綠色汽車

目前國際上與綠色汽車相類似的叫法有很多，如稱之為“環保汽車”或“清潔汽車”等。雖然叫法不同，但實質上差別不大，都是要求生產健康無污染的汽車，這是一種既追求保護環境，提高汽車安全性，又容易被廣大消費者接受的產品。現在市場上的綠色汽車主要有以下幾個種類：

新型柴油車

油車柴油機的熱效率高，和汽油機相比，可節省20%~25%的油耗。但多年來，柴油機在許多用戶的腦海有一些不好的印象，如噪音較大，尾氣冒黑煙，提速緩慢，冷啟動困難等。

近年來，柴油機在設計上有很大改進，例如渦輪增壓及中冷技術，共軌式燃油噴射技術，新型廢氣再循環系統，顆粒物過濾器及其再生技術等的應用，使新型柴油機的性能大大改善，並能滿足嚴格的尾氣排放要求。

高級小轎車和載重汽車都需裝用大功率發動機。此種功率強大的發動機在汽車加速及滿負荷爬坡時十分必要。但是，當汽車在平路上等速運動時，並無必要採用此種耗油很大的大排量發動機。因此，研究設計人員開發了一種“可變排量”的發動機即可按要求提供排量使部分汽缸暫時不起作用的發動機。當汽車在某些運轉情況下，並不需要所有的汽缸內產生燃燒，發出動力。採用具有迅速反應能力的多功能微處理器，暫時中斷或恢復部分汽缸工作能力的過渡過程中並無突然動力下降或行駛不平穩的感覺。

混合動力驅動車

是在車輛上裝有一套內燃機，發電機組以及一套蓄電池。發動機組中所用內燃（汽油機或柴油機），較同類型普通汽車上所用發動機的功率小。這一較小功率的內燃機，是在最佳工況（熱效率最高，尾氣排放污染最小）的條件下等速運轉。混合動力驅動車在運行中，能向蓄電池補充電能，因此不用像電動車電瓶車那樣，必須停歇在車庫（或充電站點）內花很長時間充電。混合動力驅動車輛具有節能，低排放，低噪音等優點，並保持了傳統的由內燃機驅動的汽車續駛里程長得固有特點，混合動力驅動車輛不論在小轎車或是大型車輛（如公共汽車）領域中，均將有巨大的發展潛力和看好的市場前景。（4）電動汽車

電動汽車主要以二次電池，燃料電池或太陽能電池為動力，不用汽油，無廢氣排放污染。作為清潔，節能的新型交通工具，它在行駛過程中無污染，熱輻射低，噪音小，不消耗汽油，可應用多種能源，結構簡單，使用方便等，具有無以倫比的優勢，受到世界各國的歡迎。電動汽車又是高科技的產物，它集光，電，化各學科領域的新技術為一體。

電動汽車消耗的能源是由發電廠提供的電力。發電可採用核能，水力，風力，太陽能，潮汐能等多種能源，這種對能源多元化的需求可減燒汽車對石油產品的依賴。另外給電動汽車電池充電主要是在夜間進行的，非高峰充電有利於平衡電網負荷，降低設備與管理費用，減少消費者的開銷。同時，廣泛採用電動汽車還有助於降低噪音污染，電動汽車比內燃機汽車安靜得多，能夠大大降低人口稠密地區城市的噪音水平。

氫氣汽車是目前最有前途的車型。氫氣既可以用於清潔發電，又能通過電解水得到，由於它燃燒生成的也是水，所以對水資源影響不大。它與電動汽車相結合產生的氫燃料電池汽車對環境污染同樣很小。

