查保应张立辉文
Abstract
DesignandResearchofaPureElectricNarrowBodyCityBus
Thispapermainlyintroducesthedesignandresearchofakindofpureelectricnarrowbusbody.Realizethecarflatwalkway,thespaceinsidethecarismaximized,theoptimizationofthenumberofoccupants;vehiclelightweightdesign,reducetheenergyconsumptionandextendthemileage;optimalallocationofvehicles,highpriceandhighreliability,themaximumextenttomeettheuser’srequirements.
当前,全球资源与环境问题日益突出,能源问题成为影响全球经济和发展必须解决的问题,新能源的开发和利用成为缓解能源紧张的关键。为了减少城市汽车的污染排量，实现新能源汽车的发展战略，纯电动客车越来越普及。
目前市场上多数纯电动客车的续驶里程较短，制约了其发展。笔者从整车结构提出了一种全新的设计方案。该方案从车身骨架、车身附件、底盘大件、高压电器以及动力电池等方面入手，通过运用集成化的设计理念进行部件设计，对现有的结构进行优化设计，同时加大新材料的应用，最终减轻车辆自重，达到延长续驶里程的目的。
整车布置
整车采用全新造型，全承载车身，板簧悬架，二级踏步；等速40km/h工况下(不带空调），续驶里程＞250km，电耗≤350Wh/km；整备质量＜7t。具体参数如表1所示。
1.前后桥及悬架设计
前桥选择4.2t，后桥选择6t，整车最大总质量10.2t；悬架系统采用前3后4钢板弹簧。前悬架调整板簧左右间距至910mm，过道宽度可达到1000mm，大大提升了通过性。
2.驱动系统及动力电池设计
驱动系统选用额定功率60kW永磁同步电机。动力电池选用磷酸铁锂电池，容量180Ah，电压等级512V。动力电池中段布置5箱，尾段布置1箱，共6箱电池，全部位于二级踏步下，保证车内平走道。
3.座椅布置设计
前轮上布置3只面对面座椅，中段1+1布置6只座椅，尾段2+2布置8只座椅，保证中段站立面积最大化。
整车轻量化
整车进行深入研究，例如车身骨架、车身附件、底盘大件、高压电器以及动力电池等方面，通过运用集成化的设计理念进行部件设计，对现有的结构进行优化设计，同时加大新型材料的运用，减轻纯电动客车的重量，有效降低能耗，延长续驶里程。
1.车身骨架
对骨架部分进行分析，分别从底架前、中、后尾段以及骨架前后围、侧围、顶盖入手，优化管型及局部结构，同时对于预埋件进行合理简化，减少内外蒙皮用量。通过上述手段毛胚车重量控制在2t以内。表2示出了车身骨架改进方向及措施，按照该思路进行轻量化设计，最终毛胚车重量1.965t，达到设计要求。
2.车身附件
对车身附件进行分类，逐个实现轻量化设计。座椅选用轻量化注塑座椅，减少扶手厚度，优化内饰覆盖件结构，采用PVC地板等，总重量控制在1.6t以内。表3示出了车身附件改进方向及措施。按照该思路进行轻量化设计，最终车身附件重量1.508t，达到设计要求。
3.底盘
通过与车桥厂家、悬架厂家联合开发，有效降低其自重，重量控制在1.16t以内。表4示出了底盘改进方向及措施。按照该思路进行轻量化设计，最终前后桥及重量1.153t，达到了设计要求。
4.高压系统
高压系统采用集成化设计理念，减少部件数量；同时驱动电机采用铝合金外壳，动力电池合理匹配容量，电池箱体采用新型结构，减少箱体原材料用料，优化高压线束走向，减少高压线用量，重量控制在1.1t以内。表5示出了高压系统改进方向及措施。按照该思路进行轻量化设计，最终高压系统重量1.082t，达到了设计要求。
通过从车身骨架、车身附件、底盘大件、高压系统4大部分进行轻量化设计，最终该车型的整备质量为6.925t，达到设计目标。
先进性
该车型是充分调研了目前市场上的主流产品，并结合国家政策，改进并封闭了市场反馈问题，而全力打造的一款全新产品。在很多方面进行了改进和创新，调整前后轮距，避免轮胎相对与车身的内陷或外凸情况，更加协调美观；前后悬架后板簧座采用垂直安装方式，安装和拆卸的所需空间较小，降低拆装难度；后舱门设计高度大于1750mm；踏步最低化设计，仅为310mm；中乘客门宽度最大化设计，宽度可达1300mm。上述改进创新使得该款产品更能满足市场需求，提升市场竞争力。
该车型在高压系统创新采用多合一控制器，降低了质量和成本；采用永磁同步电机，提升动力系统效率，降低能耗和自重；转向电机采用永磁电机，并设计独立安装仓，实现节能和防水性能的提升。
该车型轻量化设计成果显著，整备质量＜7t，与国内同级别、同配置车型相比，具有非常大的优势。
安凯客车助推合肥荣获世界最具影响力电动汽车城市大奖
在不久前刚刚落幕的“第29届世界纯电动车、混合动力车和燃料电池车大会暨展览会”(EVS)上，合肥市摘得中国唯一的世界最具影响力电动汽车城市大奖。
合肥市此次能获此殊荣，得益于安凯客车等一批优秀的新能源上下游企业长期以来在新能源领域的不断探索和积极推广。从2003年起，安凯客车开始研发新能源客车，并一直以优秀的产品助力合肥市公共交通运输，为节能减排做出了重大贡献，也成为助推合肥市成功获奖的重要因素之一。
自2010年合肥启动全球首条全部应用安凯纯电动公交运营的公交线路至今，作为未来汽车发展的重要方向，新能源汽车产业在合肥获得了政策和资金的鼎力支持，培育了一批骨干企业，产业体系得到完善，正在加快跻身全国第一方阵。
据合肥市科技局区域与创新处处长戴兵介绍，2015年，合肥新能源汽车产值达156.7亿元，同比增长38%。合肥市运行的新能源汽车运行总里程超过4亿km，初步测算，节约燃油6000万L，减排CO2等13万t。
2010年，由30辆安凯组成的世界首条纯电动公交线路自投入运营以来，已经成功运营长达6年半，运营总里程超过800万km。截止目前，安凯投入合肥运营的新能源客车数量已经超过2000辆，为合肥市的绿色发展做出重要贡献。
根据合肥市政府制定的目标，到2020年将推广新能源汽车10万辆，建成公共快充桩6000个以上、慢充桩8万个以上，产业规模达到500亿元以上，建成国内领先的新能源汽车研发及产业化基地。
整车布置图
驱动电机布置图
座椅布置图
外形示意图