威海广泰空港设备股份有限公司电气部部长 研究员陈江岸发言

广泰公司电动车项目的过去、现在和未来

各位领导、各位嘉宾大家好,今天我代表广泰公司做一个主题发言,这个发言的题目就叫做威海广泰空港地面设备电动化的过去、现在和未来。

这个项目其实是我们公司的一个战略项目,包括昨天在晚宴刚刚开始的时候,我们的董事长就给我来了一个电话,说小陈你别顾着喝酒,你得听听大家的意见,看看大家对于这个产品还有没有很好的想法。

空港地面设备电动化已提升到威海广泰公司战略发展的高度,是伴随着我国以及民航节能减排政策共同发展的,所以绝不会一蹴而就,一定会有总结经验教训的过去,还要有现在实实在在的产品及应用,更要有我们对未来的规划和展望。

所以,我给大家先讲讲过去,整个电动化的项目,威海广泰空港设备电动化可以追溯到2004年,一直到2008年提升到公司战略发展的高度,广泰在那个时候就判断,新能源在机场设备中的应用将成为必然。初期整个电动车行业都在摸索阶段,无从借鉴也没有标准更缺乏经验,所以研制出来的产品问题较多,但是随着电动车技术不断进步和完善,还有我们不断的设计、改进问题都得到了较好解决。

产品陆续通过了行业检测,当民航局在2015年推出《机场设备油改电项目》的时候,我们已研制了一批可销售的电动化产品,并推出了空港设备电动化的一揽子解决方案。

过去分三个章节:

第一,项目大世记。

第二,取得的成果。

第三,典型应用和经验。

昨天我们的董事长的讲话上大家也可以看到,我写这个PPT的时候也感觉到非常的惊讶,其实我们在2004年的时候,就开始生产电动车了:

第一,是电动行李传送带车,当时的型号其叫WGDJS60,现在这个车一直在使用,我专门打了电话给香港机场,我说你们现在这个车还在用吗?还在用。

第二,一直到了2008年,广泰公司正式提出了空港地面设备电动化成为一个战略发展,最先开发的就是电动牵引车,由于当时的难度非常大,所以我们联合了清华大学,共同开发的是22吨的电动飞机牵引车,右边的照片就是当时跟清华大学签订的研发合同。

第三,很有意思,其实广泰公司还做过电动公交车,在2010年的时候,1215号威海广泰的电动公交车正式下线了,这张照片就是当时广泰员工在庆祝该车下线。但是,今天既然是讲过去,我要把这个历史讲一讲。

当年2011114号,广泰的电动车在威海公交车已经开始试运行,但是在2012年的219号的凌晨,240分,车辆在充电期间,电池舱突然着火,最后鉴定结果是电池热失控,导致电池箱着火,这让广泰公司对于三元材料锂电池的安全性和冬天充电的策略有了深刻的认识。

虽然,后来由于整车资质问题,广泰公司没有进入电动公交车领域,但是在这个车的研发过程中得到的经验和教训,都应用到了后期机场电动摆渡车的研发中,尤其是电池的安全性和低温充电策略,我们确确实实有血的教训。

第四,2013911日,威海广泰代表中国机场地面特种设备制造行业在第七届中美航空论坛上做了新技术、新能源在机场的应用发言,当时是我和孟总一块去的。

第五,2013924日,威海广泰在威海召开了民航节能减排政策标准及其技术研讨会,在会上做了新技术、新能源在机场设备中的应用发言,向业界公布了广泰公司已正式立项绿色空港设备的研究,确定了机场空港地面设备电动化、机场能源绿色化的研究方向。当时在这个会上推出了5款车,分别是这5款车。但是当时这5款车确实都没有做过鉴定,还不能投放市场。