世界各國特別是西方的發達國家對開發綠色汽車技術非常重視，他們開發和推廣的以電動汽車、多種代用燃料汽車為主要內容的綠色汽車工程正在世界廣泛應用。世界各大汽車公司，如通用、福特、克萊斯勒、賓士、雪鐵龍、寶馬、豐田、本田等，都在爭相研製各種新型無污染的環保汽車，力圖使自己生產的汽車達到或接近“零污染”標準。來自雅典、巴塞羅那、佛羅倫薩、里斯本、斯德哥爾摩和牛津等6城市的市長提出的“綠色汽車區”的構想，就是提出要開發研究綠色汽車。他們曾在英國舉行的歐盟交通及環境會議上宣布，從2001年開始，其所在城市市中心將只對低廢氣排放的汽車敞開綠燈，污染嚴重的汽車將禁止通行。世界各國對“綠色汽車”的研究主要是對蓄電池電動汽車、燃料電池汽車、太陽能電動汽車的研究，代用燃料汽車開發的基本設想是使用汽汕和柴油以外的燃料，如天然氣、醇類、氫等，所以汽車的安全、舒適、環保、節能是近半個世紀以來汽車工業發展所面臨的重要課題，這也是2l世紀汽車工業發展的基點和追求的目標。

我國為推動和發展綠色汽車技術，於1996年在北京舉辦了一次國際電動汽車及代用燃料汽車技術交流會，這對我國開展電動汽車和代用燃料汽車的發展起到積極推動作用。許多科研機構、高校院所和企業積極合作研究開發電動汽車和代用燃料汽車，國家也非常重視，在制定“九五”計劃時，把電動汽車列人科技攻關項目，在“十一五計劃”國家863計劃中，把電動汽車列入重大專項。以官、產、學、研四位一體聯合攻關，以電動汽車產業化技術平台為重點，力爭在電動汽車技術方面有重大突破。只不過國內外綠色汽車技術開發研究工作主要體現在能源和代用燃料方面，以達到汽車在使用過程中減少對環境的污染，而全面系統地研究開發綠色汽車的基礎理論和新技術工作不多。要使汽車真正成為綠色汽車，必須對汽車全面而系統地進行綠色化技術的開發和研究，並實現產業化，才是汽車工業可持續發展的戰略。

汽車工業發展經歷了一個多世紀，它對一個國家經濟的騰飛和對人類社會的文明帶來巨大影響，功不可沒。汽車工業成為大多數經濟發達國家的支柱產業，現代人的生活水平以及汽車性能的不斷提高，對汽車需求越來越多，世界汽車工業也將保持龐大的市場需求和生產規模。目前世界汽車保有量從6億多輛將增加到2010年的10億多輛顯然汽車工業與工業化社會的環境保護有著非常密切的關係。目前，汽車的動力裝置主要是傳統的內燃機，即汽油機和柴油機，其能源為汽油或柴油，並加入一些添加劑。我國汽車消耗的燃油佔全國汽油消耗的90%以上，柴油為25%以上。因此，大氣污染問題幾乎都與汽車的尾氣排放有著密切的聯繫。據有關資料統計，以1994年我國930萬輛汽車來計算，每天向大氣排放CO達2200t、HC達300t、NO，達1101。與其它污染源相比，汽車尾氣排放中的污染物CO、HC、NO。、SO：和含有炭粒、硫化物等微粒PM對人們身體健康影響較大，威脅著人們的生命。由於汽車保有量大，使用汽車空調系統也比較廣泛，且流動性大。根據20世紀80年代以來的統計，全球每年大約有12萬tCFC用於新車和維修車的空調系統，由此CFC對環境的污染和危害引起全世界的極大關注。

隨著汽車工業的發展，新車開發周期的縮短，進入市場的速度加快，汽車保有量急速增加，也導致汽車報廢數量逐年增多：根據義大利汽車之城都靈的菲亞特轎車公司的估計，如按義大利汽車平均使用壽命12年計算，全國每年報廢的汽車達140萬輛，若排列起來，可長達5000km，相當於義大利公路網總長的3/4。對大量的報廢車若不及時進行分類處置和回收再利用，報廢車將佔用很大的堆積場地：在日晒和風吹雨打的自然條件下，報廢車很快會失去循環再利用的價值，不僅浪費資源，而且對環境污染嚴重。此外，與汽車有關的環境污染還有：雜訊污染、廢蓄電池污染、加油站的空氣污染、清洗汽車廢水對環境的污染等。因此，開發新的綠色汽車是當今世界汽車發展史上的一場變革。

