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  湖南省機(jī)場(chǎng)管理集團(tuán)常希娟 王海生／文

從2014年民航局將“油改電”列為民航行業(yè)節(jié)能減排重點(diǎn)工作，到2015年內(nèi)地6家機(jī)場(chǎng)開(kāi)始“油改電”試點(diǎn)，民航成為全國(guó)率先推進(jìn)車(chē)輛電動(dòng)化的行業(yè)；從2018年實(shí)施“打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”，電動(dòng)化向全行業(yè)推廣實(shí)施，到2020年四型機(jī)場(chǎng)全面實(shí)施，車(chē)輛電動(dòng)化被納入“綠色機(jī)場(chǎng)”主要任務(wù)，再到《“十四五”民用航空發(fā)展規(guī)劃》將碳達(dá)峰、碳中和納入民航高質(zhì)量發(fā)展整體布局，提出鞏固深化打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)成果，深入推進(jìn)機(jī)場(chǎng)純電動(dòng)車(chē)輛設(shè)備應(yīng)用。由此可見(jiàn)，從個(gè)別試點(diǎn)到全面推廣，從藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)到四型機(jī)場(chǎng)建設(shè)，從“油改電”到純電動(dòng)車(chē)輛設(shè)備深入推進(jìn)，民航行業(yè)實(shí)施車(chē)輛設(shè)備電動(dòng)化的決心是堅(jiān)定的，政策是加持的。民航車(chē)輛設(shè)備電動(dòng)化目前已持續(xù)建設(shè)8年，成效顯著，全國(guó)機(jī)場(chǎng)車(chē)輛電動(dòng)化水平不斷提升，機(jī)場(chǎng)噪音、碳排放持續(xù)降低，機(jī)場(chǎng)周邊環(huán)境不斷優(yōu)化。但實(shí)施推進(jìn)過(guò)程中也遇到一些問(wèn)題和困惑需要得到解決，以便于更廣泛、更深入、更扎實(shí)、更持續(xù)推進(jìn)民航特種車(chē)輛電動(dòng)化進(jìn)程。

民航特種車(chē)輛電動(dòng)化面臨的問(wèn)題和困惑

（一）制造水平有待提高

2021年全國(guó)新能源車(chē)保有量784萬(wàn)輛，占總量的2.6%,比上年增長(zhǎng)59.25%,保有量連續(xù)六年居世界首位。新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展已由政策驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)為市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)。民航特種新能源車(chē)增長(zhǎng)趨勢(shì)較快，2021年底場(chǎng)內(nèi)電動(dòng)車(chē)輛占比已達(dá)到約20%,但相較整個(gè)車(chē)輛市場(chǎng)總量有限，生產(chǎn)廠家不多，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)不充分，呈現(xiàn)出“專(zhuān)用性、品種多、總量少、價(jià)格高、范圍窄”的特點(diǎn)，行業(yè)內(nèi)部與社會(huì)資本相對(duì)封閉，新興的特種車(chē)輛廠家并不多。

目前生產(chǎn)民航電動(dòng)車(chē)輛的大多為原生產(chǎn)燃油車(chē)輛廠家，在整體實(shí)力、研發(fā)創(chuàng)新水平、整車(chē)功能性開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)能力上與比亞迪、小鵬等電動(dòng)化大型車(chē)企還有相當(dāng)差距，民航特種車(chē)輛電動(dòng)化的發(fā)展之路還很漫長(zhǎng)。

電動(dòng)車(chē)輛需要整車(chē)功能性全新設(shè)計(jì)，才能充分發(fā)揮電動(dòng)化優(yōu)勢(shì)，不是簡(jiǎn)單理解為，靠電機(jī)和電池取代發(fā)動(dòng)機(jī)和油箱就是車(chē)輛電動(dòng)化。部分廠家盲目跟風(fēng)生產(chǎn)，真正沉下心來(lái)搞研發(fā)、搞創(chuàng)新的并不多。雖然當(dāng)前一些民航特種車(chē)輛制造企業(yè)已意識(shí)到這一問(wèn)題，在研發(fā)上投入了更多的資金、人力和資源，但民航特種車(chē)輛“多品種、小批量”的特點(diǎn)讓企業(yè)擔(dān)心投入產(chǎn)出比，其專(zhuān)業(yè)性、精細(xì)化、智能化程度還不夠，完全電動(dòng)化正向設(shè)計(jì)的車(chē)型還不多，不能很好地滿足民航特種作業(yè)的需求和發(fā)展。

