随着成本降低和技术进步，更多电动公交车加入公交车队

一场无声的革命正在城市街道上展开，大大小小的交通机构正将嘈杂、污染严重的柴油公交车替换为清洁、安静的电动车辆。但交通机构和公交车制造商都警告说，这一转型并非像签署一份新型电池动力公交车的采购订单那么简单。

根据Calstart每年编制的数据，目前在美国订购或运营的电池电动公交车（BEBs）数量从2018年到2021年增长了112%。加利福尼亚州以近1400辆上路或在订的车辆领先全国，其次是华盛顿州、纽约州和佛罗里达州。燃料电池电动公交车的数量要少得多，但其数量也在增长。

“这是一个强劲的市场，全国各地都有成功的部署案例，”交通与环境中心（CTE）执行主任丹·劳德博在一封电子邮件中表示。CTE是一家帮助开发和实施先进交通技术的非营利组织。劳德博表示，他们已帮助超过70家交通机构将电动公交车投入运营。

他点名德克萨斯州奥斯汀、西雅图、洛杉矶和加利福尼亚州奥克兰为采用电池动力公交车的领先城市，但补充说，像 缅因州波特兰; 明尼苏达州德卢斯；以及 佛罗里达州盖恩斯维尔等较小的城市也在增加这些车辆。

"部署这些公交车具有挑战性，但这些公交车是可行的，"劳德博说。逐辆比较，电动车的成本更高，主要原因是电池成本高昂，这影响了采购预算。他说，公交机构依赖联邦资金支付公交车购买价格的80%至85%。 

但去年通过的1万亿美元基础设施立法增加了对联邦交通管理局（FTA）的 低排放或无排放车辆补助计划 以及 公交车及公交设施计划的资金，公交机构可据此采购零排放公交车。

从化石燃料公交车向电动公交车的过渡可能因充电周期和续航限制而需要运营调整。劳德博表示，公交机构需要仔细评估其现有服务以及应用零排放技术的可行性。

他说，规划对公交机构至关重要；许多机构已经通过少量公交车进行了试水。现在，凭借这些经验，他们正准备承诺将整个车队过渡到电池电动车辆。"我们长期以来一直相信，公共交通将是第一个实现零排放转型的交通领域，"劳德博说。

大型公交机构如何为全电动公交车队做准备

马萨诸塞湾交通管理局（MBTA）拥有1,150辆公交车，运营约180条线路，目前平均 工作日客流量 为276,000人次。2019年，MBTA购买了 五辆60英尺电池电动公交车 用于银线，该线路服务于洛根机场、波士顿南站、唐人街及其他社区。基于这一经验，该机构预计将在 全面实现电动化车队 到2040年。  

MBTA车辆工程总监Bill Wolfgang和公交现代化项目总监Scott Hamwey正领导这一转型。他们在接受Smart Cities Dive采访时表示，学到的第一个教训是波士顿严寒的冬季如何严重影响电池续航。Wolfgang解释说，由于频繁停靠和反复开关车门，保持车内温暖增加了电池消耗。  

Wolfgang表示，首批电动公交车存在可靠性问题。他解释说，充电器与车辆之间的连接问题使初始充电可靠性降至不到50%。这意味着一些公交车未能为次日的运营充满电。

但据Wolfgang称，技术已经进步，充电器可靠性现在接近90%。"这使我们能够将车队过渡到现代水平。"MBTA面临的一个剩余障碍是其公交停车场和维护设施无法容纳电动公交车。

目前，MBTA不计划在沿线充电，因此所有公交车每晚都必须在停车场充满电，以完成次日的运营计划。这可能需要对每个停车场的100至200辆公交车进行夜间监控。

哈姆威表示，在资金到位的情况下，MBTA计划在十年内对其九个公交设施中的五个进行翻新和现代化改造，同时增加公交运力以适应未来的乘客增长。他补充说，还将安装充电系统和架空受电弓，并为设施提供更多电力，以便为电动公交车队充电。  

沃尔夫冈解释说，这些翻新工程时间紧迫。MBTA计划以12年为周期更换公交车，这意味着每年需要购买80至100辆新车。如果维修设施无法处理纯电动公交车，该机构将不得不购买柴油电动混合动力公交车。  

据沃尔夫冈称，升级MBTA所有公交设施将耗资45亿美元，每年购买新公交车需花费1亿至1.3亿美元，但他表示，在车辆使用寿命期内，维护成本可能低于柴油或压缩天然气公交车。 

电动公交车还带来其他好处。沃尔夫冈说：“这为我们的员工提供了更清洁的环境。”他补充说，这些公交车将更加安静，并且对所服务的社区无污染。 

“这是我们作为政府机构在这一领域发挥领导作用的机会，”沃尔夫冈坐在一幅即将来到波士顿的新型混合动力电动公交车的大照片前宣称。“它正在新飞公司（New Flyer）的生产线上，”他解释着身后照片中的那辆车。“我们对这辆车感到非常兴奋。”

制造零排放公交运输的未来 

新飞公司总部位于马尼托巴省温尼伯市，始于1930年，如今是北美最大的公交客车制造商。该公司于1999年推出了首款混合动力电动公交车，并于2012年推出了首款纯电动公交车。  

该公司公共部门销售与营销副总裁詹妮弗·麦克尼尔表示，她在2019年底看到了公交客车市场的变化，当时各机构不愿做出传统的五年期采购承诺。她说，从柴油、压缩天然气到电池和燃料电池电动车型，选择众多，他们无法决定购买什么。随后，随着疫情的爆发，许多公交机构暂停了采购。 

