港口應(yīng)用純電動(dòng)牽引車(chē)的前景分析

許友貢

摘 ? 要：近年來(lái)以電動(dòng)汽車(chē)為代表的新能源行業(yè)迅速發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴(kuò)大，新能源正逐漸替代傳統(tǒng)的化石能源。港口集裝箱作業(yè)需要大量使用牽引車(chē)，廈門(mén)港務(wù)運(yùn)輸公司以純電動(dòng)牽引車(chē)替代柴油車(chē)，使用后取得了較好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益，電動(dòng)牽引車(chē)在港口具有廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：港口;電動(dòng)牽引車(chē);經(jīng)濟(jì)性;社會(huì)效益

中圖分類(lèi)號(hào)：U653 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

隨著國(guó)內(nèi)外貿(mào)易形勢(shì)的變化，我國(guó)經(jīng)濟(jì)正逐步轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展，港口也逐步轉(zhuǎn)型高質(zhì)量發(fā)展，“整合、智能、綠色”成為港口轉(zhuǎn)型的新方向。國(guó)家及社會(huì)越來(lái)越重視綠色發(fā)展，港口內(nèi)集裝箱作業(yè)用的牽引車(chē)也正在開(kāi)展新能源革命，“零排放”的純電動(dòng)牽引車(chē)將成為港口集裝箱運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ?。目前，廈門(mén)港將從發(fā)展規(guī)劃、智慧型港口服務(wù)體系、綠色能源管理和清潔能源使用、綠色運(yùn)輸模式、節(jié)能減排技術(shù)、污染防治等方面，在港口發(fā)展全領(lǐng)域全過(guò)程，推動(dòng)綠色生態(tài)港口建設(shè)，實(shí)現(xiàn)港產(chǎn)城深度融合發(fā)展。而純電動(dòng)牽引車(chē)的應(yīng)用是港口綠色發(fā)展的重要支撐，也是港口轉(zhuǎn)型的重要標(biāo)志。

1 廈門(mén)港應(yīng)用純電動(dòng)牽引車(chē)項(xiàng)目概況

2019年廈門(mén)港集裝箱業(yè)務(wù)量繼續(xù)增長(zhǎng)，全年吞吐量為1 122萬(wàn)標(biāo)箱，比增3.92%。2020年上半年集裝箱業(yè)務(wù)量預(yù)計(jì)為530萬(wàn)標(biāo)箱。為能更好節(jié)能減排，廈門(mén)港主動(dòng)響應(yīng)政府號(hào)召，加快老舊港作機(jī)械清潔化改造，推進(jìn)綠色港口建設(shè)。根據(jù)調(diào)研目前廈門(mén)港旗下運(yùn)輸公司擁有牽引車(chē)近370部，2020年計(jì)劃報(bào)廢更新一批國(guó)三排放柴油牽引車(chē)，該批車(chē)輛設(shè)備狀況較差、穩(wěn)定性低、故障率及能源消耗較高，無(wú)法滿足生產(chǎn)需求，且尾氣排放為國(guó)三標(biāo)準(zhǔn)，符合《廈門(mén)市打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施方案》中建議淘汰的柴油貨車(chē)。出于上述生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)及設(shè)備更新的需求，運(yùn)輸公司擬先采購(gòu)一批牽引車(chē)補(bǔ)充平面運(yùn)輸總運(yùn)力，運(yùn)力缺口不足部分將通過(guò)車(chē)輛統(tǒng)籌調(diào)配來(lái)解決。

2 采用純電動(dòng)牽引車(chē)的必要性分析

2.1 符合港口新能源汽車(chē)發(fā)展趨勢(shì)

大力發(fā)展新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，持續(xù)實(shí)施大氣污染防治行動(dòng)，已成為國(guó)家基本政策。目前國(guó)內(nèi)幾大港口碼頭平面運(yùn)輸均已小批量投入電動(dòng)牽引車(chē)進(jìn)行使用，并陸續(xù)全面鋪開(kāi)，新能源汽車(chē)已成為未來(lái)港口的主要發(fā)展趨勢(shì)[1]。

2.2 綠色港口建設(shè)需要

當(dāng)前轉(zhuǎn)型智能、綠色高質(zhì)量發(fā)展已成為我國(guó)港口的主旋律，電動(dòng)牽引車(chē)符合廈門(mén)港綠色港口建設(shè)的需要，為更好融入智慧港口的建設(shè)，該次采購(gòu)電動(dòng)牽引車(chē)將預(yù)留智能化遠(yuǎn)程操控升級(jí)端口。能更好節(jié)能減排，加快老舊港作機(jī)械清潔化改造，推進(jìn)綠色港口建設(shè)。

