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孙逢春:“数读”我国新能源车辆运行情况

2020-03-18 浏览次数:1,969 次 中国电动汽车百人会

近日,电车资源了解到中国工程院院士、北京理工大学教授孙逢春出席2020中国电动汽车百人大会论坛并发表了题为《新能源汽车与大数据安全》的演讲,向与会者分享了国家新能源汽车大数据平台的最新统计数据,结合数据对我国各类型新能源车辆的实际运行情况做了深度解读,并就如何用大数据加强车辆安全监管工作做了介绍。

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新能源汽车大数据运行态势

1.1 国家新能源汽车大数据平台运行的基本情况

目前,我国已经建立了包括国家、地方政府和企业在内的三级新能源汽车监管体系,并强调企业作为安全的第一责任人,承担安全监管的主体责任。

截至2019年底,国家平台接入新能源汽车296万辆,月均接入量近15万辆,总里程达1137.9亿公里,车辆日在线率超过60%,实时在线率超过25%,平台运行情况越来越好。到目前为止,接入新能源汽车动力蓄电池国家溯源管理平台的车辆企业有227家,包含329.3万辆车、520万个电池包数据。其中,电池梯次利用信息达87万条,电池再生环节共回收入库9200余吨,目前已经处置了约8600吨。

1.2 从上线率看各类新能源汽车使用情况

从相关数据可以看出,车辆的整体上线率大幅度提升,2019年相比2018年上线率同比增长7.6%,2019年12月份比2018年1月份提高了40%以上。以上情况表明,新能源汽车的使用需求越来越高,车辆闲置的情况逐渐减少,车辆利用率明显提高。

图1 | 2018-2019国家平台车辆上线情况

具体来说,客车和专用车的上线率相对比较平稳,目前均超过85%;乘用车作为目前新能源汽车推广的主力, 2019年12月上线率比2018年1月增长了40%。

1.3 我国新能源汽车的百公里电耗水平不断下降

从统计数据可以看出,我国新能源乘用车百公里电耗总体在10-20kWh区间,平均电耗为15.1kWh,达到了国际先进水平。但与公告能耗数据相比还有一定差距,其原因主要在于国家平台的数据是基于车辆实际运行数据,把空调、电气附件等电耗、都计算在内。具体来说,出租车、公务车、租赁车和私人车辆4种车型中,出租车的平均电耗最高,私人乘用车电耗最低;车速在30-80km/h范围内,电耗水平相对较低。

图2 | 2018-2019新能源汽车电耗比较

新能源汽车百公里耗电量与整车质量正相关,纯电动客车因为大小规格不同,其电耗区间分布在20-120 kWh/100km,平均电耗为55.4 kWh/100km,从能耗角度,我国各类电动客车电耗水平均达到了国际领先水平。

1.4 新能源汽车技术水平变化趋势

经过近20年的发展,我国新能源汽车产业技术水平得到显著提升。从最近两年新能源汽车平均故障率变化趋势可以看出,我国新能源车辆可靠性和质量明显改善。与2018年相比,乘用车一级故障率降低了18.1%,三级故障率降低了14.5%,客车一级故障率降低了22.8%,三级故障率降低了11.3%。

图3 | 乘用车各级故障率变化趋势

图4 | 客车各级故障率变化趋势

新能源汽车的全气候特征有了较大提高,按照以往经验,东北、西北地区温度低,新能源汽车的适应性不好。但从现在的新能源汽车增长率来看,东北高寒地区已经跟其他地区增长基本持平,这是一个非常积极的现象,说明现在新能源汽车的适应性有了明显提高。

另外,在网约车领域,新能源汽车的应用也愈加广泛。从统计数据可以看出,2019年新能源汽车日均行驶里程超过400km的车辆数相比2018年同比增长5.5倍。

1.5 新能源汽车的用户使用变化趋势

比较新能源乘用车的出行时长变化,可以看出用户选择新能源汽车的出行需求越来越高。私人乘用车日行驶在0-1h的区间段占比下降4%,更多私家车主将新能源汽车用于长时间出行;出租乘用车日行驶大于12小时的区间段占比同比提高8%,表明用户使用新能源出租车出行的需求越来越高。