随着销售重新回升，麦克尼尔表示，“我们看到零排放车辆所占的比例要大得多”，新飞公司收到了更大的订单，各机构也承诺签订多年期协议。“现在，我们正进入真正的转型期。”

推动这一转变的是行业范围的充电标准，使充电器能够与多家巴士制造商生产的车辆兼容，以及更高的电池能量密度带来更长的续航里程。麦克尼尔表示：“我们相信向零排放的过渡正在发生。最终我们的大部分甚至全部产品都将实现零排放。”

奥斯汀承诺到2035年实现其公交车队电动化

服务于德克萨斯州奥斯汀的首都地铁交通管理局（CapMetro）向New Flyer订购了30辆电池电动巴士，并向同时生产巴士和电动汽车电池的制造商Proterra订购了26辆，并有权选择再购买250多辆。 

该机构拥有426辆巴士的车队，其中12辆电动巴士已服役两年。副首席执行官多蒂·沃特金斯表示，她预计将在2035年左右全面实现CapMetro公交车队的电动化，其55辆通勤巴士的更换时间稍晚一些。

沃特金斯感叹道：“突然间，购买巴士变得有趣、酷炫且令人兴奋。”但她同时表示，在充电和续航管理方面还存在一个学习曲线。 

CapMetro将同时采用场站充电和路线途中充电，在公交中心、停车换乘点和主要换乘站设置充电设施。沃特金斯表示，这将使他们能够匹配柴油公交车的续航里程。她还表示，该机构正在与当地市属公用事业公司奥斯汀能源公司洽谈，以确保在越来越多的电池公交车部署的地点和时间，电网能够做好准备。 

沃特金斯强调了员工培训的重要性：“我们亲眼目睹了培训对维护人员和运营人员全面开展的重要性，这是让电动公交车部署取得成功的关键。”

她表示，他们与洛杉矶和西雅图等在公交车电动化方面走在前列的城市进行了交流，以了解这些问题及其他相关问题。她敦促其他交通机构也这样做：“与其他运营电动公交车的交通系统交流。不要害怕寻求帮助。”

俄勒冈州小型交通机构拥有远大目标

莱恩交通区（LTD）服务于俄勒冈州莱恩县，包括尤金市和斯普林菲尔德市。其100辆公交车的车队目前包括柴油电动混合动力公交车和去年交付的11辆电池电动公交车，另有 19辆电池电动公交车 将于今年到位，该机构车队管理总监马特·伊姆拉赫表示。伊姆拉赫称，到2022年底，其车队的30%将是清洁电池电动公交车。 

该机构花费了 1060万美元 用于其首批11辆电动汽车和停车场充电桩，这笔采购部分由联邦交通管理局的“低排放或无排放车辆补助计划”资助。 

伊姆拉赫表示，该区提前安装了插电式停车场充电桩，并对技术人员进行了车辆电气系统培训。司机们本就熟悉混合动力电动公交车，经过培训课程后很快便掌握了电池电动车的操作。他说：“有些司机喜欢把它当作一种挑战，看能把车开回来时还剩多少电量。” 

该机构运营高频停靠服务和部分快速公交（BRT）线路，这些线路停靠站点少、行驶距离更长。这对当前续航里程的电动公交车来说是个问题，伊姆拉赫表示，他们正在评估在这些线路上使用氢燃料电池车的可行性。    

应对加拿大和美国北部城市的严寒

寒冷气候城市并未回避电池电动公交车。温尼伯公交公司于2014年开始运营其首批电池电动公交车，目前计划对纽弗莱提供的8辆长续航电池电动公交车和8辆燃料电池电动公交车进行为期12至18个月的并排测试。 多伦多公交委员会 和 密歇根大学 也已订购了电池驱动的公交车。  

"技术日新月异，"沃尔沃集团旗下加拿大子公司Nova Bus的发言人克里斯托斯·克里齐迪马斯表示。"每一代产品都能带来更多的[电池]能量密度，而更高的密度意味着更长的续航里程和更长的使用寿命。"

Nova Bus最近收到了来自 四家交通管理机构 的订单，为魁北克省提供24辆电动公交车。隆格伊市市长凯瑟琳·富尼耶在声明中表示，她预计到2030年该市一半的公交车队将实现电动化。隆格伊市位于蒙特利尔对岸的圣劳伦斯河畔。

加速向零排放转型

纯电动公交车并非唯一的零排放公交车，但迄今为止它们一直主导着市场。截至2021年9月，Calstart统计美国在运营或订购中的纯电动公交车有3,364辆，燃料电池电动公交车有169辆。 

燃料电池车辆使用压缩氢气作为能源。通过电化学反应将氢与氧结合，燃料电池产生热量、水和电能。电力输出持续为车载电池充电，使这些车辆的续航里程能与柴油和压缩天然气公交车相媲美。

大多数燃料电池电动公交车位于加利福尼亚州，该州一直 投资并推广 将氢作为零排放燃料来源。 Foothill Transit 和 SunLine Transit Agency，均位于南加州，已承诺采用氢能源。在伊利诺伊州，尚佩恩-厄巴纳公共交通区不仅部署了60英尺长的氢燃料电池电动公交车，该机构还 建造了自己的 氢燃料生产站，由太阳能电池阵供电。

“氢燃料电池[技术]在我们行业中的需求日益增长，”总部位于加利福尼亚的巴士制造公司GILLIG的产品规划与战略副总裁本·格鲁纳特表示。无论公交机构选择燃料电池电动车还是电池电动车，巴士制造商都表示他们已准备好协助这一转型。

正如Proterra发言人肖恩·利维所言：“如今，问题已不再是社区是否会过渡到100%零排放交通，而是我们能以多快的速度实现这一目标。”