2.3 能有效降低能耗

港內(nèi)水平運(yùn)輸是港口集裝箱生產(chǎn)裝卸的重要工藝環(huán)節(jié)，能源消耗占集裝箱碼頭生產(chǎn)裝卸作業(yè)的45%以上。根據(jù)調(diào)研廈門(mén)港2019年12月投用的5部純電動(dòng)牽引車(chē)，目前，經(jīng)磨合及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試及程序升級(jí)，牽引車(chē)可靠性不斷提高，能源單耗趨于穩(wěn)定。

2.4 大幅減少港口污染物排放

根據(jù)前期引進(jìn)的車(chē)輛數(shù)據(jù)顯示，電動(dòng)牽引車(chē)的能源成本是柴油牽引車(chē)的26%，按每部牽引車(chē)一年作業(yè)2.5萬(wàn)標(biāo)箱測(cè)算，能夠比柴油牽引車(chē)節(jié)省能源成本約7.2萬(wàn)元。同時(shí)，“零排放”的純電動(dòng)牽引車(chē)，每車(chē)可年減排二氧化碳47.4 t，二氧化硫0.3 t，氮氧化合物1 t，粉塵12.33 t，牽引車(chē)可靠性不斷提高，節(jié)能減排的社會(huì)效益明顯。

3 純電動(dòng)牽引車(chē)使用性能分析

廈門(mén)港前期引進(jìn)一批5輛純電動(dòng)牽引車(chē)，從使用情況看，與柴油車(chē)相比，在作業(yè)量、耗電量、充電量及能量消耗等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。2020年1月～6月，1部純電動(dòng)牽引車(chē)?yán)塾?jì)作業(yè)量達(dá)到1.05萬(wàn)TEU，行駛里程達(dá)到8 248 km，充電量及用電量達(dá)到1.4萬(wàn)kW·h。綜合來(lái)看，純電動(dòng)牽引車(chē)體現(xiàn)出較好的使用性能，具體情況如下所述。

3.1 單車(chē)作業(yè)量分析

在單車(chē)作業(yè)量中，純電動(dòng)牽引車(chē)與柴油車(chē)總體保持平穩(wěn)，柴油車(chē)的單車(chē)作業(yè)量一般比純電動(dòng)牽引車(chē)高，占有一定的優(yōu)勢(shì)。作業(yè)情況如圖1所示。

在該碼頭，2020年上半年電車(chē)的作業(yè)量占港口的總作業(yè)量的比重不斷上升，其中5月份柴油單車(chē)作業(yè)量平均為2304TEU，電車(chē)單車(chē)作業(yè)量平均為2267TEU;6月份柴油單車(chē)作業(yè)量平均為2495TEU，電車(chē)單車(chē)作業(yè)量平均為2176TEU。從圖1可看出，每月電車(chē)平均作業(yè)量和柴油車(chē)平均作業(yè)量及整體平均值仍有差距，柴油車(chē)的單車(chē)作業(yè)量會(huì)相對(duì)較高。

3.2 單車(chē)耗電及公里數(shù)分析

從圖2分析來(lái)看，5月份每完成一標(biāo)箱需要行駛0.7675 km/標(biāo)箱，6月份該數(shù)值上升到了0.8395 km/標(biāo)箱，創(chuàng)電車(chē)投用以來(lái)新高（前4個(gè)月分別為0.8108/0.7973/0.7511/0.7443）。表明車(chē)輛每完成一標(biāo)箱的作業(yè)，行駛的公里數(shù)增加，作業(yè)效率相對(duì)下降，用電量增加。此外，6月開(kāi)始用電量增加，主要是天氣炎熱、車(chē)載空調(diào)使用提高。

3.4 能源消耗分析

綜上所述，對(duì)比1～6月份電動(dòng)和柴油牽引車(chē)單車(chē)能耗：電動(dòng)牽引車(chē)的能耗較低、使用成本有明顯優(yōu)勢(shì)，每標(biāo)箱能源成本比柴油牽引車(chē)減少76.9%，電動(dòng)牽引車(chē)綜合能耗比柴油牽引車(chē)減少79.5%，見(jiàn)表1。綜合能耗對(duì)比如圖3所示。

4 純電動(dòng)牽引車(chē)與柴油牽引車(chē)經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)效益分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益分析

廈門(mén)港2020年投資3 000萬(wàn)元左右，用于購(gòu)置一批部純電動(dòng)牽引車(chē)，經(jīng)濟(jì)使用壽命10年，年集裝箱總操作量為100萬(wàn)標(biāo)箱。鑒于電動(dòng)牽引車(chē)采購(gòu)成本高，為了能更好地分析電動(dòng)牽引車(chē)投資項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性，與柴油牽引車(chē)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比，詳細(xì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