第六,在2014年,我们又召开了“2014民航减排技术和设备推广交流会,在会上我们又提出了绿色空港设备及绿色空港设备在机场应用的发言,向业界推出了绿色机场设备及应用的一揽子解决方案,包括电动车辆的充电系统规划,光伏发电在机场的应用,机场电力负荷匹配,以及电力谐波治理等,有利的配合了民航总局油改电项目的前期调研工作。所以在这个会上呢,我们就推出了这么几款车。这6款车呢,全部当时都经过了检测,可以达到了销售状态。

第七,随着2017年民航总局在成都组织机场地面车辆油改电专项工作调研会呢,广泰公司的10台电动传送带车,两台客体车和六台电动摆渡车,已经在成都机场成功使用了两年多了。当时民航总局副局长王志清也点名表扬了广泰公司。

第二方面,取得的成果。

第一,我们认为我们最大的成果是提出了空港地面设备电动化的一揽子解决方案。2013年和2014年两年的会上,我们在行业内率先明确了电动化是绿色机场设备的研发方向,并提出了一揽子解决方案,极大的配合了民航油改电的发展。

第二,我们推出了9个系列的车型,基本上形成了系列化。机场配套的时候,不可能是一台、两台,不可能是一种或者两种。直到现在呢,我们有7种车型,合计88台,在10个机场应用。陆续今年还有8台平台车和38台电动传送带车相交互,这就是我们实实在在的成果。

下一部分呢,我们想把应用中的典型应用和经验,和大家分享一下。分别是呼和浩特机场、香港机场和成都机场。为什么我们呼和浩特机场放在第一位呢?跟当年的教训是有关系的。我们在2017年的1225号到2018年的27号在呼和浩特机场,我公司的电动摆渡车成功运行40天。当时呼和浩特机场给我们的条件必须是露天使用、露天存放,而且是露天充电。当时最低气温是零下40度,没有出现过任何问题。当时这个效果连我都出乎意外,没有一个电话打到我这儿,说出现什么问题。所以,可以证明我们在低温措施上取得了一定的经验。

香港机场,第一批9台已经运行了13年以上,第二批交付的10台是6年以上。2018年又订货了38台。我为什么要讲这个事情?所以我感觉到按照实际工况和用户要求不断的改进,一定能够做出一款好的产品。当年我们去的6台产品也是问题很多,但是为什么一直到了2018年又订货了38台,这其中的原因就是我们在不断的改进。所以,在此我也对香港机场保护感谢,其实香港机场的充电和维护保养工作做得非常好。

这款车咱们昨天也去看了,在现场看了呢,是双动力的14吨平台车,其实当时给香港机场做的时候是7吨。这个车是广泰公司拥有独立的、原创技术的一个产品。这个产品跑的时候,是柴油机工作。当跑到停车位的时候,升降操作的时候是电机工作,而且这个时候的电来自于市电,而不是电池。所以,这一款车呢,后面在香港做了一下测试,这是当时香港给我们发来的报告。就是电费是油费的5%,按每天接10个航班,一年可约节省15万港币,非常可观。

所以,这个车的电动没有电池,但是这款车没有得到很好的应用,当时这个照片就是当时在香港机场为了给这个车专门做了这么一个配电箱。要在这个地方接上插头,通过小车有一个80米的电缆,所以操作者不愿意用,要是我我也不愿意用。

所以,这个车最后的推广必须是新建机场,在舱门附近设置电丼,丼内电缆和插头给双动力平台车供电,现在全国青岛新机场和北京新机场,已经采纳这个方案,全部在就近设置了电丼,电丼里面有一个市电插座,我们插上之后这个车就能用。

所以,咱们在现场去看,我们旁边不是还有一个电缆卷盘吗?紧接着,要介绍的是,当时我们给香港机场交付了107吨平台车(纯电动),今年还有8台。这个车最大的特点就是续航的里程长。这个事情我直到前一阵子才知道,这个续航的里程长是什么意思。

16公里就是说,这个车可以从厂内一直可以开到维修厂,前两天我去国航人家就问了这个问题,说我中途是不是要再给你设置一个充电桩?所以,我们这个车的最大特点续航里程长,为什么续航里程长?这个是一个技术的秘密。

