2015年3月10日，民航局節(jié)能減排重點工作之一的機場地面特種車輛“油改電”專項試點工作正式啟動，確定了六個試點機場。2017年6月民航局在成都機場組織召開地面車輛“油改電”專項工作集中調(diào)研會，總結試點機場工作經(jīng)驗。2018年9月民航局印發(fā)《民航貫徹落實<打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃>工作方案》后，機場車輛”油改電“項目進入推廣階段，本文就機場特種車輛“油改電”項目實施以來的相關情況進行說明，主要包括該項目重要意義的實際體現(xiàn)、技術應對、存在的問題及“油改電”產(chǎn)品的后續(xù)發(fā)展方向等，主要目的是給民航局、機場、航空公司的節(jié)能減排部門提供一些該項目推廣工作中的實際情況，尤其是從技術層面提供一些分析和說明，也希望本文對機場車輛“油改電”項目的推廣有積極的意義。 

一、機場車輛“油改電”項目重要意義的實際體現(xiàn) 

1. 以下車輛受到操作者的極大歡迎，表示：有“電車”絕不用“油車” 

說明：這兩種車的柴油版車型排出的尾氣對操作者的污染是直接和明顯的，例如：散裝貨物裝載機在裝卸貨物時，操作人員正好在車的尾部，離尾氣排放口很近，操作人員被尾氣熏得苦不堪言，所以這種車是行業(yè)最先電動化的產(chǎn)品，香港機場早在15年前就電動化該車了，現(xiàn)在國內(nèi)凡采購電動車輛的機場都采購并使用了該款電動車，操作人員反映，工作期間沒有尾氣污染了，不用戴口罩了！有“電車”絕不用“油車”了！同樣，集裝貨物裝載機在裝卸貨物時，雖然操作者在車輛上部進行操作，但也是純露天的，沒有駕駛室，柴油機的排煙口就在下方，排出的尾氣往上飄，操作人員也是被尾氣熏的苦不堪言，香港機場早在10年前就電動化該車了，現(xiàn)在國內(nèi)也陸續(xù)有機場采購并使用了該款電動車，操作人員也表示有“電車”就不用“油車”，因為沒有尾氣污染了！工作環(huán)境好多了！

2.  以下車輛受到旅客的極大歡迎，表示：有”電車“絕不坐“油車” 

說明：這種車有一個使用工況，那就是開著門開著空調(diào)等旅客，柴油版的這種車這個時候柴油空調(diào)機組的尾氣就會進入車廂內(nèi)，乘坐過這種車的旅客都知道，這個時候，車內(nèi)就會有柴油機排出的煙塵和刺鼻的氣味，很不舒服，但是，這種車的電動版在機場投入運行后，旅客都說好！沒煙味了！舒服了！噪音也小了!所以，旅客都說這種車的電動版好！

3. 以下車輛在使用場所要求用”電車“不用“油車” 

說明：航站樓內(nèi)小件行李轉(zhuǎn)盤的自動化程度越來越高，轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)中安裝了很多光電傳感器來檢測貨物的位置和傳送速度等，但發(fā)現(xiàn)這些光電傳感器經(jīng)常會“失靈”，最終發(fā)現(xiàn)在這個區(qū)域運行的柴油版行李牽引車是“罪魁禍首”，該車的尾氣煙塵會污染這些光電傳感器，所以，這個區(qū)域的行李牽引車都要求是電動版的。 

4. 最適合電動化的車輛 

旅客登機梯（電動式）

說明：這種車是最“懶得動”的一種車，一般就在指定的某幾個遠機位提供上下旅客的服務，客梯對接上飛機后就呆在艙門處，放下支腿就不動了，靜等旅客上下，等客上下飛機期間不耗電，只是在夜間要打開照明燈，用一些電能外，該車每天工作的耗電量很小，所以，該車充一次電，可以干好幾天的活，太適合電動化了！ 

5. 經(jīng)濟效益最好的車輛 

集裝貨物裝載機（雙動力）

說明：這種車被稱為“雙動力”平臺車，電動工作模式時用插頭插座將市電電源接入車輛，在這種“插電”情況下用的電是市電，所以運行成本很低，經(jīng)濟效益最好！有“油電雙動力”和“電電雙動力”兩種形式，該車型已在香港機場得到使用，按香港機場提供的測試報告計算，一年能比傳統(tǒng)油車節(jié)省油費約7萬港幣。該車型會在后續(xù)要開航的青島新機場得到使用，也有望在北京大興機場使用，原因是這兩個機場都在停機位建設了電源井，這是這種車使用的最佳條件。 

6. 很好的解決了低速對接（0.8公里/小時）和輔助防碰撞的技術問題 

說明：按照國際航空運輸協(xié)會IATA標準AHM913《航空地面設備基本安全要求》，與飛機直接對接的機場特種車輛都要求有輔助防碰撞的功能，要求在對接飛機的最后階段，車輛要以0.8公里/小時的“龜速”緩慢靠近飛機，原有的柴油版車輛很難實現(xiàn)這個功能，而電動化車輛通過電機的精密調(diào)速，很容易實現(xiàn)，而且電動車的各種控制單元都是CAN接口，加裝的各種傳感器與整車控制系統(tǒng)的接口標準化問題也迎刃而解，所以，電動化車輛實現(xiàn)輔助防碰撞功能要簡單的多。 

7. 很好解決了機場設備對柴油機排放不斷提高的要求及低速污染損壞問題 

說明：柴油機尾氣排放標準越來越高，機場特種車輛柴油機的檢測標準也在被動的提高，但如果采用了電動化，沒有尾氣排放了，就擺脫了被牽著鼻子走的局面了；另外，原來柴油版機場特種車輛的柴油機使用工況往往是低速和怠速時間長，柴油機在低速和怠速工況下的污染格外的大，并且柴油機還容易損壞，所以，機場特種車輛的“油改電”不僅解決了這些車輛的排放污染問題，還解決了之前這個行業(yè)本就不適合柴油機工作的問題，細品起來，機場特種車輛“油改電”的優(yōu)點很多?。?nbsp;

