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后石油时代我们驶向何处

作者:jnscsh   时间:2021-07-05 08:53:11   浏览次数:

4月22日是一年一度的世界地球日,中国2007年确定的主题是“善待地球——从节约资源开始”。而对于汽车行业而言,也从来没有象今天这样关注环保与节能,世界各国纷纷推出更加严格的环保节能标准,各汽车巨头推出各种节能环保新技术,新能源概念车如雨后春笋般纷纷亮相于各大车展。

日益严格的排放标准

2006年冬天,香港气温创历史同期新高,莫斯科没有积雪,上海气温创历史同期新高……全球变暖的趋势日益明显,世界各国目前达成了一个普遍共识,机动车的尾气排放是造成全球变暖的一个主要杀手。因此各国政府纷纷制定更加严格的排放标准。

为了应对全球变暖,欧盟委员会于今年2月7日公布了汽车尾气排放限制新标准,要求在2012年前将欧盟新车平均二氧化碳排放量削减25%,从目前的163g/km降低到130g/km(欧盟单方面最初的目标是120g/km),2020年以前降到95g/km。

这一标准从2006年开始酝酿,其间经过了数月的激烈讨论和讨价还价。从技术上讲,达到这一标准难度不大,关键是会增加汽车厂家的成本。如果要达到欧盟的要求,那么每一辆新车的价格将上升2500欧元。欧洲汽车制造商协会发表的声明说,欧盟委员会的计划将在“财富,就业和增长机会”等方面损害欧洲的经济。

这个标准不仅汽车厂家不满意,认为其会导致生产成本提高,而且环保人士和政府官员也持批评态度,认为欧盟委员会屈服于强大的汽车制造商,有违其解决全球气候变暖问题的承诺。

在欧洲大陆的另一方,美国也在制定更为严格的排放标准。美国总统布什最近向国会提出一项提案,到2017年美国汽油消耗量减少20%,并主要通过改善汽车燃油经济性实现该目标。提案中设定轿车从2009年开始、轻卡从2011年开始平均每年提高4%的燃油经济性。为此,布什政府授权公路安全管理局根据汽车厂商秘密提交的未来产品开发计划重新修订汽车燃油经济性计划并提高相应标准。

布什的建议只设定了平均每年提高4%燃油经济性的要求,而并没有提出每升汽油的行驶里程标准。大多数法规制定者却支持出台燃油经济性提升的具体措施,比如平均6.76L/100km或5.95L/100km。

1975年,美国国会规定了首项汽车燃油经济性标准,即到1985年轿车的平均油耗达到8.65L/100km。这几手是当时平均17.6L/100km的两倍。但多年来,美国汽车燃油经济性改善甚微。为此,很多议员对这一状况非常不满,甚至有人建议撤销这一政策的执行机构——美国高速公路管理局(NHTSA),而由联邦政府直接负责实施。

作为世界第一大汽车生产国的日本也制定了更为严格的排放标准。最近,日本经济产业省与国土交通省发布了新的燃耗标准。新标准规定,截至2015年度,乘用车必须使燃耗比2004年度实测值改善23.5%。对于一向重视节能环保的日本汽车厂家来说,它们目前已经将汽车的环保潜力挖掘到了极至,因此要想更上一层楼,达到这一标准具有相当的难度。

美国,欧洲和日本是世界上3大最主要汽车生产地和消费市场。面对新标准的实施已经即成事实的情况,各大汽车公司虽然心不甘情不愿,可也只能想尽各种办法应对。

福特-绿色环保十大创新技术

美国汽车巨头福特,日前提出“绿色环保”十大创新科技,展现在环境保护工作方面的努力。这些科技包括福特在研发环保节能车的全球策略,涵盖油电混合动力技术、生物柴油技术、先进汽油发动机及变速系统、E85、氢气发动机以及氢气燃料电池动车等科技领域;同时,福特亦致力于“绿色”车辆科技,达到节能与减少二氧化碳废气的排放。

1.100%环保材料

2008福特Escape是全美汽车厂中首先使用可100%回收的车椅材质。这将省下60万加仑的水,并且减少816吨的二氧化碳排放以及减少超过7百万度的电力。

2.省油6挡变速器

福特、林肯与水星总共拥有15款省油6挡变速器的车型。福特计划到2008年时,每年将生产约130万千6挡变速器。在高速公路行驶时,燃油效率将可比传统4挡变速器高出7%,同时提供更佳的效能,与更顺畅精准的换挡操控。