但是,这个车也有问题,就是一般在运行3000小时左右,这个车会出现电池漏电,甚至有一些时候还冒烟,这里面还有很多的问题,今天我不展开讲。但是,这些问题我们都得到了验证和解决,所以今年又有8台的订货。

下面要讲讲成都机场的使用,摆渡车6台,运行里程都在3万公里以上,有一台已经超过了4万公里,为什么要讲一讲成都机场呢?它代表的是高温、高湿,成都的湿度确实是非常大,每天充电一次3个小时左右,接15-20个航班,行驶的里程70公里左右,平均耗电每公里1.3千瓦时,全程开空调。

另外一款就是纯电动的客梯车,这个车其实他们是放在外面一直是接夜航,每天接5-7个航班。它行驶的里程非常短,只有0.3公里,主要的耗电是在开灯上(夜晚需要开灯),5天左右充一次电。

这一款车是我们当时搞了22吨纯电动的牵引车,去的时候成都机场非常满意,第一年确实使用得很好,每天推22-28个航班,但是后来就不满意了,两年以后就会出现电池的爬酸,每天只能推12个航班了,这就是铅酸电池带来的问题。

当然,我们自己也反思了问题,大家看看这个结构,有这么多的电池有200块,要添加蒸馏水,操作起来确实很复杂,而且内部拉出来结构也有问题,现在我们就准备把这台车拉回来进行整改,我们前期出现的这些问题,广泰公司一定会认认真真的解决。

传送带车,总共有10台成都机场使用,每天接7-9个航班,还剩30%的电量,每天充电一次是5个小时,没有办法,铅酸电池充电时间就是这么长。这个电池最大的优点是免维护的,而且自带充电机,用220V单相交流充电,非常的简单。

采用了电动车专用免维护电池,电池的安全性非常高。

这个事情我后来还是要说一下,当时我们在2018年的413号,确实是出了一件事情,当时在业界还很有反响。我去任何机场,陈工啊,你们是不是在成都机场的电池着火了,冒烟了。所以,我今天也想借这个机会把这个事情解释一下。当时我们去现场的时候呢,一下先打开了整个的车辆电源,大家可以看在零号电压是3.759伏,剩下的都在6.7伏左右。其实呢,很明显就是零号电池已经出问题了。

所以呢,当时我们一看这个车已经工作了4394小时,里程是3274公里,充电次数约为1100次。这个时候呢,当时为什么冒了烟?是由于产生了鼓包开裂,碰触了少数烟雾,还带出了内部小的塑料片。大家可以看到我们当时把这个电池打开之后,里面电池没有任何问题。

所以,我想把这个问题给大家解释一下。

第一,事故之前呢,已经有了电池电压的告警,但是我们只在显示器上显示了,很不明显,不易发现。还有这个菜单是要翻两下才能够看到的,所以这是我们设计上的问题。为什么没有一个声光电的告警呢?告警之后就不会用这个车了,就会知道这个电池有问题了。其实当时明知道这个电池有问题的时候,还强行用了。

第二,从另外一个角度上讲,这种免维护的电池安全性非常高。到了寿命之后呢,应该及时的检测并更换就行了。它最大的故障也不过是冒个烟而已,所以大家说你可能强词夺理,但是它的安全性就是这样的。

另外呢,我们想用我们的经验解答一些问题,分别是5个问题,但是我只说前3个问题。

1、电池选型的问题。

2、如何充电的问题。

3、驱动系统问题。

后面两个问题由于时间太紧,我暂时就不说了。大家都在思索一个问题,到底是铅酸电池好,还是锂电池好?我们经过这么多年最后的使用呢,我们提出相对来讲现在磷酸铁锂电池完全占优势,只有在80伏系统的情况下呢,铅酸电池有一定的使用。比如说上了高压,到了700伏、600伏,你再使用铅酸电池合适吗?可能大家都没有见过铅酸电池到700伏的时候。

