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各国舞动 节能降耗“指挥棒”

发布时间:2011-08-03

完全以市场为中心的发展模式,在当今,对于汽车行业而言,注定是不可能实现的梦想,这一点在标榜“市场经济”的西方国家也不例外。在石油价格不断攀升,世界石油需求量不断增加,交通领域温室气体排放递增的背景下,“汽车降耗指标”作为汽车节能降耗的重要措施尤其受到关注。世界各国政府也纷纷挥动起“汽车降耗指标”这根“指挥棒”。他们大都不同程度地对汽车燃料经济性标准采取了更加严格的控制措施。
    汽车燃料经济性标准是控制交通领域石油需求和温室气体排放最有效的方法之一,世界许多国家制定并实施了相关的燃料经济性标准,但是由于各种不同历史文化和政治的原因,不同国家和地区选择建立了不同的燃料经济性标准,直接比较不同国家和地区的机动车标准比较困难。本文基于能源与交通创新中心的相关研究结果,进行了大量的调研,拟通过详细分析对比,帮助读者廓清疑惑,准确把握汽车行业的发展脉络。尽管汽车燃料经济性标准的制订,对于引导汽车行业降低能源消耗、节能减排具有积极的作用,但如何根据世界各国及地区的做法并结合我国的实际情况,制定出适合我们国家汽车产业发展的标准和法规,也并不是容易的事情。机动车燃料经济性标准可以通过多种方式表达,包括基于机动车燃料消耗量的数值标准(比如百公里油耗L/100km)和燃料经济性(比如每加仑燃油行驶英里数MPG或每升燃油行驶公里数km/L),还有的是基于机动车的温室气体排放数值标准(每行驶1公里温室气体排放量g/km),同时这些标准在测量方法和执行要求方面也有较大不同,其中以美国、欧盟和日本等国家和地区的燃料经济性标准最具代表性(表1为世界不同国家和地区燃料经济性标准)。

事实上,美国用CAFE标准区分乘用车和轻型卡车,造成了“跨界车”兴起;而欧盟实行“自愿”原则,效果不明显;日本采取“最优”为标准,被认为对汽车生产厂家施加的压力太大。同时,为达到标准,在欧洲的汽车厂家更倾向于生产柴油车(对柴油车的强劲需求主要原因是税收激励、高油价,柴油车燃料经济性比相同的汽油车要好大约25%,以及柴油发动机的优异驾驶性能)。尽管柴油车的销售使得欧洲汽车公司达到2008年140g CO2/km目标值,进展顺利,但是仅仅依靠销售柴油车来达到2012 年的120g CO2/km 将非常困难。
    日趋严格的美国标准
    为应对1973年石油危机,1975年美国国会通过《能源政策和节约储备法案》,以达到消减美国对进口石油的依靠。该法案提出了企业平均燃料经济性(Corporate Average Fuel Economy ,CAFE)要求,对不能满足要求的汽车企业进行惩罚,而对高油耗车辆加征燃料税。
    美国企业的平均燃料经济性,以英里每加仑为单位。汽车制造商每年销售的乘用车或轻型卡车,以其所占总销售量的百分比作为加权系数,乘以该车型的燃料经济性(汽车消耗1加仑燃料所行驶的里程数),再将各车型的燃料经济性加权平均,得到汽车制造商的平均燃料经济性值,此值应满足法规限值要求。CAFÉ法规的最大好处是,政府可以从整体上控制汽车燃料消耗总量,不限制企业生产不同燃料经济性的汽车。
    美国的CAFE标准区分了乘用车和轻型卡车,且两者分别有对应的CAFE限值(见表2)。其中,乘用车被定义为不适合越野,载客量在10名及以下的四轮车辆。轻型卡车被定义为适合越野,车重在6000到8500磅之间,具有卡车特征的四轮车辆。在标准设计之初,轻型卡车所占的比例很小,车型主要是皮卡,用于商业和农业用途。由于汽车生产商不断引入跨界车型(一种同时包含了乘用车和轻型卡车特征的新车型),使得乘用车和轻型卡车之间的区别变得越来越模糊。例如越来越受大众欢迎的运动型多功能车(SUV)属于轻型卡车,却主要用于个人交通使用,从而导致整个轻型车的燃料经济性有一定下降趋势,而乘用车的CAFE标准限值自1985年以来一直没有任何改变,始终维持在27.5MPG(相反,上世纪80年代末由于汽车生产商的请求,标准甚至倒退了几年)。
    因此,2006年4月,美国交通部对CAFE方案中的轻型卡车标准进行了修改,此方案基于“车辆脚印”面积值的大小,即车辆四轮之间的面积。不同的“车辆脚印”,对应不同的燃料经济性目标值(如表3所示)。该法规实际上加严了用于个人交通的轻型卡车(例如SUV)的燃料经济性目标值。从2008年开始到2010年,轻型卡车生产商将按照“车辆脚印”选择对应的燃料经济性目标值,同时整个企业还要满足CAFE的要求。2008到2010年轻型卡车企业的CAFE目标值分别为22.5、23.1及23.5 MPG。
    美国总统奥巴马对于汽车燃油经济性非常重视,曾经表现出了对于2027年增加燃料效率标准达到50英里/加仑的支持,也就是说要达到这样的标准,在2016年需要平均达到超过34.1MPG的燃料经济性。他还曾邀请汽车工业的高级官员以及商业卡车制造商共同探讨燃料经济性标准的各项工作,并在全国范围内开展了规则的制定工作。
    2010年,美国政府公布了更为严格的汽车燃料能耗标准:到2016年,小轿车和卡车的排放量减少30%,新车的平均燃油使用效率要从目前27.5MPG提高至34.1MPG。据报道,未来,美国环保署和交通部还会依据美国加州取得的成果对现有的政策法规进行修改,从而有效提高汽车企业的燃料经济性。白宫的一位高级官员表示,这些规则将“导致产生更低的燃料消耗以及更低的运输成本,因此会节省资金。”

