中国商报/2003年/04月/18日/

全球未来汽车发展方向

陈雄亮

 在历届车展上,在热闹的背后,总有一些代表未来汽车发展方向的新车型会给人留下深刻的印象。如去年6月份的北京国际车展上,湖南大学汽车工程系展出的电动汽车和菱形汽车;今年3月的日内瓦车展上,通用汽车公司的Hydrogen3燃料电池车等。这些车型有的是外观与众不同,如湖南大学的菱形车,同样是四个车轮,但车轮的布置是前面一个,后面一个,中间两个,即呈“菱形”。据介绍,这种结构增加了行车的稳定性和操纵的灵活性,同时减少了行车的阻力。有的车型的外观与普通车没有两样,但其心脏却截然不同,如湖南大学的电动车,掀开发动机盖,映入眼帘的不是发动机,而是一个大号蓄电池。

由于能源危机和环境污染问题,目前世界几大汽车公司纷纷致力于新型燃料和环保汽车的研发。在新能源方面的研究是一大热点,主要发展方向是纯电动汽车、油-电混合动力车和燃料电池车。

燃油效率呈降低趋势

据美国环境保护署最新统计表明,在美国上市的2003年款汽车的平均燃油效率呈降低趋势,主要原因是制造商为了迎合消费者需求导致的。

据统计,2003年款轿车和乘用车的平均油耗是20.8英里/加仑,比去年的21英里略有下降,比15年前创下的22.1英里/加仑的纪录下降了6%。其中488款轿车的平均油耗是23.6英里/加仑,而2002年款平均油耗为23.9英里/加仑,2001年款为24.2英里/加仑,总体呈下降趋势;445款SUV、厢式车和皮卡的平均油耗为17.6英里/加仑,2002年款的平均油耗为17.9英里/加仑,2001年款为17.3英里/加仑。按车型划分,燃油经济性最好的车型是紧凑型轿车,平均油耗为26.1英里/加仑,接下来是小型厢式车,平均油耗为24.6英里/加仑,次紧凑型轿车平均油耗23.3英里/加仑,货车和客车最耗油,平均油耗为15.7英里/加仑,而标准皮卡平均油耗为17.1英里/加仑,四驱SUV平均油耗为17.3英里/加仑。

受美国人喜爱的SUV车型中,丰田的Rav4燃油经济性最好,平均油耗城市为24英里/加仑,乡村为29英里/加仑。

在MPV车型中,克莱斯勒的Voyager和道奇Cavaran打了一个平手,成为燃油经济性最好的MPV,平均油耗城市为21英里/加仑,乡村为27英里/加仑。

在中等尺寸轿车中,本田雅阁的燃油经济性排第一,平均油耗:手动挡城市为26英里/加仑,乡村34英里/加仑;自动挡城市33英里/加仑,乡村37英里/加仑。

统计表明,外国制造商如本田、宝马、大众和丰田所生产的SUV、小型厢式车、两座轿车、小型紧凑型轿车、次紧凑型轿车、紧凑型轿车和中等尺寸轿车的燃油经济性较好。而美国三大汽车公司————福特、通用和克莱斯勒生产的大型轿车、中等尺寸厢式车、厢式货车、MPV、客车和小型皮卡在燃油经济性方面占先。

现在,燃油经济性超过30英里/加仑的车型所占的比例仅为4%,而去年为6%。在总计934款车中,仅有33款达到经济性要求,而去年是865款车中有48款达到要求。

　　多年以来,美国政府出于节能和环保的考虑,一直致力于限制燃油消耗及排放。1975年,美国国会要求每个汽车制造商生产的所有新车型的平均油耗不能低于27.5英里/加仑,新轻型卡车包括皮卡、MPV和SUV的平均油耗不得低于20.7英里/加仑。今年初,美国参议院提议,到2007年,美国的SUV及其他轻卡每加仑的行驶里程要从目前的20.7英里提高到22.2英里,2012年提高到27.5英里,即达到目前乘用车的水平。这样,美国每天可以节省100万桶石油,减少10%的进口。但制造商出于各种考虑往往难以达到,如为了迎合美国人喜欢大排量、大尺寸的喜好等。一方面,要省油,就要缩小尺寸或采用更轻的材料及采用小排量发动机等,另一方面,汽车太轻,反过来会影响汽车高速碰撞中的安全性。因此,美国的汽车制造商一方面组织强大的游说团劝阻政府出台更严格的油耗及排放法规,另一方面当然就是开发代用燃料车。为了推动环保节能车型的使用,美国政府计划于2004年至2006年期间出台一系列优惠政策,如购买清洁燃料车和混合动力车的购车者可以减税2000美元,购买新型电动车的购车者可以获得高达4000美元的减税等。

尽管美国的汽车使用环境有其不同之处,但作为世界上第一大汽车消费市场,这一趋势也代表了一定的共性。当前,人们生活水平不断提高,驾车出游成为一种时尚,因此,适合出游的车型如SUV、MPV等越来越受欢迎。这些车型为了提高舒适性,空间较大,同时发动机排量也较大。另一方面,随着科技的进步,汽车的功能越来越多,车上的先进设备也越来越多,这些设备在增进舒适性的同时也增加了汽车的油耗。