8. 機場特種車輛是電動車技術應用的最佳細分領域，機場是電動車行業(yè)最看好的應用場景 

作者本人這幾年經(jīng)常參加一些電動車行業(yè)的會議和技術論壇，總是被應邀介紹機場特種車輛電動化的情況，大家一致認為民航機場是最適合電動車應用的場所，機場特種車輛是電動車技術應用的最佳細分領域，電動車技術理想的應用條件，民航機場幾乎全都具備，如：機場是個封閉的區(qū)域，各種車輛每天行駛的區(qū)域和距離基本不變，續(xù)航里程要求不高且變化不大，使用工況清晰明了（不會出現(xiàn)不可預知的超載），機場道面平坦（坡度不大），車速不快（一般不超過30公里/小時），司乘人員的規(guī)范操作、維護保養(yǎng)、安全意識及規(guī)章制度的完善性遠超其他行業(yè)等等，電動車行業(yè)的技術人員一致認為機場車輛不搞“油改電”那就不對了！而且，隨著該項目的不斷推進，很多機場用上了“電車”，感覺很好，都表示，如果充電配合好了，“電車”是真好用！所以，不管是電動汽車行業(yè)還是民航機場特種車輛行業(yè)都對機場車輛“油改電”項目充滿信心，中國人、中國民航人有能力有條件把這個項目做好！不僅可以在中國的機場做好，還可以走出去，把這個項目復制到國外的機場，我們應該有這樣的雄心壯志！ 

當然，機場特種車輛行業(yè)也有其特殊性，那就是對安全性和可靠性的高度重視，安全第一！所以，本文的主要內(nèi)容都是貫穿這個中心議題來說明的，有不當之處，歡迎批評指正。本智庫專家網(wǎng)也會組織相關議題的討論，并希望更多的“民航人”和“電車人”關心這個項目，因為這是一個民航機場車輛和電動汽車技術相結合的一個綜合項目。 

二、機場車輛“油改電”項目的技術應對 

1.機場車輛“油改電”項目最重要的技術保障來自哪里？ 

問題的回答： 

機場車輛“油改電”項目最重要的技術保障來自我國電動汽車行業(yè)的成熟技術、成熟配套件和相關的國家及行業(yè)的技術標準。 

原因分析： 

我國從2009年1月由科技部、財政部、發(fā)改委、工信部推動的“十城千輛節(jié)能與新能源汽車示范推廣應用工程”開始一直到現(xiàn)在，我國已成為世界上最大的電動汽車產(chǎn)銷國，形成了世界上最具產(chǎn)業(yè)化特色的電動汽車成熟技術及產(chǎn)品標準體系，并且具備了世界上最完整的配套件全產(chǎn)業(yè)鏈，我國的電動汽車產(chǎn)業(yè)化及大范圍的應用和充電配套體系已全面領先于世界，這是不爭的事實。 

2015年3月，中國民航局機場地面特種車輛“油改電”專項試點工作啟動，隨著2018年8月民航局印發(fā)《民航貫徹落實<打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃>工作方案》，機場車輛“油改電”進入全面推廣階段。 

機場特種車輛是很“小眾”的一個行業(yè)，機場特種車輛的電動化的相關技術不可能由本行業(yè)自行產(chǎn)生和驗證，但是，民航局推進的機場特種車輛”油改電“項目卻做到了穩(wěn)扎穩(wěn)打、恰逢其時，在技術上有了電動汽車行業(yè)前期的技術摸索和經(jīng)驗積累，逐步形成了成熟技術并總結為國家或行業(yè)標準，機場車輛“油改電”項目積極吸收和應用了這些技術，從而使該項目一直有著可靠、持續(xù)、動態(tài)的技術保障，使該項目的技術風險性降到了最低并且做到了風險可控。 

所以，機場車輛“油改電”項目很好的“借了”中國電動汽車大發(fā)展的東風，其最重要的技術保障就是我國電動汽車行業(yè)的成熟技術、成熟配套件和相關的國家及行業(yè)的技術標準。   

2. 機場車輛“油改電”項目應該堅定不移的貫徹電動汽車國家標準 

以下是自2009年以來的電動汽車行業(yè)經(jīng)過大量的實踐后逐步形成的國家或行業(yè)的主要技術標準： 

序號 

標準號 

標準名稱 

1 

GB/T24347-2009 

電動汽車DC∕DC變換器 

2 

GB/T24552-2009 

電動汽車風窗玻璃除霜除霧系統(tǒng)的性能要求及試驗方法 

3 

GB/T29317-2012 

電動汽車充換電設施術語 

4 

GB/T29318-2012 

電動汽車非車載充電機電能計量 

5 

GB/T31466-2015 

電動汽車高壓系統(tǒng)電壓等級 

6 

GB/T31484-2015 

電動汽車用動力蓄電池循環(huán)壽命要求及試驗方法 

7 

GB/T31485-2015 

電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法 

8 

GB/T31486-2015 

電動汽車用動力蓄電池電性能要求及試驗方法 

9 

GB/T20234.1-2015 

電動汽車傳導充電用連接裝置 第1部分：通用要求 

10 

GB/T20234.2-2015 

電動汽車傳導充電用連接裝置 第2部分：交流充電接口 

11 

GB/T20234.3-2015 

電動汽車傳導充電用連接裝置 第3部分：直流充電接口 

12 

GB/T18487.1-2015 

電動汽車傳導充電系統(tǒng)第一部分：通用要求 

13 

GB/T18384.1-2015 

電動汽車 安全要求 第1部分：車載可充電儲能系統(tǒng) 

