本報刊發的《中外對無軌電車為啥態度迥異》一文受到國際公共交通聯合會和歐洲智慧城市無軌電車2.0專案組的關注。國際公共交通聯合會城市公交委員會主管Arno Kerkhof在社交媒體上表示，近年來北京現代無軌電車的規模化發展有目共睹，車輛技術方面也有不小的提升。他認為，北京及瑞士蘇黎世在現代無軌電車方面的發展值得肯定。
同時，他還表示，採用線上充電技術的無軌電車在經濟和環境保護方面具有很好的發展前景，不失為是城市公共交通實現電動化，替代柴油城市客車的一劑良方。
北京無軌電車發展獲歐洲同行點贊
2013年12月19日，北京公交首條“油改電”線路127路開通運營，替代由柴油動力客車運營的104路快車。從這條線路開始，北京公交陸續擴充無軌電車線網和車輛規模，使得12年規模未有增長的北京無軌電車再次煥發生機。
彼時，北京公交集團為貫徹落實《北京市2013～2017年清潔空氣行動計劃》，加快了從燃油車輛向電驅動、天然氣車輛的轉換。
在推廣電驅動車輛的程序中，北京公交選擇優先發展技術相對成熟的雙源無軌電車。計劃到2017年，實現五環內中心城區運營的公交客車全部為清潔能源車型（以電和燃氣為動力），核心區內全部採用電驅動公交客車，達成三環路以內行駛的公交客車為零排放的目標。
回顧北京公交在無軌電車領域的發展，武漢客車新能源科技有限公司總經理鄭健介紹稱，北京的無軌電車技術發展一直走在全國前列。2005年前後，北京公交集團與青年客車開始測試、開發新一代無軌電車，這批車輛已具備現代無軌電車（線上充電技術）的諸多特徵。
2005～2006年，北京公交開始進行新一代無軌電車的選型工作。北京公交集團電車制配廠分別聯合青年汽車、北方客車開發新一代低地板無軌電車。與青年汽車合作開發的BJD-WG120N無軌電車採用IGBT電控、交流非同步牽引電機；與北方客車開發的BJD-WG120KS採用歐洲12米標準城市客車三開門設計，應用國產總成部件，配裝90kW直流牽引電機。
當時，青年汽車與北京公交共同開發的新車型採用了不少新技術。IGBT電控系統、交流非同步牽引電機，採用鉛酸電池的輔源可實現車輛8公里左右的脫線執行。“由於鉛酸電池的充電倍率受限，這些車輛在運營過程中，95％左右的路段依舊需要依靠架空線網來提供執行動能。”鄭健說。
針對當時的“油改電”方案，時任北京公交集團保修分公司副總工程師的黑洪波表示，北京公交近年來一直在深挖無軌電車供電系統的潛力。此前，北京的無軌電車接觸線網採用90平方毫米規格的銅線，進入2000年後，為提升線網供電能力，逐步採用100平方毫米規格的接觸線。在“油改電”程序中，北京公交一方面透過分析供電系統的容量，延長既有線網裡程；另一方面為快速公交和“油改電”線路架設了新線網，運用箱式變電站，並在新供電網路上採用750V系統，進一步提升了線網效能和充電功率。
根據北京公交集團公佈的資料，截止到2017年底，北京無軌電車運營線網達235.66線對公里，固定式變電站15座，箱式變電站35座。2014～2017年間，無軌電車線網增加105.66線對公里，大幅增長81.28％；箱式變電站增加35座，90％的變電站實現了現代化遠端監控管理。此外，2016年9月，北京公交還與保定市政府簽訂合作協議，推進保定無軌電車專案，在供電系統、線網架設、車輛設計、人員培訓等方面給予一定幫助。
北京公交基於實際情況出發，發展現代無軌電車，實現城市公交車輛電驅化的做法，得到了歐洲同行的認可與推崇。可以說，北京公交對無軌電車是有感情的。選擇發展無軌電車，而非“一盤棋”上馬純電動客車，也是出於現代無軌電車“即充即用”，無需額外建設充電站、樁的考慮，加之北京自1956年便擁有無軌電車系統，這些年來在無軌電車的製造、運營、維保等方面積累了豐富經驗。
打造充電走廊無軌電車將發揮更大作用
從城市發展和管理的角度來看，架空線網的合杆與入地無疑是發展趨勢。所以也不難理解，為何前段時間北京、上海等地均提出要對無軌電車線網進行最佳化。
從今年二季度開始，北京市對中心城區的部分無軌電車線網進行拆除。那麼，拆除線網是否會對目前北京使用的線上充電無軌電車造成影響？為探究真相，記者近期對北京無軌電車駕駛員和工作人員進行了採訪。
北京公交的一位工作人員介紹稱，目前他所工作的線路中，降杆脫線行駛里程佔線路總里程半數以上，所使用的BJD-WG120FN型無軌電車配裝34kWh動力電池。為保護動力電池，車輛在日常運營中的SOC使用範圍設定在20％～85％，當SOC低於20％後，車輛便無法正常行駛。
“線網拆除的確有些快，我們用的這款車在起步和加速時，電力只夠供驅動電機使用。在勻速行駛和小負載工況時，才會為動力電池充電。”北京一位無軌電車駕駛員告訴記者。