項(xiàng)目通過(guò)對(duì)柴油牽引車(chē)與純電動(dòng)牽引車(chē)的經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比分析得出，1部柴油牽引車(chē)需要投資35萬(wàn)元，投資報(bào)酬率為0.4%，投資回收期靜態(tài)為0.15，動(dòng)態(tài)為0.17%，累計(jì)凈現(xiàn)值9.77萬(wàn)元。而純電動(dòng)牽引車(chē)需要投資80萬(wàn)元，投資報(bào)酬率為0.21%，投資回收期靜態(tài)為0.23%，動(dòng)態(tài)為0.26%，累計(jì)凈現(xiàn)值6.43萬(wàn)元。顯然從投入成本看，電動(dòng)牽引車(chē)成本較高，但是從長(zhǎng)期來(lái)看，電動(dòng)牽引車(chē)的投資回報(bào)較好，特別是享受補(bǔ)貼后累計(jì)凈收益最高[2]。因此，從經(jīng)濟(jì)效益上看，使用純電動(dòng)牽引車(chē)具有更高的經(jīng)濟(jì)性。

4.2 社會(huì)效益分析

港口內(nèi)純電動(dòng)牽引車(chē)是為創(chuàng)建綠色生態(tài)型港口碼頭在集裝箱碼頭的率先應(yīng)用，也是重型汽車(chē)制造業(yè)推出適合港口生產(chǎn)的新能源產(chǎn)品[3]。根據(jù)純電動(dòng)牽引車(chē)生產(chǎn)應(yīng)用的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，港內(nèi)集裝箱牽引車(chē)“油改電”節(jié)能率達(dá)80%以上，每部純電動(dòng)港內(nèi)牽引車(chē)每年可節(jié)約能源17 t標(biāo)煤，減少二氧化碳排放47.4 t，節(jié)能減排效果明顯，對(duì)廈門(mén)港綠色生態(tài)港口建設(shè)意義重大，具有較好的社會(huì)效益，且經(jīng)濟(jì)效益可行。

5 純電動(dòng)牽引車(chē)應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)及控制措施

5.1 應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)

項(xiàng)目應(yīng)用純電動(dòng)牽引車(chē)也存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，取營(yíng)業(yè)收入、營(yíng)業(yè)總成本、投資總額為不確定因素，從敏感性分析結(jié)果來(lái)看，營(yíng)業(yè)收入、營(yíng)業(yè)總成本變動(dòng)對(duì)整體項(xiàng)目影響最大[4]。項(xiàng)目主要風(fēng)險(xiǎn)有2個(gè)方面：一方面營(yíng)業(yè)收入未達(dá)到預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)，受碼頭作業(yè)量、車(chē)輛穩(wěn)定性等因素的影響，車(chē)輛利用率存在不確定因素。另一方面營(yíng)業(yè)成本偏高風(fēng)險(xiǎn)，受充電電價(jià)、動(dòng)力電池等因素的影響，車(chē)輛營(yíng)業(yè)成本存在不確定因素。

5.2 風(fēng)險(xiǎn)控制措施

對(duì)于營(yíng)業(yè)收入風(fēng)險(xiǎn)可以通過(guò)優(yōu)先保障電動(dòng)牽引車(chē)使用，提高車(chē)輛利用率來(lái)增加營(yíng)業(yè)收入，保證車(chē)輛作業(yè)量不低于平均水平。在營(yíng)業(yè)成本風(fēng)險(xiǎn)方面，通過(guò)加強(qiáng)內(nèi)部充電時(shí)段管理，充分提高谷值時(shí)段充電比例來(lái)保證電價(jià)成本下降;加強(qiáng)動(dòng)力電池合理使用，避免滿充滿放，延長(zhǎng)電池壽命，降低電池二次采購(gòu)成本。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，雖然電動(dòng)牽引車(chē)與柴油牽引車(chē)相比投資報(bào)酬率較低、回收期較長(zhǎng)，但是節(jié)能減排效果明顯，對(duì)廈門(mén)港綠色生態(tài)港口建設(shè)意義重大，具有較好的社會(huì)效益，且經(jīng)濟(jì)效益可行，因此，在港口內(nèi)推廣使用純電動(dòng)牽引車(chē)切實(shí)可行，且兼具經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，具有廣闊的使用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]紀(jì)玉華，薛強(qiáng)，趙全鋒.純電動(dòng)牽引車(chē)集裝箱碼頭作業(yè)綜合性能試驗(yàn)分析[J]. 港口裝卸，2019（4）：29-33.

[2]拂曉.天津港試運(yùn)營(yíng)無(wú)人駕駛電動(dòng)港口牽引車(chē)（L4）[J].專(zhuān)用車(chē)與零部件，2018， 27（3）：13-15.

[3]李益琴.港口牽引車(chē)應(yīng)用新能源的前景分析[J].中國(guó)水運(yùn)（下半月），2015， 15（4）：117-118.

[4]陳友鵬，徐眷.純電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析[J].南方農(nóng)機(jī)，2018， 49（9）：9-11.