要使汽車成為一種真正的綠色汽車，應該了解綠色汽車的內涵，所謂綠色技術，它包括以下3方面的含義：

a、綠色技術是一種現代技術體系；

b、綠色技術是一種無公害化或少公害化技術，即無害於人類賴以生存的自然環境的技術，它主要體現在技術功能與環境功能的一致性上；因此，防止與治理環境污染，有利於自然資源生態平衡的技術均是綠色技術，這是判定綠色技術的生態標準或環境標準；

c、用綠色技術生產出的產品應該有利於人類的建設和福利，有利於人類文明進步，這是判定綠色技術的社會標準。所以，綠色技術創新體系中的最高級別是綠色產品，也就是說，綠色產品是綠色技術創新結果的最終載體，而綠色產品的獲得必須以綠色設計和綠色製造為基礎，這也是綠色技術的核心內容：所以，嚴格說來，應用綠色技術開發出來的汽車才算是名副其實的綠色汽車。

汽車的綠色設計與傳統設計方法不同，它包括概念設計、生產工藝設計、使用乃至廢棄后的回收再利用及處理等內容，即進行汽車的全壽命周期設計。要從根本上防止污染，節約資源和能源，首先決定於設計，要在設計過程中考慮到產品及工藝對環境產生的負作用，並將其控制在最小範圍之內以致最終消除，這就是綠色汽車設計的基本思想。

汽車的綠色製造主要是強調採用能減輕對環境產生有害影響的製造過程，包括減少有害廢棄物和排放物，降低能源消耗，提高材料利用率，增加操作安全性等。簡單地講，汽車的綠色製造在不犧牲質量、成本、可靠性、功能或能量利用率的前提下，努力減少汽車製造過程對生態環境造成的影響。要實現汽車綠色製造目標，必須使用綠色能源，採用綠色製造過程，最終生產出期望的綠色汽車。同時，在綠色製造的過程中，也必須考慮能源利用率、綠色材料、綠色製造工藝、綠色製造設備與工藝裝備、生產成本、環境影響因素等

對於汽車綠色設計和綠色製造的研究，主要包括以下幾方面的工作：

a、綠色汽車的描述與建模；

b、確定綠色汽車的評價指標體系與評價方法；

c、綠色汽車設計方法學的基礎研究；

d、綠色汽車設計的材料選擇系統研究及綠色汽車的結構設計；

e、綠色汽車製造系統模型及綠色製造工藝技術研究。

汽車使用什麼能源，這是綠色汽車技術開發研究中的一個關鍵問題，也是由於汽車發動機所使用的汽油或柴油燃料所排放出來的廢氣的污染相當對空氣嚴重。為了保護環境，各國都制定了汽車排放標準法規，美國、日本和歐洲經濟委員會的汽車排放法規是目前世界主要的三大汽車排放法規。為符合汽車排放標準，目前主要從以下幾方面開展研究工作。

a、汽車發動機技術改造。研究汽車發動機存在的技術問題，對發動機的結構進行改進。如採用多氣門技術，去掉發動機燃油供給系統的化油器，採用電噴系統等，使用新技術從發動機本身來改善燃燒狀態，提高燃燒質量，降低汽車排放的污染，以及對汽車尾氣排放的治理等。

b、發展代用燃料。把選擇和發展汽車發動機代用燃料作為研究的方向，以求解決和滿足越來越高的環保要求。目前運用代用燃料包括壓縮天然氣(CNG)、液化石油氣(LNG)、醇類燃料、氫氣等。

c、開發研究新能源。新能源的開發和應用，主要由於2個方面的原因：一是世界石油能源面臨危機。據國內外有關專家估計，地球上的石油資源將於本世紀中葉消耗殆盡。二是為了滿足環境保護的需要。這就要求汽車工業提高能源使用效率，減少污染物的排放量。解決這一問題的有效途徑是開發研究電動汽車和太陽能汽車等。利用電能和太陽能作為汽車新能源，這兩種新能源是當今國內外開發研究的重點。