（二）技術(shù)路線尚未明晰

關(guān)鍵技術(shù)的選取，找到機(jī)場(chǎng)真正實(shí)用、好用的技術(shù)路徑，是民航特種車(chē)輛電動(dòng)化的重要環(huán)節(jié)。電動(dòng)化汽車(chē)飛速發(fā)展的這幾年，大量資金、研究?jī)A向于乘用車(chē)，簡(jiǎn)單將乘用車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)、做法直接照搬，用在民航特種車(chē)上并不適宜。而由于研發(fā)周期長(zhǎng)、資金風(fēng)險(xiǎn)并存，出于搶占市場(chǎng)的目的，“拿來(lái)主義”較為流行。

機(jī)坪車(chē)輛實(shí)施電動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)在于：區(qū)域有限、邊界清晰、可就近充電，有利于克服電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航能力有限的缺點(diǎn)。但是在實(shí)施過(guò)程中卻片面追求過(guò)高的續(xù)航里程和更快速的充電，看似對(duì)標(biāo)前沿技術(shù)，實(shí)質(zhì)背離了初衷，造成了電池、充電樁、電力負(fù)荷增容等高額投資，導(dǎo)致成本增高，經(jīng)濟(jì)性差，企業(yè)主觀意愿降低、積極性不高、信心不強(qiáng)，遲滯了電動(dòng)化深入有效推廣。

（三）安全管理需要加強(qiáng)

隨著電動(dòng)化的加速推進(jìn)，電動(dòng)特種車(chē)數(shù)量會(huì)大幅攀升，需高度關(guān)注電池、技術(shù)缺陷、管理培訓(xùn)、操作技能等問(wèn)題可能引發(fā)的安全事件。

乘用車(chē)輛事故一般只涉及其本身，但機(jī)場(chǎng)特種車(chē)輛是保障車(chē)輛，牽引車(chē)需要和飛機(jī)直接物理聯(lián)結(jié)，客梯車(chē)需放置固定支架不能迅速和飛機(jī)脫離，一旦發(fā)生事故會(huì)禍及飛機(jī)。生產(chǎn)廠家需要專(zhuān)業(yè)的系統(tǒng)安全測(cè)試，如電動(dòng)車(chē)在與飛機(jī)聯(lián)結(jié)時(shí)起火如何處置？應(yīng)急策略是什么？具體程序是什么？機(jī)場(chǎng)消防部門(mén)是否針對(duì)不同類(lèi)型電池建立滅火預(yù)案，這些問(wèn)題需要引起高度重視。

（四）前期成果需要總結(jié)

電動(dòng)化前期，“油改電”試點(diǎn)和“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”接續(xù)非常緊密，行業(yè)吸取經(jīng)驗(yàn)時(shí)間比較倉(cāng)促。試點(diǎn)機(jī)場(chǎng)位于不同的區(qū)局，針對(duì)我國(guó)地域廣大、自然條件截然不同的情況，試點(diǎn)出不同實(shí)施路徑和效果，包括實(shí)施過(guò)程的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，目前還需要提煉總結(jié)，形成系統(tǒng)的、具備可操作性的行業(yè)指導(dǎo)意見(jiàn)和實(shí)施指南。

民航特種車(chē)輛電動(dòng)化建議

（一）重視動(dòng)力電池安全性

雖然目前我國(guó)車(chē)用電池得到了廣泛應(yīng)用，但受礙于目前實(shí)驗(yàn)理論及生產(chǎn)工藝方面的瓶頸，電池自發(fā)熱失控的概率不能完全消除，導(dǎo)致用戶無(wú)法通過(guò)自身的質(zhì)量管理杜絕電池自發(fā)熱失控帶來(lái)的安全隱患。

工業(yè)電池是一個(gè)國(guó)家科技和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)水平的體現(xiàn)，隨著我國(guó)產(chǎn)業(yè)綜合能力的不斷提升，安全性會(huì)不斷提高，但值得關(guān)注的是，如何在民航業(yè)阻斷不可預(yù)估的風(fēng)險(xiǎn)，民航作為對(duì)安全要求極高的行業(yè)，需要消除所有潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于鋰電池這類(lèi)受目前材料科學(xué)、工藝制造限制，安全概率性不完全可控的隱患，應(yīng)該予以足夠的重視。