如果选用了铅酸电池,那么是开口式的铅酸富液电池好,还是电动车专用免维护电池好呢?今天这两个电池的厂家代表都来了,不过还是要说说我们的感觉、我们的想法。铅酸富液电池的优点,如果使用保养维护做得好,使用寿命较长,最起码是3年以上。香港机场用了5年还在用,为什么?人家保养维护得当,但是我还是说咱们大陆的机场是否有这个耐心去维护呢?缺点是日常维护非常繁琐,添蒸馏水,所以适合的用户就是有专业和完善的电池保养维护手段的,这些用户可以使用,因为寿命长呀。而且香港机场人家也是打包给另外一个公司干的,不是自己干的。

说说免维护的铅酸电池,不需要维护,不需要保养,也不会漏液。人家是交替的,也没有这个漏液的情况。也不会充电的时候,放出氢气。这个电池会有氢气,还会爆炸的,这个没有。但是呢,最大的问题就是寿命短,600-800次。我当时在成都机场处理事故的时候,我就强调了这一点,当时还有一些争论。但是我给大家说一下,这个电池好,但是循环寿命就是600-800次,一般也就是两年左右。所以,这个电池使用的省心、放心、安心,除了寿命之外。

什么样的锂离子电池最优?全国电动公交车约20多万辆,这是电车人年会给我提供的数据。95%以上都是磷酸铁锂电池,这些成功应用的业界和经验,表明了中国在磷酸铁锂电池的配套上优于国外,这是我们国内厂商的优势。所以,大家一直在讲为什么相对来讲我们国内配套磷酸铁锂的优势呢?本身就是我们配套商的优势。

第二,适用于电动客车的锂电池的标准箱已成为国家标准。大家昨天去看了我们的车吧,都是一样的黑色标准箱,标准B箱或者C箱。这个箱已经成为国家标准,所以这也是我们国内厂商的优势。以前公交车着火,那时候我们买的电芯自己连接的,那时候很可怕吧。

自带BMS系统,自带温控系统,高压配电箱以及电缆全部都是厂家配套的,防护等级IP67,单体电池和电池箱都有国家认可的检测报告,且质保6年以上,性价比全面超过铅酸电池,我们没有理由不选这样的电池。

现阶段还有什么电池呢?说陈工你也不要一言堂,就磷酸铁锂电池好吗?也不一定。钛酸锂电池,这种高倍率的放电,10分钟就能够充满。但是体积较大,这种快充快放小容量模式,我认为是可以考虑的。当年我们就配套了一套钛酸锂的车,但是发现也有问题,就是刚才我讲的这个问题。能不能从厂内开回到维修厂,这是一个问题,而且这是很关键的问题。

另外还有一些可以考虑的电池呢,比如泡在硅油里的锂电池,咱们山东有一家做这个电池呢,低温特性非常好,零下50度不需要其他的措施,非常好。所以,这些电池呢,也都可以考虑。

整车电池容量多少为最优,很多人跟我说越大越好。我们的理解是这样的,整车最小电池容量为该车从场内充电点开到维修厂所需的电量。我个人认为你最起码得开回去吧,当然你中途再补一次电另当别论。最大的电池容量呢,是一天所需的电量。所以,我们认为整车的电池容量是该车一天所需电量乘上1.3,这1.3怎么来的呢?你还要留30%的基本电量,这30%是一种预留。包括你电池容量下降的时候,你还可以完成一些工作。我们认为这种理解比较妥当,所以我们详细计算了各个车型的最佳电量。当然不同的机场是不同的计算方法,所以绝非越多越好。

现场充电好,还是换电好?这个问题一直是在困扰着所有搞电动车的人,我们对这个问题的理解是机场特种车辆采用分布式,在停车位就近充电的模式为最优。在机场内部建设两至三个电池维护站,车辆不出去,就可以进展对电池定期进行检修和维护,这是新建机场一个很好的解决方案,并且在停机位设置电丼给双动力平台车提供电力。

下面我就会讲青岛机场就是这么做的。原因是什么?大家说,为什么说你不赞成换电呢?我个人的理解是这样的,机场特种车辆品种非常多长相奇特,换电非常难,换电需要各种机械手去抓这个东西的,不同的车是不同的抓法,你怎么办?