d、綠色汽車的再製造。汽車的回收再製造工程是以汽車全壽命周期設計和管理為主線，從環保角度出發，以節能、節材、優質、高效為目的，採用先進的技術和生產方式，對報廢汽車採取一系列的技術措施，對汽車進行修復和改造，達到再利用的目的。據統計，汽車發動機採用回收再利用的先進位造手段，製造零件的材料和加工費僅佔6%-10%，而重新製造則要佔70%-75%，這不但節約了資源和人力，而且有較好的經濟效益和社會效益。國外在20世紀末對汽車回收再製造工程非常重視，作了大量工作，且不光是汽車行業，而在其它行業也大力提倡開展回收再製造工作。我國對於回收再利用也開展了一些工作，但在汽車工業深層次的、有規劃的開展汽車回收再製造工程，尚屬起步階段。政府有關部門也已經重視這個問題，一些科研院所也注重了對工程回收再利用技術的研究和開發，從回收再製造工程本身而言，無疑是一個有廣闊發展前景的新興研究領域和新興產業。

綠色汽車作為一種典型的綠色產品，必將成為今後汽車產品的主導方向。怎樣衡量一個產品的綠色程度，如何正確評價綠色汽車並給出恰當的評價標準和方法，對指導綠色汽車產品的正常發展具有十分重要的意義。綠色汽車的綠色程度體現在產品的生命周期全過程，而不是它的某一局部或某一階段。普通汽車產品與綠色汽車產品的生命周期含義截然不同，普通汽車產品生命周期是指汽車產品從“搖籃到墳墓”的過程，產品廢棄后的一系列問題則很少考慮。這種生命周期是一個開環系統，其結果是廢棄后的產品難於回收再利用，只能作為低級的材料加以回收。而綠色汽車的生命周期是從“搖籃到再現”的過程，它是對普通產品生命周期的擴展，即綠色汽車的生命周期除設計、製造、使用，還包括廢棄(或淘汰)產品的回收、重用及處理階段，這種生命周期是一個閉環系統。綠色汽車生命周期包括下面幾個內容：

a、綠色汽車規劃及設計開發過程；

b、綠色汽車製造與生產過程；

c、綠色汽車使用過程；

d、綠色汽車維護與服務。

當今世界汽車工業的特點是競爭激烈，國際化集約生產趨勢明顯，少數幾家公司正演變為國際性大集團。通用、福特、豐田全球三大汽車公司的汽車產量(轎車)約佔世界汽車總量的37%左右，而全球十大汽車公司的轎車產量約佔世界汽車總產量的75%。他們實力雄厚，技術先進，代表了世界汽車工業發展方向。一個共同特點是在汽車環境保護方面，作了大量的研究工作，投入了大量人力、物力和財力進行綠色汽車的開發研究。世界上實力雄厚的汽車集團公司如美國的通用、福特、克萊斯勒，日本的豐田、本田、三菱，德國的大眾、賓士，法國的雷諾、雪鐵龍，韓國的現代、大宇，義大利的菲亞特和瑞典的沃爾沃等，這些大的汽車公司從汽車；使用的能源和資源方面，開發電動汽車(EV)和代J料汽車(SFV)，改善汽車對環境的污染，提倡使用零污染汽車。在汽車材料和車身結構方面進行全面優化，改善汽車發動機燃燒狀況，廣泛應用燃油電噴系統，極大地降低了汽車尾氣排放。雷諾公司在汽回收收方面也不落人後，在1999年，雷諾公司就建立了—“綠色網路”來回收它在歐洲地的商業機構產生的廢棄把汽車回收再利用、汽車材料可回收性、汽車安全性、降低成本、減輕質量、限制排放改善外觀一樣，都是主要優先考慮的問題，該公司初步回收目標達85%。菲亞特汽車公沃爾沃汽車公司都非常重視汽車回收再利用，並且做了大量工作。綠色汽車就其目前開發而言，大多在汽車所用能源上想了很多辦法，如開發天然氣汽車(CNGV)、液化石油氣汽車(LPGV)以及電動汽(EV)等，並且在汽車發動機燃燒、汽車尾氣排放治理方面開展一些工作，帶來很好的經濟效益和社會效益。

由於綠色汽車本身具有的優越性，它有著潛在而巨大的汽車市場。綠色汽車的開發是汽車工業新的經濟增長點，可使汽車工業真正得到可持續發展。綠色汽車將給人類帶來更加燦爛的文明，21世紀將是綠色汽車的世界。