绿色汽车的发展现状及未来趋势分析报告

绿色汽车的发展现状及未来趋势分析报告

燃油汽车发展到今天，已面临“环境污染”与“能源危机”的双重压力。降低油耗并寻求新的替代能源，以及开发低污染或零污染的绿色汽车(又称环保汽车、清洁汽车)，已成为当今世界汽车工业尤其是我国汽车工业发展的主题。

由于严重的资源不足并希望从日本、德国等发达国家获取节省能源、再利用技术等方面的经验，2004年下半年，国家发改委开始探讨制定“循环型经济促进法”，目前正在汽车等行业确立循环型经济试点(REM)企业。与此同时，中国环境保护总局也正在讨论、制定绿色汽车指导方针(GCG)，以及基于GCG标准的优惠政策(税制优惠、城市内的限行条件等)，目前预计GCG 的公布日期为2005年年底，优惠政策的适用时间最早为2006年上半年。

何谓绿色汽车？不同时期、不同国家或地区有不同的定义。一般是指能够满足本国家或地区下一个阶段排放法规要求的目标值的车辆。比如，欧洲乘用车早在2001年就已开始实施欧Ⅲ法规，而我国乘用车要到2007年才开始实施欧Ⅲ，故对于我国目前来说，欧洲在用的乘用车就是绿色汽车。

1．国外绿色汽车的发展现状及趋势

1.1排放法规限值越来越严

随着汽车工业的快速发展,汽车的生产量和保有量急剧增加,汽车排放污

染已成为大气污染最主要的根源,严重地危害着人类的健康。据研究,目前大气中38.5%的一氧化碳(CO)、21.7%的碳氢化合物(HC)、87.6%的氮氧化物(NOx)、11.7%的二氧化碳(CO2)、6.2%的二氧化硫(SO2)、32%的微粒物(PM)来自汽车废气排放。而城市大气中,61%的CO、87%的HC、55%的NOx来自汽车废气排放。因此解决汽车排放对环境污染的危害,已成为世界各国多年来研究的最重要课题之一。

正因为如此，世界各国制定了限值不一的排放法规。可以不夸张地说，正是排放法规的日益严格，促进了世界汽车技术、尤其是柴油机技术突飞猛进的发展。

美、日、西欧等发达国家和地区，在汽车排放控制技术的研究与应用方面，已远远走在中国的前列。如欧盟国家的乘用车，早在1993年就实行了欧Ⅰ标准、1997年实施欧Ⅱ、2001年实施欧Ⅲ、2006年将实施欧Ⅳ。而中国现在实行的是国Ⅱ(相当于欧Ⅱ)，要到2007年7月1日才开始实施国Ⅲ(相当于欧Ⅲ)。欧洲2001年实行的欧Ⅲ号标准，其污染物排放量相当于中国现行国Ⅱ标准指标的52％～72％。到2006年，这个指标还会进一步下降，其中氮氧化物(NOX)要比2001年下降30％。这是个很快的过程，而汽车排放控制技术及相关技术必须与其同步进行。

众所周知，美国由于汽油价格相对便宜，目前轿车大多还是采用汽油机。但这并不意味着美国在柴油机技术开发上不愿意花力气。事实上，与很多人的想象不一样，美国的排放标准比同年代的欧洲标准要严格得多。美国

将在2006年开始实施超低排放标准，要达到的是比2002年的排放限值低90％的要求。2002年的排放标准允许排放量已是上世纪70年代的1/10，即是说，到2006年，允许的排放量是70年代的1/100。说得更通俗些，这意味着超低排放的发动机必须要达到这样的要求，即排出的尾气比吸进的空气还要干净。

为了实现上面目标，美国环保局要求汽车制造商必须找到更先进的控制技术来降低尾气污染。为此，早在1991年，世界上26家著名的汽车及零部件公司合作，在美国组成了清洁柴油机研究联合体，专门研究柴油机的排放问题。1999年第二期研究项目完成后，开发的柴油机技术已相当于欧洲Ⅴ号水平，达到世界领先。现在该联合体正在进行第三、第四期项目的研究。