我认为相对来讲很难,另外本身这个车的续航里程就不太长,不适合远距离充电,说不定跑到充电站换完电,回来电就没了。当年,我们给很多机场做这个方案的时候,就发现了这个问题。

既有电池维护站,又有直流充电站,又有交流充电桩,还有电源丼,相对来讲我们认为这个方案就比较适合,另外大家就说了充电怎么办?有国标的直流充电机,又有交流充电机,还有非国标的,我们列了一个表,如果是锂电大家啥都别说了,就是国标直流充电机,如果是电压带80V的这种系统,可以用车载充电机充电,也可以用非标的。

所以,大家可以看,最后的结论应该是选用直接充电机和交流充电桩是国标的,昨天是有一个顺丰航空的问我,说我要买了你广泰的车,我怎么配充电机,成都机场不是也说这个问题吗,我给大家讲,我们对于充电机没有要求,只要你买国标的就可以。

驱动系统三个问题:

第一,高压系统好还是80V系统好?

第二,有变速箱或者减速箱的好还是不好?

第三,轮边驱动和轮毂驱动先进吗?这个问题大家都在思索。

我们的结论是这样的:

第一,咱们仅仅从电池配套的角度上讲,对于高压系统铅酸电池很难,锂电池是优选,而且80V系统还有一个问题,当功率大于20KW的时候,就不太适合80V了,比如说这个车的驱动电机比较大,为什么?功率=电压×电流。

电压太低,电流太大,你去找找这样的电机好找吗?咱们搞电机的厂家都在,你们有没有大于20KW80V系统的电机?

第二,有减速箱好还是不好?

1、电机直接驱动的传动系统简单,但电机和控制器的平均效率却不高。

2、电机+自动变速箱,组成的驱动系统技术成熟度高,系统性价比高。

3、电机+减速箱,对于车速不高的机场特种车辆,是个好方案,我们不需要高速。

第三,轮边或者是轮毂,非常好我们一直在跟踪这个技术,但是就现阶段而言,成熟度、可靠性还有价值上没有优势。

所以,我们的车型上没有采用这种轮边系统,比亚迪的轮边,我们也去考察了很多,最终没有用就是这个原因。

现在,威海广泰空港地面设备电动化的现在是认真总结了过去的经验教训,吸收和采用了电动汽车行业很多成熟的技术及配套(电池、电机和电控等),借鉴了大量应用经验和国家及行业标准,经过了多次改进设计最新推出了全系列电动化产品,前期出现的问题都得到了较好解决,安全、可靠、好用的空港地面设备电动化产品就在今天的广泰。

昨天,大家在我们厂区看到的产品,就是我们经过了前期有这么多的问题,最后总结经验教训,重新设计的。现在分两个部分,是产品现状和技术积累和储备。我们现在已经有了8款产品已经形成销售了,这个名称不太规范,因为这个是咱们行业内的叫法,平台车现在就不叫平台车了。

8款车我们都形成销售了,那一款是电动的加油底盘卖给国外了,国内没有,其它的都有。

我们今年还推出了13款最新的产品,大家看基本上全都是锂电,拖头有三款,有锂电的带驾驶室的,有空调。这个车续航里程是多少?能够跑200多公里,所以我们装了空调,用不完的电可以享受一下空调,另外下面有两个拖头的,有驾驶室和没驾驶室的。

另外,今年我们还有两款车分别在年底下线,分别是电动机场VIP摆渡车和电动管线加油车,我们要做一个整体的,当年是给国外做了一个加油地盘,后来发现我们这个可以做一个整车,国内现在也有需求。

