1.1 发展城市公交的重要性

　　城市公交作为市内交通的重要组成部分，是城市形象和文明的象征，始终处于优先发展的战略地位。公共交通在为人们带来便捷、经济、实惠的同时，也为城市减少交通阻塞创造有利的条件，它能充分利用有限的道路资源，缓解城市交通拥挤状况。数据显示，运送同样数量的乘客，公共交通与小汽车相比，分别节省土地资源3／4，建筑材料4／5，投资5／6，空气污染只是小汽车的1／10，交通事故率也仅为小汽车的1／100，被普遍认为是效率最高的交通方式，“公交优先”已成为世界上越来越多大中城市认可和执行的城市交通主要发展原则。上海市也在2002年颁布的《上海城市交通白皮书》中确定了公共交通优先发展的方针，城市公交将作为未来公共交通的基础，充分发挥灵活方便、覆盖面广的优点，为市民创造更加快捷和舒适的出行条件。

　　1.2 城市公交客车发展面临的问题和挑战

　　近年来，由于城市化的迅猛发展，城市规模和城市人口急剧膨胀，城市交通路网建设又往往滞后于机动车的增长速度，再加之旧有的城市交通结构和模式的不合理性，使得世界各国的大中城市都面临着严重的交通拥挤状况。在这种情况下，作为城市交通主力军的公交客车时走时停，行车缓慢，传统的燃油公交客车在这种复杂的城市工况下其固有弊端更为明显，由于发动机始终运行于低效率高排放的工况下，因而燃油消耗大、排放水平差、黑烟现象严重，对城市环境产生了很大的负面影响。

　　1.3 混合动力电动客车是当前城市公交的首选

　　随着人们环保意识的不断增强以及城市排放法规的日趋严格，电动汽车代替传统燃油汽车的趋势越来越明显，电动客车无疑将成为未来城市公交的主流车型。目前电动客车有纯电动客车、混合动力电动客车和燃料电池电动客车3种类型。

　　混合动力电动客车融合了燃油客车和电动客车的优点，它将电力驱动与辅助动力单元(APU)合用在一起协同驱动客车，通过优化多种能源获得高性能价格比。一方面，由于APU的使用，混合动力电动客车所需的电池能量较纯电动客车低，整车重量和成本得以降低，并且获得了与燃油客车不相上下的动力性能和续航里程。另一方面，由于电机的协同驱动和蓄电池(或超级电容)的能量缓冲调和了复杂行驶工况所带来的负载波动，使得APU中的原动机得以在较高燃效和较低排放区域工作，显著提高排放水平和燃油经济性，制动能量回馈也进一步提高了能量效率，这对于主要在城市工况运行，负载变化大、加速减速频繁的公交客车而言优势更为突出。一般来说相比同类型的普通燃油客车，混合动力电动客车能降低有害物排放70％～80％，提高燃油经济性能50％。在生产成本和维护费用方面，目前一辆混合动力电动客车价格约为普通燃油客车的两倍，但考虑到燃油经济性的成倍提高，从成本和经济之间的平衡来看混合动力电动客车已初具市场竞争力，而且公交客车大规模车队运行的特点也在很大程度上弥补了混合动力电动客车结构复杂、保养维护难度大的缺点。由此可见，尽管目前混合动力电动客车技术仍需进一步完善，但其在城市公共交通的应用前景却十分乐观。

　　二、混合动力电动客车的发展现状

　　2.1 国外混合动力电动客车的发展现状

　　1989年日本日野(HINO)公司开发了全球首例柴一电混合驱动系统HIMR(Hybrid Inverter controlled Motor and Retarder)，目前装备该系统的汽车已超过300辆，主要为在大城市行驶的客车和公交客车。2002年日野公司又开发了燃油经济性能和排放性能更完善的混联式柴一电混合动力系统。在美国，成熟的重型汽车混合动力系统主要有BAE Systems公司的HybridriveTM系统(与Orion公司合作推出OrionⅥ和OrionVⅡ型混合动力客车)和Allison Transmission公司的Etp40和Ep50系统(与Newflyer公司合作推出了DFAOLF和DE40LF型混合动力客车)，其他已经推出和正在研制的混合动力电动客车还有AVS(Advanced Vehicle Sys—tems)公司的AVS一22和AVS一38型混合动力巴士(该车型为世界首辆专门制造的以微型燃气轮机作为原动机的混合电动巴士)、NABI(Noah A—merican Bus Idustries)公司的30CL—F型CNG一电力混合客车以及ISE Research公司与Newflyer及NOVA合作推出的两辆样车等。

