政策將新能源客車分為4類：非快充類純電動客車、快充類純電動客車、插電式混合動力（含增程式）客車和燃料電池客車。一定意義上，我們也可以根據這種劃分方法來分解三條技術路線和代表企業，燃料電池客車由于占比較小，不在今天文章的討論范圍之內。

1． 純電動客車

以10米大巴而論，如下圖所示，可以看出基本的動力電池配置類型有兩類：第一類是采用120Kwh以上的磷酸鐵鋰電池的主流配置，總儲電量配置從130kwh到300kwh，續駛里程從250km到500km（等速法）；第二類是配置70~80kwh鈦酸鋰電池， 珠海銀隆的快充方案即是如此，續駛里程在130km~150km之間。

圖1 10米純電動大巴儲能配置與續駛里程

2．插電/增程類客車

插電類車輛在電池方面的配置相對差異更小一些。如圖2所示，電池配置在20~60kwh之內，純電續駛里程在50~100Km之間，此類車輛在公交場景應用是主流，車輛在使用過程中循環次數比較多。

圖2 插電類客車的電池配置

插電式車型在動力結構上，主要分為并聯和串聯（增程）兩大類：

· 并聯式混合動力發動機可以驅動車軸，電機可以對車載電池進行充電或直接驅動車軸。內燃機和電動機各自連接到車輛傳動系統。在走走停停的交通狀況下電機提供驅動力，而在高速公路上行駛時完全由內燃機提供驅動力。通過再生制動過程，剎車制動損失的能量被回收用于電池充電。

· 串聯式混合動力車，內燃機和驅動車軸之間沒有機械連接。發動機驅動發電機對電池充電，電池帶動電機驅動車輪前進。由于內燃機沒有直接和車輪連接，可以在理想的狀態下運行，甚至可以關閉一段時間而完全由電驅動公交車輛行駛。

圖3 插電式客車的動力配置

3. 超級電容混合動力客車

新能源客車從動力技術路線看，還有一種是采用超級電容+磷酸鐵鋰的動力配置，比如宇通客車股份有限公司生產的超級電容車，有30.41kwh磷酸鐵鋰電池+0.32kwh電容和50.68kwh電池+0.63電容兩種配置。如下圖所示，這類車輛在實際運行過程中可根據公交的特定路線等要求來定制，配合基礎設施的建設，可以達到比較好的運營效果。

圖4 在線充電類客車運營示意圖

不同技術路線的客車在實際應用中也是有區別的，如下表所示。

                     表1 不同技術路線與應用場景的匹配

而上海巴士三公司郭凱在跟蹤710 輛新能源車的運營之后，做出了總結：從安全性、可靠性、續航里程、故障率的實際分析數據可見，純電動客車的故障率最低，增程式其次，混合動力最高；實際應用感受是增程式和并聯式兩種車都能滿足路況需求，但需進一步優化和調整，尤其是整個車的抗干擾性。不過，隨著整個跟蹤研究樣本量的增加和對實際運行情況的追蹤監控，各種技術路線的客車在不同應用場景中的實際效果，可能還會有新的總結結果。

二、新能源客車的市場和應用

1．市場規模

2016年，公交車在新能源客車細分市場的銷量結構占比高達81%，成為新能源客車市場的核心市場。在插電式客車領域，公交用途占比高達96%，絕大部分的插電式客車出了公交市場沒有銷路。至2016年底，我國公交客車的保有量達50萬輛左右，其中新能源公交約16萬輛，市場滲透率達32%。相比之下，我國公路客車年均產銷量基本維持在 40-44 萬輛左右。到了2017年，上半年情況還是類似的，1-6月國內共銷售新能源公交車11599輛，占銷售總量的81%。

圖5 新能源客車應用類型

2．充電基礎設施的支持

由于有著固定的充電需求，客車的充電運營是眾多充電企業的基本業務支柱。由于公交車運行的線路固定、發車間隔固定，其運營調度安排比較規律，因此純電動公交車動力電池的充電模式也比較清晰，目前采用的充電模式主要有以下幾種： 　　