我想总结一下,就是昨天大家看到这些车有什么新的亮点和新的技术。

第一,我们推出了系列化的电动机场车辆。很多人都说广泰确实很厉害,推出了一系列,这就是广泰的特色。

第二,对已开发的铅酸电池的车型,我们继续保留了,并进行了完善设计。我在前面讲了很多这个问题,但是我们铅酸电池依然保留,因为客户有需求,而且我们还会把它做得很好。

第三,我们各个车型都推出了锂电池版,选用了国内最优品牌的磷酸铁锂电池,性价比全面超过其他电池。

第四,采用锂电池方案可解决车辆在低温使用的问题,零下40度。

第五,高防护,基本达到IP67

第六,我们全部所有的电缆电线全是阻燃的,就算是出事也不会燃烧。

第七,所有的配套线全部是集成化、高档次。这回来的配套商,大家都可以看到,在国内和国际上都是响当当的。

第八,高安全性。

第九,昨天大家可以看到辅助防碰撞系统吧,就是我们的辅助防碰撞系统和车联网系统已经全面在电动车上加装。

另外,我们在技术积累上呢,昨天我们董事长也讲了,我们形成了自己的电动车设计规范。这是把十多年来,我们这些经验教训呢,最后在这一点上面体现了,这个设计规范最后将形成广泰公司电动化的核心技术。

另外广泰公司已建成了威海广泰机场特种车辆车联网系统,所有电动车都安装了车联网模块。车辆的数据可以实时传输到广泰数据平台,然后转发到各个平台。我可以负责任的给大家讲,凡是现在采购了广泰公司的电动车辆,车辆上的所有数据都可以传给用户。而且你们想要什么数据,咱们都可以商量。比如说这个车门开了还是没有开,转向灯打了还是没有打,这些事情都可以有数据传上来,现在这个平台已经在使用了。

另外,就是辅助防护撞,昨天大家都看了,我就不讲了。讲讲未来,广泰公司电动化的未来就是要采用平台化、模块化、标准化和系列化的设计思想,进行空港地面设备电动化的技术平台建设。通过研制适合机场使用的电动化标准底盘,进行产品系列化。数字化、信息化、网络化、智能化技术全面得到应用,最后提供给机场用户的不仅仅是产品,而是由这些产品组成的系统,通过网络化系统提供更多的通用化、定制化的服务,广泰也将通过空港地面设备电动化给机场提供更全面的飞机保障服务。将来我们就是提供全套的服务。

未来有两部分。

第一,我们现在的目标是在5年内将航空地面特种车辆基本实现电动化,可能有一些不太适合的,我们就后续再考虑。

第二,标准的电动自制底盘,比如说5吨、10吨、18吨,这些我们正在规划当中。

另外,我们将通过一定的时间统一电池形式、电池箱,统一整车电压和充电形式,从而统一配套件。咱们这个行业本身就没有量,还分了这么多的电压等级,怎么可能干好,一定要统一。

第二,具备操作权限的驾驶员智能识别技术和可视化操作行为规范,提示及预警技术的应用。什么意思?比如说这些人员是可以开平台车的,进去之后只要一刷脸就有这个权限开这个车,否则开不了,这对机场的管理是非常实际的。当时拉萨机场的老总就问我,你们能不能做这个?我们现在正在做这个系统。人脸识别,包括行为规范。

另外呢,昨天其实咱们看到的是叫辅助防碰撞系统,最终我们将做成一个全智能的、全自动的系统。另外,我们也想在自动驾驶、自动行驶的车辆有一定的技术跟进,我们认为首先可以做摆渡车。另外就是一个全电动、全自动、全智能的机场系统呢,将成为将来我们的发展方向,做一下展望吧。

结束语:机场设备的电动化将在前进中不断发展,将随着国际国内的电动车技术的不断发展而发展,将随着民航机场用户更高的要求而发展。现在的成绩也将成为过去,威海广泰空港地面设备电动化的战略不变。

谢谢大家。 
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