（二）將電池安全管理系統(tǒng)納入車(chē)輛電動(dòng)化強(qiáng)制規(guī)范

鋰電池自帶可燃物、助燃物和點(diǎn)火源，熱失控釋放的能量相當(dāng)于TNT能量密度的10%,產(chǎn)生爆燃并排出大量有毒氣體，采用水、泡沫、干粉、二氧化碳等不能有效撲滅，需用大量水進(jìn)行降溫和連續(xù)冷卻，才能停止其化學(xué)反應(yīng)。

民航特種車(chē)輛的使用場(chǎng)景，首先要使產(chǎn)生危險(xiǎn)的車(chē)輛遠(yuǎn)離飛機(jī)和航站樓。鋰電池從單體電池溫度異常到爆燃只有幾分鐘，及時(shí)撤離車(chē)輛必須依靠電池管理系統(tǒng)，系統(tǒng)應(yīng)包括BMS、車(chē)載和平臺(tái)（均具報(bào)警通訊功能），對(duì)電池單體、模組的電壓、電流、溫升等關(guān)鍵參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常立即同步通知到現(xiàn)場(chǎng)司機(jī)、運(yùn)行和消防部門(mén)，在電池?zé)崾Э爻跗谶M(jìn)行有效處置。

對(duì)于確保安全最關(guān)鍵的實(shí)時(shí)監(jiān)控和前期預(yù)警，民航應(yīng)在電池（單體）安全性、電池安全管理系統(tǒng)和監(jiān)控、預(yù)警等方面提出行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，同時(shí)機(jī)場(chǎng)運(yùn)行和消防部門(mén)制定切實(shí)可行的應(yīng)急策略、處置程序、電動(dòng)車(chē)輛（不同區(qū)域及狀態(tài)）滅火預(yù)案，作為電動(dòng)車(chē)輛安全使用的必備前提和要求。

（三）根據(jù)民航行業(yè)實(shí)際需求選擇動(dòng)力電池類(lèi)型

目前，車(chē)用動(dòng)力電池主要有以下幾種，其分類(lèi)及優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表1：

表1：車(chē)用動(dòng)力電池分類(lèi)

隨著科研和制造水平的發(fā)展，每種類(lèi)型電池都有較大的發(fā)展空間，目前市場(chǎng)上相同類(lèi)別的電池差別也很大，不同類(lèi)型的民航電動(dòng)車(chē)輛應(yīng)用場(chǎng)景不同，對(duì)性能的要求不同，對(duì)于電池的選擇要以安全、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)為標(biāo)準(zhǔn)。

1.機(jī)場(chǎng)特種車(chē)使用情況與乘用車(chē)不同，不需要很強(qiáng)的加速性能和輸出功率；在邊界有限的內(nèi)場(chǎng)區(qū)域，不要求很大的續(xù)航里程；電動(dòng)車(chē)晚上可固定慢充，低成本的慢充可以滿足絕大部分使用需求。大容量和快充使得電池、充電樁、電力負(fù)荷等成本抬高，提高了使用門(mén)檻。

2.2019年民航特種車(chē)輛安全運(yùn)營(yíng)研討會(huì)探討了電動(dòng)特種車(chē)輛與安全的矛盾，建議尊重民航特種車(chē)輛特性，根據(jù)車(chē)輛特點(diǎn)選擇不同電池類(lèi)型：行駛速度低，行駛距離短，牽引力要求大的靠機(jī)設(shè)備，對(duì)安全性要求很高，可使用鉛酸電池；不靠機(jī)作業(yè)的車(chē)輛采用鋰電池，在充分評(píng)估車(chē)輛成熟度、電池安全性的情況下，逐步推進(jìn)鋰電池應(yīng)用。

3.升降平臺(tái)車(chē)、行李傳送車(chē)和客梯車(chē)，除了行駛需要?jiǎng)恿﹄姵仳?qū)動(dòng)，作業(yè)操作非常適宜插電作業(yè)，只要停機(jī)位處設(shè)置電源即可，插電作業(yè)可極大降低整車(chē)成本，達(dá)到效益最大化。

4.工信部近期提出支持鈉離子電池加速創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化，全球首條規(guī)?；慨a(chǎn)線預(yù)計(jì)將于今年在我國(guó)投產(chǎn)，明年即可進(jìn)入商用市場(chǎng)，鈉離子電池非常適合民航特種車(chē)輛的使用場(chǎng)景，可提前結(jié)合行業(yè)實(shí)際進(jìn)行產(chǎn)業(yè)對(duì)接。