私人用户对新能源汽车的使用程度也越来越高。与2018年1月相比,2019年12月新能源乘用车日均行程增加34km;2019年日均行驶里程相比2018年增长40%,这都是新能源汽车质量提升和用户信心提升的积极现象。

另外,新能源用户的充电焦虑已经有所缓解。原来用户见到桩就充,但从现在的数据分析得出,乘用车用户充电起始SOC状态同比降低7.9%,运营车辆同比降低15.2%,表明充电焦虑已经有所缓解。

图5 | 2018-2019车辆充电开始SOC对比

1.6 新能源公交车辆的使用变化趋势

客车和专用车的行驶里程峰值呈现增长趋势。客车日均行驶里程的最高区间由2018年的140-160km发展到今年的160-180km,专用车的日均行驶里程最高区间由2018年的40-60km发展到2019年的60-80km。这是车辆水平提高的一个重要表现。

同时,新能源公交车的使用强度在不断的加大。图中颜色越深,表明车辆使用强度越大,从图中可以看出,2019年与2018年相比,车辆使用强度提高非常快。最近刚统计出的结果显示,公交车的日均行驶里程在145-190km区间,日均行驶时长达7-11h,典型城市的平均车速达18km/h。这些数据表明,新能源公交车的日均行驶里程和时长已经基本与柴油公交客车相接近。

图6 | 2018与2019公交客车行驶密度对比

1.7 公共充电场站使用变化趋势

乘用车已经成为公共充电场站应用主体,乘用车使用占比达到66%,并且有继续增大的趋势,物流车和公交车的公共充电不论是时长还是充电量占比都在逐渐下降。

公共服务设施的完善对新能源车辆的市场增长有明显带动作用。经过研究发现,1km范围内有公共充电场站时,新能源汽车的增长率是没有公共场站的3.5倍,3km范围内有公共充电站,则该增长率是2.8倍,因此,可以说用户对公共充电设施的需求是非常高的。2019年,我国充电场站的建设基本完善,63%的用户都可以在3km范围之内找到充电桩。

1.8 不同使用领域车型的电池性能衰退差异

针对目前运营里程15万公里的不同车型,分析其电池衰退情况发现,公交客车运行管理得最好,衰减程度最少,物流车辆和乘用车的衰退相对较大。从统计分析发现,现在有75%的公交车,在运营15万公里之后,还能保持92%甚至95%的续驶里程,衰减只有5%,这表明我们电池技术水平已经达到较高水平。

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新能源汽车运行安全情况

截至2019年底,我国新能源汽车保有量达381万辆,国家平台共接入296万辆。按照相关统计数据,我国燃油车的燃烧事故率每年约为2-4辆/万辆,但新能源汽车的燃烧事故率约为0.9-1.2辆/万辆。从2019年5月1日至2019年底,国家平台监测和统计的新能源车辆事故共计113起,新能源汽车的事故率比燃油车事故率还是要低一些。在着火事故车辆中,乘用车占比较高,达到69.6%,其次是专用车,公交车事故率最低。在不同类型的电池种类中,三元锂离子电池的事故率占比最高,达到90%,磷酸铁锂电池和其他种类电池共占比10%。

电池问题依然是着火事故的主要原因,占所有着火车辆的61%。数据统计发现,充电过程、充满电之后静置最容易发生着火事故,分别占到着火事故的38%和24%。另外,新能源汽车燃烧事故大多发生在高SOC状态,其中,SOC在85%以上的事故占比达到40%,SOC为100%的占比达到9.7%。

为减少新能源汽车安全事故,目前国家平台全面落实7×24小时全天值班反馈制度,向企业实时推送3级报警信息,每周定时反馈1级和2级报警信息,并定时上报工信部。另外,国家平台充分发挥技术优势,建立了事故预警模型,开发了相应的预警软件模块,目前已在20余家整车企业开展试用,并根据企业反馈对预警模型进行了优化调整。当前,平台对历年典型事故车辆的数据对预测模型准确性进行了对比和评估,模型识别结果与现场核查结果的匹配度最高可达90%,有效证明的模型的可靠性和适用性。总体来说国家平台现在基本上可以做到事故可发现、可预判、可处置,按照当前技术水平,国家平台在事故发生前10天内预警提示准确率能达到62.9%。

* 文 / 中国工程院院士、北京理工大学教授孙逢春,北京理工大学教授王震坡

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