· 整車充電模式 ：每輛純電動公交按照行駛線路和發車序列運行幾次后，根據調度進入指定充電站進行充電，直到充滿為止；充電結束后，再次投入運行。適用于車輛數充足、線路較短、充電場地較大、充電設備設施完備、充電時間短、補充電能速度快的電動公交線路。 

· 集中充電模式 ：每輛純電動公交在充分考慮續航里程的前提下，按照行駛線路和發車序列運行，待電能用到不足以完成一個完整的序列時，當天停止運行，進入指定的充電站進行集中充電，將己消耗的電能全部補充完畢。適用于線路乘客較多、電池容量大、白天充電難以調度的情況，可利用夜間負荷低谷時充電，降低充電所消耗的電費，降低運營成本。 

· 補充充電模式：整車充電模式和集中充電模式的結合，是指每輛純電動公交按照行駛線路和發車序列運行幾次后，根據動力電池電量使用情況（電量低于某一數值后），進入指定充電站進行充電，待電池電量充到一定比例后（一般應能滿足當天剩余的運營需求），再次進入發車序列，完成當天的運營計劃后，再次進入指定充電站，等待夜間進行集中充電。

· 在線充電模式：如前面所述，配置超級電容，實現部分區段在線充電。

圖6 公交的充電需求也帶動了諸多充電樁發展

3．安全問題

新能源客車火災次數隨產銷量的增長而有一定的增長，發生火災比率與產量估算比達到了50PPM以上。當未來保有量繼續增大的時候，火災事故將達到也會一個非常大的比率，對于客車而言難免有重大傷亡事故。特別是北京楊柳絮引燃了幾十輛新能源客車，也加重了各界對新能源客車安全的重視度。

                               圖7 新能源客車的安全問題

三、 客車OEM行業格局和供應鏈格局或存變化

1．行業分化

在電動化的過程中，客車企業為爭取市場份額投入了大量的研發、生產資金，而補貼在整個運營層面占據主導地位，使得行業格局呈現領先而不能完全控制市場的實際情況。隨著補貼的調整，車企的產品組合也需要調整，這就要求客車企業在未來的新能源客車競爭格局隨政策的調整而變化的情況下，不斷開發新的車型，以平衡成本、實用性和補貼的關系。

圖8 純電動客車的市場競爭格局

2．系統整合方案

目前整車企業很講究把各種控制器整合在一起，把逆變器集成起來（用來驅動電動汽車上的主電機，一般是接收整車控制器的信號，控制汽車主電動機的啟動、運行、調速、停止），例如轉向電機、打氣電機、DC/DC、高壓配電盒以及絕緣檢測儀。相比離散的組合控制器，一體化多合一控制器外觀整潔，可以減小控制器的總體積，從而節省了整車的空間，有利于汽車向輕量化、小型化發展。一體化多合一控制器減少了離散控制器之間的外部接線，降低了故障點，在節省成本的同時，提高了產品的可靠性，未來將是新能源電動汽車的發展方向。

所以很有趣的是，不同的客車企業對以下部件進行裁剪組合，倒是零部件企業做起來需要更費心。往后的趨勢是進一步集成，去掉外殼和簡化連接器，系統性考慮冷卻回路。

圖9 各種N合一控制器

3．電池供需格局

如上文所述，新能源客車在2014~2016年給電池企業帶來了大量的訂單，隨著2017年進入調整期，客車企業與電池企業的關系也逐漸進入穩定而又競爭的局勢。我們可以看到隨著部分電池企業重心轉入乘用車，客車主打的磷酸鐵鋰電池供應市場呈現出了波動性。

客車企業與電池企業的關系，遠不是雙方博弈這么簡單，也要考慮實際地方采購在其中的訴求。因此未來地方保護主義較弱的乘用車市場，將會是重點電池企業打破格局的工作重心，而客車與電池企業的合作關系也將會變得更為分散。

表1 新能源客車企業與電池企業的配置合作

參考文獻：

1） 東風新能源客車及技術路線發展解析

2） 《我國新能源客車產業成績與問題探討》 王秉剛