3.重型皮卡用清洁柴油系统

福特2008款Super Duty重型皮卡采用全新6.4L柴油发动机,运用清洁柴油技术(Clean Diesel Technology),符合全世界最严格的排放标准,同时还增加了输出功率和转矩,与同级汽油发动机相较,碳微粒排放更可减少高达97%。

4.企业环境景观美化

为了保护自然资源、改善居住环境与降低成本,福特在其密执安州的Dearborn和Allen Park物业上,建设了近200英亩的永续造景。

5.连续两年获得美国环保署能源之星奖

福特提升能源效率,并减少其厂房温室气体排放的行动,已让福特在能源管理项目获颁极受肯定的美国环保署“2007能源之星年度伙伴”奖项,福特是首家连续两年获得此奖项的汽车制造商。

6.福克斯和Escape材质可回收达80%

若经由拆解和碎铁场处理94%的废弃车辆车体可再回收其零件和材料,以供重复使用。不过在一般情况下汽车只会回收75%,其中包括钢铁、铝、铜和其它有色金属。福特Escape和Focus则超越一般车体,回收超过80%供再利用。

7.回收废气成为可利用能源

福特创新的废气转燃料系统,透过燃烧油漆烟雾的过程,提供电力给位于密执安州伟恩的福特卡车制造厂。这个正在申请专利的福特系统,燃烧单一烤漆房中1/3的烟雾,即可制造45-50kW的电力。

8.利用废弃采石矿场成为天然冷却系统

俄亥俄州的利玛发动机厂房,利用了来自两个废弃采石场的冷水,以冷却部分厂房和设备。与传统冷却塔的成本相较,该系统帮福特省下了30万美元的安装费用,并节省了超过30万美元的年度营运成本。

9.全美警车改换混合燃料车

2008福特Crown Victoria警用拦截车。将是唯一和首先提供混合燃料功能的警用车辆,可使用E85或汽油。福特已让超过2百万辆的混合燃料车上路,并保证要在2012年以前,让半数所生产的车辆都能够使用替代燃料。

10.世界最大的绿色屋顶

根据吉尼斯世界纪录,福特的Dearborn卡车制造厂具有全世界最大的绿色屋顶。这个4.2公顷的绿色屋顶是由抗旱植被——佛甲草所组成,每年可吸收4百万加仑的雨水;除了吸收雨水和二氧化碳外,佛甲草屋顶也可制造氧气,并为建筑物提供了天然的隔离屋顶,进而降低能源成本。

通用-复活纯电动

前段时间,美国推出一部风行一时的电影《谁杀死了电动汽车》。记录了上个世纪90年代新技术产品——电动汽车EV1最终被石油财团联合绞杀的悲剧故事。电影背后,该片的导演,好莱坞著名编剧克里斯·佩恩,以个人作品和一个环保斗士的悲愤做武器,向扼杀EV1的传统势力宣战的非凡勇气更深深触动了我们的神经。

这部电影的热播,使汽车巨头通用认识到,原来公众对纯电动车有着如此高的热情,于是在环保法规日益严格的今天,适时复活了其纯电动车项目,推出雪佛兰Volt纯电动概念车,并表示将在2010实现批量生产。公司副总裁罗伯特·鲁茨表示,1996年的EV1可以说打开了现代电动汽车市场,而Volt从中吸取到很多宝贵的经验。鲁茨说:“EV1是一个辉煌的成就,已经成为电池技术的基准。即便如此,总的说来电动车辆还是有局限性。比如行驶里程数有限,乘客舱和行李舱空间小,爬坡能力差,不能长时间运行空调以及电量不足时没有其他保障可供顺利返航等。”

雪佛兰Volt概念车采用了通用汽车最新研发的E-Flex动力推进系统。该系统被业界喻为“真正改变了汽车的DNA,是驱动汽车行业进入电气时代的先驱”,它代表了这个全球最大汽车制造商在电力驱动汽车以及燃料电池技术的研发上的最新高度。

在美国的实验中,通过E-Flex动力推进系统,雪佛兰Volt在110伏电源上充电约6小时即可充满锂电池,而使用220伏电源充电的话,所需的时间更短。使用纯电动模式可在城市道路上行驶约64km。这意味着如果你的住所到工作地点的往返距离在这个数字以内,且每晚回家后或白天工作期间进行充电,那样的话,你就可以告别加油站了。

而当雪佛兰Volt内置电池组中的电能耗尽后,E-Flex动力推进系统可以将汽油、乙醇、生物柴油、氢气等能源转化成电能,从而为车辆的行驶确保有足够的电力驱动能力。根据实验数据,如果使用汽油内燃机,通过能源转换后,Volt的最大续航能力超过1000km,每升汽油可以使汽车行驶17km,超过传统汽车的两倍。其可观的节能前景在如今能源短缺的大环境下,尤其令人刮目相看。