14 

GB/T18384.2-2015 

電動汽車 安全要求 第2部分：操作安全和故障防護 

15 

GB/T18384.3-2015 

電動汽車 安全要求 第3部分：人員觸電防護 

16 

GB/T31498-2015 

電動汽車碰撞后安全要求 

17 

GB/T18488.1-2015 

電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)第1部分：技術條件 

18 

GB/T18488.2-2015 

電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)第2部分：試驗方法 

19 

GB/T31467.3-2015 

電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng) 第3部分 安全性要求及測試方法》 

20 

GB/T27930-2015  

電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統(tǒng)之間的通訊協(xié)議 

21 

JT/T1011-2015 

純電動汽車日常檢查方法 

22 

GB/T32620.1-2016 

電動道路車輛用鉛酸蓄電池第1部分：技術條件 

23 

GB/T32620.2-2016 

電動道路車輛用鉛酸蓄電池 第2部分:產(chǎn)品品種和規(guī)格 

24 

GB／T34658-2017 

電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議一致性測試 

25 

GB/T34013-2017 

電動汽車用動力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸 

26 

GB/T34014-2017 

電動汽車蓄電池編碼規(guī)則 

27 

GB/T34015-2017 

車用動力電池回收利用 余能檢測 

28 

GB/T18487.2-2017 

電動汽車充電傳導系統(tǒng)第2部分非車載傳導供電設備電磁兼容要求 

29 

GB/T33594-2017 

電動汽車充電用電纜 

30 

GB/T18387-2017 

電動車輛的電磁場發(fā)射強度的限值和測量方法 

31 

GB/T33589-2017 

車用動力電池回收利用 拆解規(guī)范 

32 

GB/T19596-2017 

電動汽車術語 

33 

GB/T18386-2017 

電動汽車能量消耗率和續(xù)駛里程試驗方法 

34 

GB/T4776-2017 

電氣安全術語 

35 

GB/T13869-2017 

用電安全導則 

36 

GB/T4208-2017 

外殼防護等級（IP代碼） 

37 

GB7258-2017 

機動車運行安全技術條件 

38 

GB/T37133-2018 

電動汽車用高壓大電流線束和連接器技術要求 

39 

T/CSAE86-2018 

電動汽車鋰離子電池箱自動滅火裝置性能要求和試驗方法 

40 

NB/T33001-2018 

電動汽車非車載傳導式充電機技術條件 

41 

CCCF/XFJJ-01 

電動客車動力鋰離子電池箱火災防控裝置通用技術要求 

應急管理部消防產(chǎn)品合格評定中心發(fā)布（2019-6-12實施） 

42 

GBT37340-2019 

電動汽車能耗折算方法 

這些標準涵蓋了電動汽車的電池、電池管理系統(tǒng)、電池箱尺寸、電池箱自動滅火、電機及電機控制器、充電接口、電纜、充電協(xié)議、電動汽車安全要求、能耗測試等，形成了一套完整的電動汽車標準體系。 

雖然機場特種車輛電動化的產(chǎn)品數(shù)量較少，但本行業(yè)對安全性和可靠性的要求卻是很高的，尤其是對接飛機設備的安全要求要遠高于一般車輛，所以本行業(yè)所參考的標準都是國際或國家標準，而不是工業(yè)車輛或工程車輛的標準。但是在項目實施的初期，本行業(yè)對我國電動汽車的技術發(fā)展現(xiàn)狀不了解，尤其是在電池電壓以及充電標準上出現(xiàn)了部分采用工業(yè)車輛標準和國外標準的問題，造成了一定技術標準上的混亂，在后續(xù)的實際使用和運行發(fā)現(xiàn)，有些車輛只能用這種充電樁充電，而有些車輛只能用那種充電樁充電，即所謂的“車挑樁、樁挑車”的情況，此情況已極大影響機場車輛“油改電”項目的推廣應用，尤其是電池類型、電池箱類型、電池電壓等級、充電標準等涉及到產(chǎn)品安全性和可靠性的核心問題應該盡快統(tǒng)一認識，那就是堅定不移的貫徹國家標準，才能少走彎路！少犯錯誤！盡最大能力確保不出安全性問題！ 

3. 機場車輛“油改電”項目產(chǎn)品的主要配套件應選用國內(nèi)優(yōu)秀廠家的優(yōu)秀產(chǎn)品 

眾所周知，我國已形成了世界上最完整的電動汽車零配件產(chǎn)業(yè)鏈，尤其在電池系統(tǒng)、驅(qū)動電機及控制器、充電裝置及系統(tǒng)等方面有了世界級的企業(yè)，例如： 

電動汽車用動力鋰離子電池優(yōu)秀企業(yè)： 

寧德時代新能源科技股份有限公司， 

深圳市比亞迪鋰電池有限公司 

合肥國軒高科動力能源有限公司 

天津力神電池股份有限公司 

電機及控制器、動力總成優(yōu)秀企業(yè)： 

精進電動科技股份有限公司        上海電驅(qū)動股份有限公司 

深圳市大地和電氣股份有限公司    蘇州匯川技術有限公司 

蘇州綠控傳動科技股份有限公司    上海大郡動力控制技術有限公司 

深圳市藍海華騰技術股份有限公司  南京越博動力系統(tǒng)股份有限公司 

天津市松正電動汽車技術股份有限公司 

深圳市英威騰電動汽車驅(qū)動技術有限公司       

充電設備生產(chǎn)和運營優(yōu)秀企業(yè)： 

青島特來電新能源有限公司             萬幫充電設備有限公司 

國家電網(wǎng)有限公司                     上海依威能源科技有限公司 

珠海驛聯(lián)新能源汽車有限公司           普天新能源有限責任公司 

以上企業(yè)及其產(chǎn)品的情況，本文不多做介紹，在這方面感興趣的讀者可以查閱公司網(wǎng)站或行業(yè)的權威排行榜了解更多情況。 

本文的觀點是：機場車輛“油改電”項目產(chǎn)品的主要配套件應選用國內(nèi)優(yōu)秀廠家的優(yōu)秀產(chǎn)品！盡量選用標準的、批量大的、經(jīng)過長期考核的配套件，盡量不要特制或定制化相關配套件，這也是盡可能的提高產(chǎn)品安全性和可靠性的有效途徑！ 　　  