　　在欧洲，沃尔沃客车公司早于1995年就开始了“环保概念客车”(Environmental Concept Bus)的研究，开发了以乙醇为燃料的燃气轮机电动混合客车，并于1999年开始在瑞典进行路试检测；斯堪尼亚公司也在S11和S15客车基础上开发了混合动力电动客车样车；曼商用车公司也和福伊特驱动技术有限公司(VoithTurbo)及西门子汽车科技公司联合开发了使用EPCOS超级电容的柴一电混合动力电动客车，并于1998年3月首次在德国纽伦堡投人试运行。

　　需要指出的是，各国的城市公交系统始终在混合动力电动客车的开发和测试过程中起着关键作用，它们很早就认识到了燃油客车对城市空气质量的负面影响，并在环保法案和政府资助项目的推动下积极促进环保公交客车的运用。根据美国交通研究会(TCB)的报告，1999年共有约70辆混合动力客车在美国各城市公交系统中运营，而到了2001年这一数字激增到300辆。2004年另外200台OrionVⅡ混合电动巴士也将交付使用，到2006年混合动力电动客车总量将达到385辆，占全部公交客车的8％。

　　2.2 国内混合动力电动客车的发展现状

　　在我国，解决大城市公共交通问题，改善城市大气环境，满足人民健康需求历来受到党和国家的重视。从目前的技术发展水平来看，混合动力电动客车无疑将是最为切实可行和最具商业化前景的方案。它的整车开发已被列入国家十五“863计划”电动汽车重大专项中，受到国家从政策到资金各个方面的扶持，发展前景十分乐观。与此同时，国内的相关企业和科研院所的强强联手充分发挥了各自优势，进一步加快了混合动力电动客车的产业化步伐。目前已开发出来的样车有北京嘉捷恒信混合动力大巴、东风EQ61 10HEV混合动力电动客车以及深圳明华复合动力客车等。北京嘉捷博大和常州客车厂共同推出的46座混合动力电动客车，它装备了两组Capstone的燃气轮机和最大功率为240kW的交流变频电机，最高时速78km／h。这些样车的研制成功标志着我国混合动力电动客车研究跃上了一个崭新的台阶。下一阶段将主要致力于完善车辆性能、降低整车成本并尽可能采用成熟技术以加快产业化步伐，早日实现商业化运营。

　　三、上海发展混合动力电动客车的机遇、挑战及对策

　　3.1 发展机遇

　　目前上海全市共有公共汽车1．8万辆左右，公交线路近1000条，线路总长度超过2万km，日均运客750多万人次，公交车辆配备数、线路运营长度和日均运客量均创世界城市公共交通之最，公交线路已覆盖全市各个角落，能满足不同层次乘客的出行需要。在十五期间还将更新8000多辆客车，以使市民享受到更加舒适、快捷的出行服务。在2010年上海将举办举世瞩目的世博会，届时高效、环保的公共交通系统将极大提高上海的城市品味，完美体现“城市，让生活更美好”的主题，使上海以一个生态都市的形象呈现在世界面前。 而目前燃油客车仍是上海城市公交客车的主力，虽经多次更新换代，在动力性、舒适性和车辆外观等方面有明显提高，但急极加速的“黑烟”现象和行驶噪音问题一直难以解决，已成为困扰上海公交发展的主要问题之一。随着上海市排放法规的日趋严格和绿色公交改造步伐的不断加快，传统燃油客车的发展空间将越来越小，而混合动力电动客车由于具有废气排放低、燃油经济性好、适合城市运行、技术可行性高等特点必将逐步取代燃油客车成为上海城市公交的生力军。

　　3.2 挑战及对策

　　现在距离上海2010年世博会的召开还有不到6年的时间，上海混合动力电动客车的研究还处于起步阶段，离大规模产业化生产和商业化运营还有相当长一段距离，要实现跨越式发展，在2010年以前交出一份完美的答卷，任务相当艰巨。所以在上海发展混合动力电动客车，不仅需要充分集成汽车、电子、控制、电力驱动、化工技术、新型材料等高新技术，还需凝聚来自政府、工业界、研究机构、交通部门和公交系统的优势，进行大协作，风险共担，成果共享。在发展过程中要充分利用国内外现有成熟的混合电动汽车技术，同时集中主要力量进行技术创新，争取在一些关键技术方面拥有自主知识产权，从科研机制和管理体制两方面保证混合动力电动客车研究的顺利进行。