新CAFE标准(企业燃料经济性标准)规定,美国新机动车的燃料经济性到2020年将比现水平提高40%,即燃料行驶里程标准为35英里/加仑。由于CAFE标准需要降低所有车型的平均能耗,直接对汽车生产商施加压力,这在汽车生产商那里直接转化成为成本压力。据通用汽车内部人士透露,用于开发Volt产品本身的成本就超过5亿美元,这还不包括平台和一系列驱动系统开发所产生的成本。通用公司一位副董事长曾坦言:“新的CAFE法案十分昂贵。”
美国产业分析人士表示,要达到标准,采用混合动力将使每辆车增加5000到10000美元的成本;使用柴油机将增加3000美元;而改进汽油机经济性也要至少1000美元。厂商要想在这一轮新能源变革中取胜,必须要在成本高昂的技术和消费者的需求之间取得一个平衡,它们必须用尽量少的成本增量,制造出燃油经济性高但同时不失美国式宽敞空间和充盈动力的车来。
    豪华车企的日子也不好过,因为出口到美国的豪华汽车如果达不到美国燃料经济性标准就会受到惩罚,奔驰进口轿车就曾被美国联邦政府课以3030万美元罚款。据悉,奔驰2006年款进口轿车平均燃料经济性为每加仑24.8英里,低于美国政府规定的27.5英里的CAFE标准。此外还有5家汽车生产商被处以CAFE罚金—宝马公司(510万美元)、保时捷汽车北美公司(460万美元)、玛莎拉蒂美国公司(140万美元)、大众汽车美国公司(100万美元)和法拉利北美公司(84万美元)—要想达到新的能耗标准,这些成本都需要有人来承担,厂商与消费者都无法逃脱。除了燃料标准日趋严厉,美国政府还加大了对新能源汽车的投入。2007年,美国政府提出“20/10”计划(10年内减少20%的油耗计划);2008年又出台了“2008年紧急经济稳定法案”;  2009年更是启动了24亿美金的电动汽车专项资金。
    美国政府一直非常重视电动汽车的发展,从1970年代开始,美国政府设立专项对新能源汽车进行补贴,2009年1月,奥巴马当选美国总统后,为鼓励消费,加大了电动汽车贷款资助。此外白宫加大了推广混合动力汽车的力度。奥巴马希望国会能够取消对石油公司的补贴,加大对电动汽车研发的投资。“与其将大把的钱投给即将殆尽的能源,不如为我们的未来多做投资。”有评论认为,美国政府对混合动力汽车的减税政策在一定程度上推动了混合动力汽车的普及速度。此外,白宫还决定以政府采购的方式,推动美国节能和新能源汽车发展,过去两年,福特和通用生产的1/4的混合动力汽车被白宫订购。白宫发言人认为,美国政府采购节能汽车的主要目的是提高政府部门用车的燃料经济性,起到示范作用,从而影响美国消费者的购车和用车观念。初期,白宫采购了大批混合动力汽车,今后白宫表示将加大对插电式混合动力汽车和纯电动汽车的支持力度。
    据悉,2009~2010年,美国政府采购的近1.5万辆混合动力汽车几乎全产自福特和通用,只有17辆丰田普锐斯和5辆本田思域混合动力车,有64%的雪佛兰混合动力美宜堡(Malibu)、29%的福特混合动力福绅(Fusion)和14%的福特翼虎(Escape)混合动力SUV驶进白宫。
    从自愿到强制的欧盟标准
    早期,欧盟的燃料经济性标准主要考虑的是燃料的消耗量,由于燃料燃烧和车辆CO2排放之间有一定的相关性,因此在签约京都议定书以后,改为对车辆CO2排放的控制。在开始的时期,欧盟实行的是自愿减排的政策,但是发现减排效果并不理想。1998年3月在欧盟签订的ACEA(Association  des Constructeurs Européens d’Automobiles)协议是一个集体承诺,欧洲汽车生产厂商协会及它的成员承诺自愿消减在欧盟销售的机动车CO2排放率。
    这个协议特别建立了整个汽车工业在欧洲销售的新机动车的平均机动车排放目标。协议规定:到2008年,在欧洲销售的新机动车要达到每公里行驶排放140g CO2的目标,到2012年达到120g CO2/km。这份协议包括所有成员公司(宝马、戴姆勒-克莱斯勒、菲亚特、福特、通用、保时捷、标志雪铁龙、雷诺和大众集团)在欧盟生产和进口到欧盟的所有车辆。作为与ACEA协议的一部分,欧盟委员会1998年开始与韩国公司(韩国汽车生产商联合会KAMA包括现代、起亚和双龙等)和日本公司(日本汽车生产商联合会JAMA包括本田、五十铃、马自达、三菱、尼桑、斯巴鲁、铃木和丰田等)展开类似的谈判。
根据欧盟成员国数据,2002年ACEA新车的平均二氧化碳排放为165g/km  (汽油乘用车为172g/km,柴油乘用车为155g/km,替代燃料乘用车为177g/km)。这些排放结果与2003年中期目标范围165~170g/km保持一致,与2001年相比,排放降低了1.2%。与此同时,柴油车销售额的增长使得汽车公司更加容易达到2003年的中期标准,并为达到2008年目标起到重要作用(柴油车占欧盟在用车的比例从1990年的14%增加到了2003年的44%)。
    由于减排效果并不理想,2009年4月,欧盟通过了乘用车CO2排放标准,对此前采用的自愿减排协议做出了重大改革,转而采用强制性的立法措施。方案提出到2012年,在欧盟境内注册的乘用车车队平均CO2排放应控制在130g/km以内,由欧盟通过采用其他措施再降低10g/km的排放量,如提高空调节能性、改进轮胎性能及推广使用生物燃料等,从而最终达到120g/km的总体目标。
    同时,欧盟重申2020年长期目标为95g/km,欧盟还制定了其他的鼓励政策来推动降低汽车CO2排放强度,包括对CO2排放在50g/km以下的车辆以及对使用代用燃料车辆进行奖励等。目前的测试规程无法反映应用一些新技术在改善燃料经济性、降低CO2排放方面的效果,因此欧盟正在开发一套新的测规程序来量化使用节能新技术车辆的排放情况,计划在2014年之前完成—只要减排数据被第三方核实,汽车制造商通过应用先进的节能技术可以得到最高7g CO2/km排放信用额度的奖励。
2010年,欧洲的新车CO2平均排放量(下称为平均碳排量)下降了约5g/km—由145.8g/km降至140.9g/km(见表4),这比2003~2006年的降幅还要大。欧洲的汽车制造商在减排方面做出了很大的努力,2010年在欧洲销售的新车中,超过60%的新车碳排量降至140g/km或以下,而2003年能达到这个水平的只有23%。