三、機場車輛“油改電”項目關鍵技術問題說明和相關情況 

1.機場車輛“油改電”項目關鍵技術問題的說明 

(1) 鉛酸電池還是鋰電池？ 

這個問題在電動車行業(yè)已不再討論了，但是由于我國機場特種車輛最先電動化的是行李牽引車，由于該型電動車輛進入民航較早，大概是在5年以前，基本上都是鉛酸電池型的，這是歷史原因，還有就是前期人們對鋰電池的安全性的擔憂和高價格也使本行業(yè)對鉛酸蓄電池和鋰電池的討論一直存在著，隨著磷酸鐵鋰電池大量安全的使用以及價格的一路走低，直到2019年，本行業(yè)也才基本不再爭論了，都統(tǒng)一為磷酸鐵鋰電池了，本文還是把這兩種電池進行比較，用意是更加清晰的說明磷酸鐵鋰電池各項性能指標已全面優(yōu)于鉛酸電池，機場特種車輛的電動化也全面進入鋰電時代。 

表一：鉛酸蓄電池和磷酸鐵鋰電池的比較： 

特性 

鉛酸電池 

鋰電池（磷酸鐵鋰） 

能量密度 

30~45Wh/kg 

120~160Wh/kg 

持續(xù)充電倍率 

0.2C（5-6h） 

0.5-1C（1-2h） 

低溫情況的使用 

因為很難加裝保溫和加熱裝置，所以無法在北方冬季戶外充電且電量衰減明顯 

很容易加裝電池箱保溫和加溫裝置，可滿足北方冬季戶外充電和使用 

循環(huán)壽命 

400~1000次  

2000~4000次  

質(zhì)保時間 

1年 

5-8年 

可維護性 

維護性差(補蒸餾水)并且充電時必需要有良好的通風，以免氫氣爆炸 

維護性好（日常免維護，定期自動維護），對充電環(huán)境沒有特殊要求 

環(huán)保性 

鉛和硫酸污染環(huán)境 

綠色無污染 

電池管理系統(tǒng) 

沒有或很不完善 

完善的電池管理系統(tǒng)BMS 

充電 

專門的充電機 

國標充電機，統(tǒng)一的充電協(xié)議 

價格 

800-1500rmb/kWh 

1100-1500rmb/kWh 

由于鋰電池技術的不斷發(fā)展，電動汽車專用磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)的安全性已經(jīng)有了大量驗證，而且價格與鉛酸蓄電池相差無幾，磷酸鐵鋰電池已成為電動商用車的首選。 

(2)磷酸鐵鋰電池還是三元鋰電池？ 

電動車用動力鋰離子電池主要包括磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，結論是：機場車輛電動化應該選擇磷酸鐵鋰電池，原因是磷酸鐵鋰電池的安全性要高于三元鋰電池，情況說明如下： 

①磷酸鐵鋰電池本質(zhì)上就比三元鋰電池安全，三元鋰材料大概在200℃發(fā)生分解并釋放出氧分子，最終出現(xiàn)冒煙甚至燃燒；磷酸鐵鋰則在700℃~800℃時才發(fā)生分解，最終出現(xiàn)冒煙和高溫。 

②磷酸鐵鋰電池的密度要高于三元鋰電池，所以三元鋰電池多用于轎車，體積小重量輕，但同時安全性要差一些；磷酸鐵鋰電池多用于電動公交車和電動大型客車，體積和重量都要大一些，但安全性要好很多。 

③全國電動公交車（約34萬輛）的電池，98%以上都是磷酸鐵鋰電池，這種電池大量的成功應用，其安全性是得到驗證的。 

(3)標準電池箱還是定制電池箱？ 

結論：應盡可能選用標準電池箱，盡量不定制電池箱。 

原因說明如下： 

①國家標準GB/T 34013-2017《電動汽車用動力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》給出了電動商用車蓄電池箱的典型尺寸，現(xiàn)在絕大多數(shù)電動客車都采用這樣的電池標準箱，對應的是電動汽車動力電池生產(chǎn)廠家都提供這樣的電池標準箱，標配電池管理系統(tǒng)、標配電池箱之間的連接電纜及接插件和高壓配電箱、標配電池箱自動滅火系統(tǒng)等，是成套、成系統(tǒng)的提供給整車廠家，由于批量大，電池廠家對于安全性和可靠性也盡其所能，并提供第三方的安全檢測報告，包括安全檢測、防護等級的檢測等，安全性、可靠性及標準化程度都很高。 

②定制箱，也就是所謂的非標箱是根據(jù)整車廠按照車輛的空間尺寸及電壓、電量等給電池廠家提出要求，然后向電池生產(chǎn)廠家或?qū)ｉT的電池PACK生產(chǎn)廠家定制電池箱，優(yōu)點是電池箱的外形、尺寸和電量、電壓等更適合所研發(fā)的車輛，但安全性是遠不如標準箱的，對于像我們機場車輛這么小的訂貨量，其定制箱不可能去做相關安全性、可靠性和防護等級的檢測，原因是檢測費用就會讓廠家知難而退、得不償失。 

③標準箱相比較于定制箱，質(zhì)量穩(wěn)定、價格低且價格穩(wěn)定和透明、能量密度高、訂貨周期短、標準化程度高、互換性強，為此，標準箱的質(zhì)保一般是8年，而定制箱的質(zhì)保就低很多了，一般不超過4年。 

④標準箱通過了多項安全檢測（沖擊、擠壓、針刺、火燒、振動、淋雨等）和防塵防水（IP等級）檢測，還提供消防檢測機構按《CCCF/XFJJ-01 電動客車動力鋰離子電池箱火災防控裝置通用技術要求》檢測的消防產(chǎn)品技術鑒定證書。 