（四）加強(qiáng)對(duì)成熟經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)借鑒

我國(guó)香港機(jī)場(chǎng)于2012年啟動(dòng)車(chē)輛電動(dòng)化實(shí)施方案，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，積累了成熟經(jīng)驗(yàn)。2019年電動(dòng)車(chē)輛達(dá)720臺(tái)，并承諾2030年前增至3000輛，提供1320個(gè)充電點(diǎn)。電動(dòng)化不單是設(shè)備的增加，同時(shí)有一整套管理和運(yùn)行模式，這是目前行業(yè)最迫切需要學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)。建議學(xué)習(xí)香港和試點(diǎn)單位的經(jīng)驗(yàn)，深入開(kāi)展購(gòu)、用、管、運(yùn)、廢全鏈條過(guò)程管理，凸顯電動(dòng)化領(lǐng)域后發(fā)優(yōu)勢(shì)，避免設(shè)施、資金等不必要的試驗(yàn)性投入和損失。

（五）更加關(guān)注節(jié)能減排評(píng)估實(shí)效

制定行業(yè)節(jié)能減排政策和評(píng)估時(shí)，更關(guān)注電動(dòng)車(chē)真實(shí)的使用率（頻次），同時(shí)評(píng)估電動(dòng)車(chē)的安全性能、環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)效益，要注重每一臺(tái)電動(dòng)車(chē)是否真正發(fā)揮作用。

1.建議充電樁按照月均等效利用小時(shí)數(shù)進(jìn)行測(cè)評(píng)（月均等效利用小時(shí)數(shù)＝充電樁月均充電量／總額定輸出功率）。

2.電動(dòng)特種車(chē)使用率（頻次）測(cè)評(píng)，建議按照為航班提供服務(wù)的電動(dòng)特種車(chē)的保障和使用比例進(jìn)行測(cè)評(píng)。

3.監(jiān)控平臺(tái)要測(cè)評(píng)具體監(jiān)控項(xiàng)目，要看平臺(tái)是否實(shí)時(shí)監(jiān)控電池（單體和模組）、車(chē)輛、充電樁的關(guān)鍵參數(shù)，是否真正起到安全監(jiān)控報(bào)警、智能管控的作用。

要從“量的關(guān)注”逐步過(guò)渡到“質(zhì)的測(cè)評(píng)”，更加重視車(chē)輛設(shè)備電動(dòng)化實(shí)際產(chǎn)生的綜合效益和節(jié)能減排的真實(shí)效果。

（六）加大民航特種車(chē)輛科研投入

1.民航業(yè)內(nèi)目前缺乏針對(duì)民航電動(dòng)車(chē)輛研究的科研機(jī)構(gòu)，建議成立民航電動(dòng)車(chē)輛研究檢測(cè)機(jī)構(gòu)，通過(guò)真實(shí)的測(cè)試，為車(chē)輛安全和質(zhì)量把關(guān)。

2.民航電動(dòng)車(chē)輛在全國(guó)占比很小，工信部沒(méi)有出臺(tái)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，民航應(yīng)該根據(jù)行業(yè)自身實(shí)際，制定真正符合機(jī)場(chǎng)電動(dòng)車(chē)輛的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

3.在民航院校設(shè)立民航特種車(chē)專(zhuān)業(yè)，加強(qiáng)人才培養(yǎng)和儲(chǔ)備。

（七）分期實(shí)現(xiàn)電動(dòng)特種車(chē)輛信息化、智能化路徑

近期，機(jī)坪電動(dòng)車(chē)輛為A-CDM系統(tǒng)自動(dòng)提供機(jī)場(chǎng)航班保障關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集傳輸和共享；中期，進(jìn)行電動(dòng)車(chē)無(wú)人自動(dòng)駕駛、自動(dòng)靠接、自動(dòng)充電等智能技術(shù)的研究應(yīng)用；遠(yuǎn)期，將無(wú)人電動(dòng)車(chē)完全納入A-CDM系統(tǒng)，根據(jù)航班信息系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)配車(chē)輛資源進(jìn)行航班保障，逐步實(shí)現(xiàn)少人、無(wú)人機(jī)坪，降低機(jī)場(chǎng)地面服務(wù)運(yùn)營(yíng)總成本，提升機(jī)場(chǎng)整體運(yùn)行效率。