大众、奔驰-力推清洁柴油车

以大众和奔驰为代表的欧洲汽车公司一直对柴油车情有独钟,认为它们是目前降低排放的最有效途径。相比于普通汽油发动机,柴油发动机对环境的危害要小的多。而且从成本和技术成熟度来考虑,也是最为现实的。

2006年10月9日,大众、奥迪和奔驰三家公司宣布,建立Bluetec联盟进行先进柴油发动机技术的推广。该联盟的目的主要是共同分享先进的柴油发动机技术——Bluetec。Bluetec系统是由德国博世公司和奔驰公司联合开发的一整套先进柴油机尾气后处理技术,包括颗粒捕捉器、过滤器(DPF)以及尿素喷射系统。这套系统的工作原理是:首先通过颗粒捕捉器和过滤器对尾气中的颗粒物进行过滤,并向车尾的排气管喷射尿素,促使尿素中的氨和汽车尾气中的N2O发生化学反应,产生无污染的氮气和水蒸气,最终达到减少污染的效果。根据美国环保局公布的测试数据,采用Bluetec技术的柴油机微粒排放物降低了98%,有害气体排放降低了80%。

早在2006年年初的底特律车展上。奔驰公司就已经展出了采用Bluetec技术的E320 Cdi轿车,这款车也于年底在美国上市,这说明Bluetec的技术已经相当成熟。奔驰之所以要与另外三家公司分享这一成果,不仅仅是看好美国的柴油车市场,同时也是为了对抗丰田,分摊研发成本。

在刚刚结束的日内瓦车展上。大众推出了Touareg Blue TDI,它是Bluetec联盟的延续。配备可以有效降低氮氧化物排放的SCR选择性触媒转化器,另外,还配备了氧化触媒转化器与碳微粒滤清器,共同净化柴油发动机的废气排放,减少大约90%的氮氧化物排放。Touareg Blue TDI可以达到美国最为严格的加州排放标准Tier2 Bin5柴油排放标准。

宝马-氢动力先锋

宝马公司一直是氢燃料技术的拥护者和主要推动者,认为其是未来汽车技术的方向,通过多年的努力,宝马公司在氢燃料领域也走在了其他厂家的前列。

2006年,宝马推出全球首款氢动力豪华高性能轿车BMW Hydrogen 7,证明了其致力于氢动力技术发展的承诺。它的推出从长远上刺激了可行性氢能源基础设施的市场需求。BMW Hydrogen 7发动机可由液氢或汽油驱动。宝马相信氢是未来车辆的可替代燃料资源,自开始研发这个课题,即专注于液氢的研究。

2月27日,由宝马作为项目合作伙伴的,美国最新的加氢站在加利福尼亚大学欧文分院正式投入运营。此氢燃料基础设施由空气化工产品公司(Air Products)建立,对宝马具有里程碑意义,是宝马清洁能源战略的核心目标。

此全新设施是加利福尼亚州及美国首个可以在不同高压力值下输氧的加氢站,也是第一个允许更多车辆加氢演示的加氢站。加氢站最初将提供气态氢,计划在2007年底增加液氢的供给,BMW Hydrogen 7即使用液氢燃料。

2007年3月,宝马主持,并由10个欧洲合作伙伴成功完成了氢燃料内燃机项目(HYICE)——历经三年,实现对氢燃料内燃机的优化。该项目由欧盟委员会发起并推广,项目研发出一款氢燃料内燃机,这款发动机比其它驱动系统在性能和成本上更具鲜明优势。项目组成员包括汽车厂商及其供应商,以及两所大学。该项目由宝马集团研究和技术中心负责协调,开发出两种燃气混合模式的概念,这两种模式已在乘用车和城市巴士的发动机上得到验证。必要的关键性部件也同时研发。同时,在氢燃烧过程中应用了相关模拟工具。用以支持以后生产的发动机的开发进程。此外,欧洲顶级的氢燃料专家与美国能源部的研究人员定期分享成果。正因为这些使HYICE成为欧盟同类项目中的先锋。

氢燃料发动机的升功率达到100kW,HYICE的专家已经证明这款发动机拥有面向未来的技术,性能足以媲美传统发动机。这也是首次研究人员能够完全专注于氢燃料内燃机,从而充分利用氢的特性。到目前为止,由于氢燃料加注基础设施尚未普及,氢燃料内燃机设计为使用汽油和氢双燃料。此项新技术将使氢的使用得到优化。