(4) 整車電池電壓是80V低壓還是300V-600V高壓？ 

結論:應采用300V-600V的高壓。 

原因說明： 

從電氣效率上講，電壓越高損耗越小，則效率越高，但電壓太高，也會帶來絕緣防護方面的困難，而且鉛酸電池不適合很多數(shù)量的串聯(lián)，所以綜合考慮，并經(jīng)過電動車行業(yè)積累的經(jīng)驗，鉛酸電池系統(tǒng)電壓一般都采用80V電壓，鋰電池系統(tǒng)電壓一般都采用300V-600V電壓。具體說明如下： 

①80V低壓是鉛酸電池系統(tǒng)的優(yōu)選電壓，對應的國家標準是：GB/T17938-1999 《工業(yè)車輛 電動車輛牽引用鉛酸蓄電池優(yōu)先選用的電壓》，該標準等同國際標準ISO1044:1993《工業(yè)車輛電動車輛牽引用鉛酸蓄電池優(yōu)先選用的電壓》，明確了鉛酸電池電動車輛的優(yōu)選電壓為： 

實際上多數(shù)鉛酸蓄電池車輛都選擇了80V電壓，原因是鉛酸蓄電池的單體電壓為2V，80V就是40塊電池串聯(lián)在一起，由于鉛酸蓄電池，尤其是富液式鉛酸蓄電池的一致性很難保證，所以40塊串聯(lián)已經(jīng)是鉛酸蓄電池串聯(lián)并且還要保證較好特性的最大數(shù)量了，電動叉車、觀光車、高爾夫球場車、電動牽引車等以鉛酸電池為動力能源電動車輛的電池總電壓一般就是80V，這也是無奈之舉，受限于鉛酸電池的技術狀況。 

②　電動汽車高壓系統(tǒng)電壓等級的標準是：GB/T 31466-2015《電動汽車高壓系統(tǒng)電壓等級》，其推薦的電壓等級為： 

由于鉛酸蓄電池的最高推薦電壓為244V，所以288V-576V就是鋰電池系統(tǒng)的優(yōu)選電壓區(qū)間了，由于鋰電池的一致性較好，再加之有完善的電池管理系統(tǒng)（BMS），所以，鋰電池系統(tǒng)的電壓一般都在300V-600V，主流的電池總電壓為576V。 

③300V-600V的整車電壓與我國標準的電動汽車直流充電樁的電壓也是完全匹配的，GBT18487.1-2015《電動汽車充電傳導系統(tǒng)：通用要求》的4.4給出了直流充電樁的輸出電壓分為：直流200V-500V，350V-700V，500V-900V。為此，現(xiàn)在市場上主流直流充電樁輸出直流電壓范圍是200V-700V。而80V電壓對應的是非國標的直流充電電壓和充電設備。 

④在“油改電”項目推進初期，還有一種配置就是80V的鋰電系統(tǒng)，并定制了可以充鋰電的80V充電機，充電接口和充電協(xié)議也都采用了國標，但在實際使用后發(fā)現(xiàn)了一個很大的問題是充電時間很長，和鉛酸電池的充電時間一樣或者更長，原因是國標的充電插頭最大允許電流為250A，而電壓只有80V，所以充電功率最大也就22kW，對于配置了80kWh的電動車來講，就要充4個小時，和鉛酸電池的充電速度幾乎一樣，并且由于該類充電機很多是從國外的鉛酸電池充電機改裝來的，充電協(xié)議的可靠性及整機的匹配性都沒有很好的驗證，所以充電的可靠性也較低，會出現(xiàn)充電機與電池箱的通訊不暢導致充電暫停的現(xiàn)象。這都是沒有徹底貫徹國標帶來的問題。 

⑤關于80V和300V-600V兩種所謂高、低壓系統(tǒng)的安全性說明。在油改電項目推進初期，有很多人提出300V-600V電壓高，不安全，所以不能用，這種觀點是不對的，我們還是從國標GB/T 18384.3-2015 《電動汽車安全要求第3部分：人員觸電防護》中給予說明，該標準3.2和3.3中關于電壓等級的劃分： 

從用電安全上講A類電壓是安全電壓，而直流60-1500V和交流30-1000V均屬于B級電壓，要求是等同的，只要按照標準要求，做好絕緣防護和保護等措施，安全性都會很好，就如同之前在很多城市運行的無軌電車的電壓等級就是直流600V-750V，很安全很成熟的電壓等級??！還有我們的城市地鐵的電壓等級也是直流600V-750V，很安全很成熟的電壓等級??！還有，我們每天坐在房間里，220V/380V的電源插座和電線近在咫尺，大家感到危險了嗎？感到不安全了嗎？沒有！ 

綜上所述，60-1500V系統(tǒng)的配套件均為電動汽車成熟配套件，防護等級及安全防護均滿足國標要求，所以80V和300V-600V兩種所謂高、低壓系統(tǒng)都屬于低壓系統(tǒng)！絕緣防護做好，都很安全，沒有區(qū)別！ 

(5)整車電池電量選擇的問題 

結論:整車電池電量不能太小也不能太大，而且，不同的機場，電池電量應考慮實際情況。 

說明： 

①最小電量：車輛能從機場飛行區(qū)該設備的工作地點行駛到到場外維修廠后，還有至少30 %的余量。原因是車輛的保養(yǎng)、維護、大修等工作是不能在飛行區(qū)進行的，所以，該設備的最小電量至少能夠讓該設備開到場外維修廠，尤其是電動集裝貨物裝載機這種行駛速度慢且實際工況中行駛距離也比較短的特殊車輛更要考慮這個問題，這也是個經(jīng)驗之談，供參考。 