1.2 汽车环保技术的研发及应用速度加快

近年汽车技术要解决的首要问题之一就是降低汽车污染对环境的冲击。一般情况下，这同节约能源相互矛盾，但有时，却是辨证的统一，如降低汽车油耗，就可减少CO2排出，从而改善地球温室效应。总之，在地区和全球环境保护，诸如:减缓全球温度变暖、控制汽车排放、降低汽车噪声和废旧车(ELV)回收处理等方面，加快应用现成的先进技术和研发新的技术以满足相关法规要求，是近年及未来一定时期内世界各大汽车企业的最紧迫课题。

(1)降低汽车油耗，防止全球温度变暖

目前，一些3～4升油耗汽车，即燃用3～4升汽油或同等物行驶100公

里的汽车，已在国际市场上相继推出。然而,要开发和生产出一些发达国家下一阶段油耗法规要求的3升以下、甚至2升油耗的汽车，仅用常规技术是远远不够的。

燃油经济性的改进通常涉及提高动力装置效率、优化空气动力学设计和降低车身重量等方面。然而,一般汽油和柴油机的性能水平已经很高，因此,需要开发新的技术来实现目标。取代汽车发动机的最有前途的动力源是燃料电池。为了确保其在汽车上的有效应用,必须开发尺寸更小、重量更轻、输出功率和能量密度更大的燃料电池以及燃料供应技术,如高密度氢气存储和氢气制造技术。要实现燃料电池车的商品化必须解决诸多问题,如改进燃料重整器等。对燃料类型、基础结构发方向的进一步研究同样非常必要。

另外,清洁能源车和低排放车技术的开发与商业化同样必须考虑温室效应问题。减轻汽车重量将是刻不容缓的,但简单的减重可能意味着在安全性方面要做出牺牲。因此,必须开发出轻型、坚固和低成本的特优合金和特优聚合合金(新一代塑料)以及造型技术。

具体说来，控制全球温度变暖,实施2～3L油耗汽车战略，目前及未来一定时期国外主要考虑研发并应用以下技术：

第一，开发燃料电池作为动力源，尤其应首先考虑以氢气作为燃料的燃料电池。这不光涉及氢燃料电池组,还涉及到以甲醇为基础的直喷燃料电池以及带有高密度氢存储技术的大容量、高性能的副电池(它起到代替燃料箱的作用)。氢气生产和供应技术的开发必须与燃料电池的开发同步,以便在3～5

年后推出第一批商品化的燃料电池车并建立燃料标准；在10年后实现大批量销售燃料电池车和完善燃料供应体系。

第二，进一步开发和向市场推出清洁能源车和低排放车技术。为了控制温室效应气体(CO2),混合动力车和燃气汽车必须进一步改良。混合动力车虽已上市,但它们需要继续开发更好的电动装置、提高效率、简化控制系统和降低成本。到2010年前后,必须加大开发力度以实现更大的市场渗透率。现许多发达国家政府正采取各种措施以促进清洁能源车的广泛应用。

第三，减轻汽车重量。这是迅速改善燃油经济性的关键因素,必须通过开发轻质、高强度材料和加强工业界、院校和政府部门之间的合作来实现。

(2)加快燃油汽车排放控制技术的研发和应用

降低汽油车的排放需要进一步改进发动机设计和进行催化剂的开发。为了确保催化剂耐用,石油工业界一直在致力于减少燃料中铅和硫的含量。将高性能催化剂和清洁燃料结合起来是进一步改善汽油车排放性能的最佳选择。此外,为控制温室效应气体(CO2)而作出提高燃油经济性的努力有望使直喷汽油发动机得到更广泛的应用。为了促使燃油经济性的改进与低排放控制保持一致,需要优先开发先进的稀NOx催化剂。

柴油机因热效率高和能量使用合理而成为当今最受欢迎的内燃发动机。然而,由于不能使用汽油型三元催化剂，而导致其排出的NOx和颗粒排放物比汽油机要高许多。近几年柴油机汽车的大量出现引起了“社会问题”,尤其是它排出的黑烟和颗粒物(直径2.5μm左右)被认为对人体有较大毒害,