丰田、本田-将混合动力进行到底

日本汽车巨头一直对混合动力车型情有独钟,而且掌握了比较成熟的混合动力技术。其中丰田混合动力车型Prius全球销量已经超过50万辆,而且销量承不断上升的趋势,这也证明了混合动力技术在现阶段具有不可低估的市场潜力。

与传统汽油车相比,混合动力车型尾气排放小,能耗低,燃油经济性也高,具有明

显的竞争优势,而且其动力性能也丝毫不比传统汽油发动机差。如果技术成熟后,能够实现大规模生产,完全可以和传统汽油车一较高低。

3月份在日内瓦车展上,丰田展出了最新的第四代的混合动力车产品——Hybrid X。从外观来看有点像Prius的换代产品,这款车的出现代表了丰田在混合动力技术上的最新成果。这款车在外观设计和空气动力学性能方面都具有长足的进步,而对于其核心的混合动力系统,丰田还守口如瓶,并未详细透漏,只是可以推断出,相比于PRIUS会有质的提高。

领跑混合动力车市场的丰田公司对混合动力车的前景比较乐观,目前推出了10余款混合动力车型。到2010年,丰田预计其混合动力汽车年销量将达100万辆,其中在美国市场的年销量达到60万辆,在丰田汽车美国总销量中的比重增加到了25%。

同样在此次车展上,本田也推出诠释未来混合动力汽车方向的概念车——“本田小型混合动力运动概念车”。这一设计研发中的车型,独特地融合了先进的环保技术,充分突出其令人兴奋的造型设计和强调驾驶乐趣的特点。

“本田小型混合动力运动概念车”采用前轮驱动模式,基于小型轿车平台开发,由本田的IMA四缸汽/电混合驱动系统通过无级变速器提供驱动。其开发理念是在保证对环境造成低影响的同时提供人们对运动轿车所期待的驾驶乐趣。

生物燃油-美国总统的宠儿

近来,美国总统布什一再“推销”其替代能源理念,大力提倡开发生物燃料。今年1月,布什在其国情咨文中明确提出,在未来10年内,美国将把乙醇和其他替代能源的生产提高近5倍,达到每年350亿加仑,取代汽车所消耗的部分汽油;3月9日,布什访问拉美5国时与巴西签署了一个生物燃料协议,联合进行生物燃料的研究和开发;3月,布什将通用、福特和戴姆勒-克莱斯勒美国汽车业“三巨头”负责人请到白宫,商讨开发汽车用的生物燃油问题。

眼下乙醇已经成为美国投资者的宠儿,从美国西海岸地区的风险资本家到比尔盖茨都在投资建设乙醇提炼厂。汽车企业已为燃料革命做了充分的准备,生物燃料汽车成为可行性最强的环保汽车之一。福特公司今年计划生产25万辆乙醇燃料汽车,通用汽车公司计划在未来几年内制造150万辆生物燃料汽车,两家公司都表示使用E85混合燃料是此类车的发展方向。美国汽车企业表示,到2010年生产出的以汽油和乙醇为燃料的双燃料汽车要比现在多出一倍。

目前生物燃料技术已经非常成熟,特别是以乙醇为燃料的车型已经非常多了。早些时候的日内瓦车展上,萨博推出使用纯生物乙醇燃料的概念车BioPower 100 Concept,代表了生物燃料技术领域的最新成果。借助于萨博发展多年的涡轮增压动力系统,BioPower 100Concept的2.0L发动机最大输出功率可达220kW,和传统汽油发动机相比毫不逊色。而且由于采用乙醇为燃料,其经济性和环保性能是传统汽油发动机无法相比的。

燃料电池-从太空飞船到公路汽车

早在20世纪60年代,燃料电池技术就在人类登月计划中扮演过重要的角色。目前很多汽车厂家正在研究将其导入汽车产业。

本田公司最近推出了新一代的燃料电池FCX CONCEPT,代表了燃料电池车的最高成就。它搭载了新开发的更加小型、高效的燃料电池系统“Honda FC STACK”,并采用了新的底盘设计布局,将燃料电池堆纵向放置在整车中央地板下,提高了布局效率,实现了燃料电池轿车史无前例的低底盘,大大降低了整车的重心,并实现豪华。宽敞的乘坐空间。与以往的车用燃料电池相比,新燃料电池堆的体积降低20%,重量减轻30%,但最大输出功率却提高14kW,实现了轻量,紧凑和高功率。驱动电机的输出功率提高15kW,并通过与齿轮箱的同轴化减少体积。与现款FCX相比,新“FCX概念车”的动力总成重量减轻了约180kg,体积降低约40%,为提高能效,动力性以及实现宽敞的室内空间做出了贡献。

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