②最大電量：該車輛在該機場實際運行一天所需電量，然后還至少再留30 %的電池余量。 

③關于30 %的電池余量： 

A.充分考慮該設備從充電點到工作地點的距離所需的這段充電路途中的電量損耗； 

B.充分考慮冬天的電量衰減，北方機場至少按10%考慮； 

C.充分考慮空調(diào)的使用情況，空調(diào)也是用電大戶，尤其是機場旅客擺渡車的空調(diào)用電量占到了總用電量的一半左右，而且該車停車等待旅客的時候，也是開著空調(diào)的，所以空調(diào)的耗電量占的比例往往比行駛耗電量要大，尤其是冬天的制暖功率比制冷功率要大，其空調(diào)用電能達到二分之一還多，這也是經(jīng)驗之談； 

D.充分考慮隨著使用時間的電量衰減，電池的電量是隨著使用年限和充放電次數(shù)逐漸減少的，電池廠家給出的數(shù)據(jù)一般是正常使用8年或充放電4000次之后，電池電量會衰減到接近70%（大于70%）； 

E.充分考慮今后該設備使用時間的增加，例如機場的業(yè)務增加了，該設備的使用量也隨之增加了，這部分的電量預留也是可以考慮的。 

綜合考慮，在采購電動設備時，電池電量的大小是個關鍵指標，不僅要查看該設備在民航網(wǎng)公告的檢測的續(xù)航里程或連續(xù)工作時間，還要考慮在此基礎上結合本機場的實際情況，再增加一定的電池電量，最后至少要留30%的備用電量，經(jīng)驗之談。 

(6)關于充電 

結論:采用分布式、在停車位就近充電為最優(yōu)； 

采用國標充電設備（包括充電電壓、充電協(xié)議和充電接口等）； 

充電要做到“車不挑樁、樁不挑車”。 

說明： 

①機場電動特種車輛采用分布式、在停車位就近充電的模式為最優(yōu)，原因是機場特種車輛品種繁多，且“長相奇特”，換電很難實現(xiàn)，所以不適合換電模式；機場多數(shù)特種車輛的續(xù)航里程本身就不長，不適合“遠距離”換電或充電，所以，不適合集中充電模式。在此基礎上，在機場內(nèi)部建設2-3個電池維護站，車輛不出飛行區(qū)，就可進站對電池定期進行檢修和維護，這是新建機場一個很好的解決電池養(yǎng)護的方案。 

②國家已經(jīng)有完善的充電標準，作為機場的電動設備就應該貫徹國標，貫標的方式就是選用通過國家認定機構檢驗的國標充電機（包括充電電壓、充電協(xié)議和充電接口等）。對應的國家標準如下： 

GB/T 20234.1-2015 電動汽車傳導充電用連接裝置 第1部分：通用要求 

GB/T 20234.2-2015 電動汽車傳導充電用連接裝置 第2部分：交流充電接口 

GB/T 20234.3-2015 電動汽車傳導充電用連接裝置 第3部分：直流充電接口 

GB/T 18487.1-2015 電動汽車傳導充電系統(tǒng) 第1部分：通用要求 

GB/T 27930-2015電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統(tǒng)之間的通訊協(xié)議  

GB/T18487.2-2017電動汽車充電傳導系統(tǒng)第2部分非車載傳導供電設備電磁兼容要求 

GB/T34658-2017電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議一致性測試 

GB/T33594-2017電動汽車充電用電纜 

GB/T37133-2018電動汽車用高壓大電流線束和連接器技術要求 

③車不挑樁、樁不挑車。只要車和樁都采用充電國家標準，就很容易實現(xiàn)這個目標，也只有實現(xiàn)這個目標，機場車輛“油改電”項目的推廣才有了基礎。 

車不挑樁、樁不挑車

(7) 關于電動機和電機控制器 

結論:永磁無刷電動機為最優(yōu)，多合一控制器已成為主流。 

說明： 

①永磁無刷電機的性能是最好的，因為電機的勵磁采用永磁體，所以效率是各種電機類型里最高的，而且最主要的是我國在稀土永磁材料上有著得天獨厚的優(yōu)勢，所以我國電動汽車的電機基本都是永磁無刷電機，現(xiàn)已形成完整產(chǎn)業(yè)鏈，性價比很高，是我國電動汽車的首選。 

②多合一控制器已成為主流。電動車輛上會有多個電動機，如：驅(qū)動電機、液壓系統(tǒng)電機、氣路系統(tǒng)電機、空調(diào)用電機等等，以前都是一個電機配一臺控制器，很分散，布線凌亂，可靠性不高，現(xiàn)在已發(fā)展為將各種控制器集成在一起成為一個多合一控制器，采用水冷散熱，體積小重量輕，防護等級IP67以上，電磁兼容性好，極大提高了產(chǎn)品可靠性、安全性和標準化水平，性價比越來越好。 

多合一控制器

(8)關于電車、油車比問題 

①問題的由來 

隨著“油改電”項目的不斷推進，各機場特種車輛管理部門得到的消息是電動車的出勤率不如傳統(tǒng)的柴油車，所以為了滿足使用的要求，車輛管理部門計劃采購更多電動車，這就要測算幾臺電動設備能夠替代1臺柴油設備，也就是所謂的電車、油車比。 

②問題的分析 

電車出勤率不如油車的主要原因是充滿一次電不能干一天的活，這其中的主要原因是電池電量配小了，還有一個主要原因是充電時間較長，最后綜合測算一下就出現(xiàn)了電車、油車比為1.5：1或2：1等等，也就是1.5臺或2臺車才能替代1臺柴油車的情況。 