混合动力车发展迅速

燃油经济性差的车型不仅耗油,而且是导致温室效应的重要因素。据估计,美国的汽车每天要消耗掉2000万桶燃油,95%靠进口,每周进口汽油耗资达20亿美元。而汽车排放的二氧化碳是造成温室效应的罪魁祸首。在城市道路特别是交通不畅时,汽车排放的污染更严重。因此,目前一些汽车厂商把这一问题的解决寄托在油-电混合动力车上。油-电混合动力车的优点在于,在城市道路上,可以使用电池驱动,这样可以把污染降低到最小。在高速公路和其他良好道路,可以使用汽油发动机。油-电混合动力车的好处是既可以满足环保要求,同时又可以满足人们对动力性的追求。

据调查,目前三款汽油电池混合动力车:两座的本田Insight、5座的丰田Prius和本田Civic的燃油经济性排在前三位,Insight的城市和高速公路综合油耗为64英里/加仑,Prius和Civic为48英里/加仑,其次是4款大众的柴油车和丰田的Echo。

与纯电动车相比,油-电混合动力车具有更大的灵活性。纯电动车的污染最小,被称为零污染汽车。但是,受电池容量的限制,纯电动车的行驶里程有限,同时,其动力性比内燃机要差很多。一旦电量耗尽,如果不能及时充电,汽车便寸步难行。而混合动力车则克服了上述不足之处。当然,混合动力车也有局限性,首先,它在使用发动机时仍有污染;其次,由于采用混合动力,使得汽车的结构复杂,增加了制造和维修成本。

尽管纯电动车和油-电混合动力车有诸多的优点,但由于功能和使用上的局限性,使得其远未得到普及。据美国汽车制造商联合会发言人查尔斯・泰里特表示:“在环保节能新车型开发上厂商投入了数十亿美元,但这些新车型要走上市场仍然困难重重,最主要的是消费者要接受并需要。

不过,随着油价的上涨,人们开始青睐燃油经济性好的汽车。据统计,由于美伊危机及战争的影响,今年以来美国的汽油价格居高不下,3月份,混合动力车本田Civic在美国的销量达到创纪录的2200辆。一二月份的销售增长达35%。该车是去年3月在美国上市的。

据最新报道,丰田将于2012年在其生产的所有车型上采用汽油-电池混合动力,丰田希望到2007年每年销售300000辆混合动力车。

燃料电池车潜力巨大

去年底,日本丰田汽车公司和本田汽车公司租出了世界上首辆燃料电池轿车。据悉,在日本有两款车租给日本政府使用,另外几辆将租给美国的知名机构用作研究。此举标志着人类向燃料电池车批量生产的目标迈进了一大步。

燃料电池车采用氢和氧反应产生的热量转换为电能驱动汽车,只排出水和热量,从而有效地解决了普通汽车排出烟尘、有害气体及导致温室效应的问题。这一技术最先应用于上个世纪60年代的登月计划,当时,氢和氧反应产生的副产品————水被用作供宇航员饮用。

目前,世界各大汽车生产商都在投入人力和财力使这一技术转化为大众化消费。去年9月的巴黎车展上,美国通用汽车公司研发的Hy-wire氢燃料电池线传操控概念车引起了业界的广泛关注,通用宣布将在2010年之前实现这款车的商业化生产。我国在这方面也不甘落后,年前,我国首辆零排放燃料电池公交样车在清华大学城市客车科研基地亮相。这是我国“863”国家重点项目“燃料电池城市客车”开发所取得的初步成果。据专家预测,10年以后,燃料电池车将开始取代汽油-电能混合动力车。

据称,丰田的5座燃料电池车时速达96英里,加满燃料后,行程达180英里;本田的4座燃料电池车时速达90英里,加满燃料后,行程达220英里。这两款车已能满足一般使用,但是,目前最大的障碍是燃料电池车的成本太高。据悉,目前开发燃料电池车的成本摊到每辆车上高达100万美元至200万美元。这次丰田的5座燃料电池车的月租金达9800美元,而本田的4座车月租金达6500美元。另一个问题是要建足够多的燃料补充站。以日本为例,作为世界第二大汽车市场,日本政府希望到2005年将燃料电池车商业化,其目标是到2020年,日本燃料电池车的保有量达500万辆,即每14辆车中就有一辆燃料电池车。但是却无法具体估计这需要多少个燃料补充站。据专家表示,目前,日本有53000个加油站为日本7000万辆汽车服务,如果按这一比例,500万辆燃料电池车需要3800个燃料补充站。此外,氢燃料是十分危险的物质,其储存也是一大问题。

但是,燃料电池车的巨大优点仍然颇具诱惑力。首先,氢是宇宙中最丰富的元素。相反,目前使用的燃油是有限的,据估计,全球的原油产量在2020年将达到顶峰,以后将会逐渐枯竭。这就意味着,即便是现在燃油效率最好的汽油—电池混合动力车,也将面临无油可使的局面。其次,与纯电动车不同的是,燃料电池车不需要充电。目前,燃料电池车补充一次燃料能以150公里/小时的速度行驶至少300公里。另外就是上述提到的环保作用,其带来的价值更是无法估量。

当前,环保问题是一个困扰人类的共同难题。而汽车排放造成的温室效应给人类的生活带来了一系列影响。因此,尽管燃料电池车目前仍存在诸多技术难题,但是科技是发展的,世界上一些大的汽车公司仍在花巨资研究新型节能车和新燃料,如本田计划今年制造300辆燃料电池车在日本和美国试销;戴-克今年将在德国大城市试销燃料电池大客车等。据专家估计,10年以后,燃料电池车的数量将会超过混合动力车。