同時，也有工作人員表示，目前他們所使用的無軌電車擁有集電杆自動降杆、自動捕捉技術，電控系統和電源管理方面均進行了整合化設計，如果線上運營和脫線運營比例得當，無軌電車的效能是值得肯定的。不過，他也指出，目前一部分車輛的動力電池出現了衰減現象，同3年前相比，當車輛充滿電後，電池單體電壓差和系統總電壓都有不同程度的降低。
對此，鄭健發表了自己的看法。他認為，國內無軌電車勢必要消除集電系統方面的短板。目前，北京、上海、浙江金華都擁有750V的無軌電車供電系統，搭配100～110平方毫米的接觸線，可在很大程度上提高線網的供電條件和充電功率，但在無軌電車的集電系統上卻還存在一定短板，即車輛集電杆與線網接觸的碳晶（滑塊）。
“即便接觸線網改進了，車輛效能提升了，但如果碳晶還是採用此前的設計，那麼碳晶與線網的接觸面積小，加之車輛的牽引電機功率較大，勢必會影響到車輛的充電功率。”鄭健說，下一步的發展方向是對車輛的集電系統進行革新。一方面集電系統要融入自動控制，普及集電杆自動降杆、自動捕捉功能，提高集電杆在分線、併線時的效率與穩定性；另一方面，還要考慮碳晶與接觸線網的結構最佳化，使其不至於成為車輛行駛速度和充電功率的牽絆。
採訪中多位行業人士認為，歐洲所提出的構建城市充電走廊的理念值得國內城市借鑑。鄭健介紹說，國內城市軌道交通常用750V或1.5kV的供電系統，擁有較大的設計冗餘。從發展趨勢來看，地面公交和軌道交通今後有望進行機構整合，若二者的供電系統也能夠互聯互通，將對無軌電車的發展帶來極大助力。
無軌電車後機艙佈置對比。在採用DC/DC隔離電源、五合一電機控制器後（右圖），現代無軌電車的供電及電控系統實現了大幅度整合與簡化。
這一觀點也得到了黑洪波的認同，他補充說，“我們已具備改進無軌電車供電系統的條件，如果將既有的變電站統一為750V系統，可進一步提升無軌電車的機動性，這樣的升級又不會花費過多成本。此外，透過對供電系統整合，逐步打造充電走廊模式，還可將這一系統回饋社會，用於社會車輛（新能源乘用車、電動腳踏車）充電站、樁的建設。
無軌電車與純電動客車都是零排放車型
近段時間，要讓無軌電車走向世界的北京市以及國際上無軌電車持續運營時間最長的上海市，對待無軌電車的態度都發生了微妙的轉變。如此前報道所述，上海市擬計劃削減無軌電車線路，北京市拆除中心城區的無軌電車架空線網，並傳出不再繼續擴大無軌電車規模的聲音。與此同時，兩地都提出了以純電動城市客車代替無軌電車運營的設想。
其實，有關無軌電車去留的討論一直未曾停歇。有觀點認為，無軌電車理應與純電動客車歸為一類，享受新能源汽車補貼，根據各地實際情況進行推廣應用；也有聲音認為，無軌電車該與老舊落後車型劃等號，不應歸為新能源汽車範疇。
是否該以純電動客車代替無軌電車？這與城市管理者的出發點不無關係。但不可否認的是，隨著車輛技術水平的進步，純電動客車與無軌電車都在不斷髮展。公共交通學者王健認為，純電動客車與無軌電車都是由電機驅動的電動客車，歐盟委員會發布的《清潔車輛指令》（EU 2019/1161）中，已將具有線上充電（In Motion Charging）功能的無軌電車和電池電動客車歸類為零排放客車。換句話講，純電動客車與無軌電車不是競爭或替代關係。
鄭健認為，如今現代無軌電車與純電動客車在技術條件、生產工藝、零部件選型等方面已十分近似。“現代無軌電車透過採用DC/DC隔離電源、五合一電機控制器等部件，不再像傳統無軌電車需要單獨設計供電系統，它是將上述系統進行有效整合。同時，現代無軌電車在漏電保護、接地保護等方面也有著較高的技術要求，採用DC/DC隔離電源，對提升車輛技術性能起到了很好的助力作用，也使得現代無軌電車在供電設計上更為便利，可支援更高的線網電壓。”他說。
此外，鄭健還強調，過去一段時間，由於行業管理者對現代無軌電車認識存在不足，導致這類車型錯失了發展紅利期。在新能源汽車補貼逐年退坡，乃至今後無補貼的情況下，政府與行業管理者、公交運營企業、車輛生產研發企業應考慮如何讓已有百年曆史的無軌電車煥發生機，讓它發揮更大價值。
王健表示，從車輛的全生命週期使用成本來看，現代無軌電車的價效比要遠好於純電動客車，一方面它配裝更少的動力電池，充放電迴圈可達兩萬次以上。值得一提的是，濟南綠色現代無軌電車公交示範專案獲得亞洲開發銀行約10億元貸款，這一專案正在進行中，有望建成國內具有充電走廊特徵的現代無軌電車示範工程。結合目前“雙碳”目標的背景，現代無軌電車在全生命週期的減碳效果也遠好於純電動客車。不僅如此，無軌電車系統中的線網、饋線、變電裝置的使用壽命均在50年以上。
本報最近幾期關於無軌電車的系列報道，指出了中外針對現代無軌電車態度迥異，這一問題值得業內深思。無軌電車是發展還是拆除，需要經過科學論證和專業分析，需要放眼全球，學習先進經驗。脫離實際，盲目追求電池電動客車補貼與普及率，或根據城市管理者自身喜好來指定發展方向，這是十分不可取的，也無益於城市公共交通的良性、可持續發展。
文：吳戈 圖：吳戈 鄭毅 編輯：孫偉川 版式：李沛洋