③問題的結論 

A.鉛酸車型普遍存在電量小、充電時間長的問題，尤其是冬天，問題更為突出； 

B.低壓鋰電車型也存在電量較小、充電時間長的問題，非標箱的保溫加溫效果難以保證，所以在冬天，問題也比較突出； 

C.電量配置太小，與實際工況所需電量偏差較大，再加之一年四季溫度變化及空調(diào)使用和電池電量隨時間的衰減，導致問題越來越嚴重，電油比越來越大！ 

④　問題的解決 

A.考慮本機場實際情況，根據(jù)前期電動車運行數(shù)據(jù)，測算出所需電量作為后期采購車輛的要求； 

B.選用高壓鋰電車型，配套較大容量充電機，車樁配合，實現(xiàn)2小時內(nèi)充滿電的要求； 

C.合理的電池電量和配套較大容量充電機可以做到1臺電車替代一臺油車的目標，從技術上講，這是完全可以做到的。  

2. 機場車輛“油改電”推進中對于重要技術不了解帶來的一些問題的說明 

(1) 招標文件中的某些條款，是對我國電動車發(fā)展現(xiàn)狀的不了解，例如： 

國內(nèi)電動汽車的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和投入市場的電動車數(shù)量已遠高于國外，其配套件，尤其是電池、電機和電控的技術先進性和應用水平及業(yè)績已全面超過國外。而且，在技術評分中僅關注是否是國外品牌，而不關注具體的技術參數(shù)和技術先進性也是不合理的。 

我國的永磁無刷電機系統(tǒng)，相比于交流異步電機系統(tǒng)，效率高、體積小、重量輕、低速扭矩大，優(yōu)點非常多，在此不再贅述。 

電機的功率、扭矩等關鍵指標都反映著車輛的行駛特性。 

標書對于驅(qū)動電機的類型和特性沒有評分項，是對電動車的技術狀態(tài)不熟悉，還停留在燃油車的認知情況下，總認為國外原裝柴油機好，合資的次之，國產(chǎn)的最差。由于柴油機的功率等級的標準化程度已很高，所以各廠家在配套上的柴油機功率沒有什么區(qū)別，但電動化產(chǎn)品就有很多差異了！ 

(2) 標書中沒有電池系統(tǒng)的的評分項，是對電動化產(chǎn)品的不了解 

電動產(chǎn)品中最關鍵就是電池系統(tǒng)。電池系統(tǒng)的類型、質(zhì)量、安全性、可靠性等都是電動產(chǎn)品技術特性中最關鍵的指標，尤其是空港地面設備，更應該關注電池系統(tǒng)的安全性，例如：電池的生產(chǎn)廠家是哪個廠家？資質(zhì)怎樣？品牌美譽度怎樣？在行業(yè)內(nèi)處于什么排名？所選電池及電池箱的應用業(yè)績怎樣？電池箱是否有國家安全檢測報告？電池箱是不是有國家認可的防水防塵等級（IP防護等級）的檢測報告？電池箱是國家行業(yè)標準箱還是特殊制造的非標箱？電池箱的標準化程度怎么樣？電池系統(tǒng)的安全性如何保證？等等，這些指標都沒有技術評分項顯然是不合適的。 

(3) 標書中沒有電池的質(zhì)保期和電量大小的評分項，是對電動化產(chǎn)品的不了解 

電動車的可靠性及耐用性和性價比等主要體現(xiàn)在電池的可靠性、耐用性和使用壽命上，而電池的可靠性、耐用性和使用壽命主要體現(xiàn)在電池的質(zhì)保期上，大公司的大批量產(chǎn)品的質(zhì)保期是8年，小公司小批量的非標產(chǎn)品的質(zhì)保期一般是4年左右，甚至更低。 

電動車相比于燃油車有一個最關鍵的技術指標是使用方最關心的，那就是續(xù)航里程和作業(yè)時間，這和電池的電量成正比，所以整車所配電池電量的多少也是電動車最關鍵的指標，尤其是需要配空調(diào)的車輛更應關注電量大小，因為檢測報告中作業(yè)時間都是不考慮空調(diào)使用的測試數(shù)據(jù)。 

所以，電動車的招標文件中沒有電池系統(tǒng)的質(zhì)保期和電量大小的評分項是對電動車具體使用情況的不了解。   

四、機場車輛”油改電“項目產(chǎn)品系列化方面的說明 

1.現(xiàn)在已有檢測公告的產(chǎn)品系列 

序號 

設備名稱 

備注 

1 

旅客登機梯 

加高型5.8米     普通型4.4米 

2 

機場旅客擺渡車 

普通旅客機場擺渡車（大擺渡） 

3 

飛機清水車 

3000L     4000L 

4 

飛機污水車 

3000L     4000L 

5 

航空食品車 

電動二類底盤改裝，最大裝載重量5000kg 

6 

行李牽引車 

最大牽引力15kN-30kN 

7 

散裝貨物裝載機 

皮帶寬度700mm 

8 

集裝貨物裝載機 

7噸  14噸 

9 

飛機牽引車 

有桿型（15噸-27噸）  無拖把型（80kN-400kN） 

10 

電源車 

儲能式，可替代電源車，額定功率90kVA、180kVA 

11 

航空垃圾接收車 

最大載荷1600kg 

2.后續(xù)1-2年內(nèi)很快就會有檢測公告的產(chǎn)品系列 

序號 

設備名稱 

備注 

1 

VIP旅客擺渡車 

要客型  VIP型 

2 

集裝貨物裝載機 

35噸 

3 

飛機牽引車 

50噸 

4 

行動不便旅客登機車 

額定載荷1000kg 

5 

飛機除冰車 

8000L      6000L 

6 

管線加油車 

底盤電動化 

3.機場車輛電動系列化和幾種特殊設備的說明 

(1) 機場車輛電動系列化的說明： 

根據(jù)交通運輸部關于修改《民用機場專用設備管理規(guī)定》的決定（中華人民共和國交通運輸部令2017年第12號）中附錄：民用機場專用設備目錄1航空器地面服務設備目錄中共有18種設備，除旅客登機橋不屬于特種車輛范疇外，現(xiàn)已電動化的有9種，后續(xù)1-2年內(nèi)很快就會電動化的有4種，還有4種車的電動化需要特殊說明。（注：機場旅客擺渡車和行李牽引車不在該管理規(guī)定的設備目錄內(nèi)） 

(2)幾種特殊設備的電動化需要特殊說明 

序號 

設備名稱 

特殊說明 

1 

飛機地面氣源車 

底盤電動化沒有問題，上裝部分電動化雖然在技術上有一定困難但也是有解決方案的，只是該設備在機場用量較小，使用頻率也不高，所以可以作為“油改電”項目的后期產(chǎn)品規(guī)劃 

2 

飛機地面空調(diào)車 

1.橋載式空調(diào)已實現(xiàn)了電動化，就是采用市電電源； 

2.如果要替代原有的空調(diào)車，給遠機位沒有市電或配電功率不夠大的遠機位提供電動空調(diào)，車輛底盤的電動化沒有問題，上裝部分電動化也沒有問題，只是由于該設備平均用電功率大，用電時間長，需要配很大容量的電池，車輛的尺寸和噸位會很大，價格也會很高，所以，機場有可能拿這部分錢去解決遠機位供電的問題也是有可能的，所以市場前景不明確，所以該設備的電動化需要市場有明確需求后才會研發(fā)。 

3 

飛機充氧車 

這個設備的車輛底盤電動化沒有問題，只是上裝的電動化需要生產(chǎn)該設備的專業(yè)廠家去考慮，由于該設備的生產(chǎn)廠家很少，專業(yè)性很強，需要特殊資質(zhì)，民航公告中只有一個生產(chǎn)廠家，所以該設備的電動化就看這個廠家的情況和機場是否有需求了。 

4 

罐式加油車 

額定載荷5000L-45000L，車輛底盤的電動化沒有問題，只是該設備是自行式罐式加油設備，屬于通用的特種車輛，其安全性有一定的特殊和通用的行業(yè)要求，機場設備“油改電”項目就該車輛的電動化應充分借鑒通用加油車的電動化來確定后續(xù)規(guī)劃。 

五、機場車輛“油改電”項目的技術新方向和市場新方向 

1.機場車輛“油改電”項目的技術新方向 

機場車輛“油改電”項目主要技術是電動化，在電動化技術應用在機場特種車輛的過程中基本實現(xiàn)了這些車輛的“數(shù)字化”，原因是電動化的配套件，如：電池系統(tǒng)中的電池管理系統(tǒng)（BMS）、驅(qū)動電機及控制器、輔助電機及控制器、整車控制器等全都采用了數(shù)字化控制技術，并且整車通過CAN網(wǎng)絡將各個控制單元連接在一起，通過通訊協(xié)議來協(xié)調(diào)相互之間的控制，實現(xiàn)了本行業(yè)原來多數(shù)產(chǎn)品的模擬控制升級為更先進的數(shù)字化控制了，數(shù)字化帶來的不僅是高可靠性和高可擴展性，還帶來的更豐富的控制策略，如：開機自檢，操作提醒及記錄、故障記錄、黑匣子記錄功能等，很多信息可以實時的存儲和調(diào)用，為此，電動車很容易實現(xiàn)車輛相關信息的上傳，一個機場的多臺電動車的信息上傳到一個信息管理平臺上就形成了一個車聯(lián)網(wǎng)，所以電動化又升級為網(wǎng)絡化了，每一臺電動設備就是一個網(wǎng)絡終端，可以加裝人臉識別系統(tǒng)，監(jiān)督和規(guī)范駕駛員的操作，還可以加裝圖像傳感器和距離傳感器，很容易實現(xiàn)對接飛機設備的輔助防碰撞功能，電動車輛還可以通過加裝傳感器和線控裝置，輕松實現(xiàn)遠程遙控甚至無人駕駛，這就屬于智能化技術了，電動化+數(shù)字化+網(wǎng)絡化+智能化就是一個智慧型無人車隊，可以按照航班信息自動調(diào)配相關車輛進行保障，可以實現(xiàn)自動對接飛機，各種自動措施可以保證不會碰撞飛機等等，機場車輛“油改電”項目帶來的新技術方向就是智能化和無人化，所以，機場車輛“油改電”項目的意義何其深遠！ 

2.機場車輛“油改電”項目的市場新方向 

機場車輛“油改電”項目的技術新方向必將帶來市場營銷的新方向，由原來單一的設備銷售模式改變?yōu)槎喾N新型市場合作方式，例如：融資性租賃和經(jīng)營性租賃，還可以在一個機場對機場當局、各駐場航空公司等進行車輛共享，刷卡用車，賬單式結賬，清晰明了。設備生產(chǎn)商提供給機場用戶的不僅僅是個產(chǎn)品，而是由這些產(chǎn)品組成的一個系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡化和智能化技術提供更多的通用化和定制化服務，從一個產(chǎn)品提供商轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)服務商，同樣作為機場用戶也將帶來新變化，機場用戶可以實現(xiàn)輕資產(chǎn)、服務外包，最大程度的節(jié)支增效和降低運營成本和運營風險。 

總結：本文對機場特種車輛“油改電”項目重要意義的實際體現(xiàn)及該項目的重要技術進行了詳細說明，提出了在技術上應該堅定不移的貫徹相關國家標準，電池采用高壓鋰電，優(yōu)選磷酸鐵鋰電池標準箱，主要配套件優(yōu)選國內(nèi)成熟配套件，車和樁都采用充電國家標準，最終要實現(xiàn)車不挑樁、樁不挑車，這是機場特種車輛“油改電”項目推廣的前提和基礎，并且還對該項目實施初期的產(chǎn)品招標書中的典型技術問題進行了說明和分析，簡要說明了機場車輛哪些已經(jīng)實現(xiàn)電動化了，哪些將要實現(xiàn)電動化，還有幾個特殊的設備要不要電動化也進行了說明，還展現(xiàn)了該項目將會帶來的電動化+網(wǎng)絡化+智能化+無人化的新技術方向，并且由此帶來的市場和運營層面的新變化?？傊瑱C場特種車輛“油改電”項目的前途一片光明且任重而道遠，讓我們一起為建設綠色化智慧型機場而努力吧！（威海廣泰空港設備股份有限公司副總工程師  陳江岸 ）