以最优为目标的日本 
    1979年,日本《合理利用能源法案》修订案中第一次提出有关车辆燃料经济性的标准,并从1985年对使用汽油的新车开始实施。日本政府为乘用车经济性。
    在确定燃料经济性目标的时候,日本采用了“Top  runner”法,即首先确定目前市场上不同车重范围内“最优”燃料经济性的汽车,并以其燃料经济性水平作为本车重范围内汽车的燃料经济性目标,车重范围内的其他新车在规定年限均要求达到该目标。政策的实施将促使所有汽车生产企业不断提高汽车燃料经济性和技术水平。 2007年,日本对乘用车和轻型卡车燃料消耗量目标值进行了修正,确定了2015年的燃料经济性目标(见表5),同时还对小型客车制订了新的标准。

结束语
    一些国家开发了自己独立的测试方法来测量机动车尾气排放和燃料经济性。这些测试方法被其他国家不同程度采用。测试方法中一个关键的因素就是选择测试工况,理想情况是该工况能够代表该国实际路上机动车行驶状况。由于机动车尾气排放和燃料消耗水平对机动车行驶状况非常敏感,同样一辆车在不同国家将表现出完全不同的燃料经济性和温室气体排放水平。这就给比较世界各地机动车标准带来了极大的挑战。
    世界各国和地区主要采用三种不同的测试工况来决定燃料经济性和温室气体排放水平:新欧洲行驶工况(NEDC)、日本10~15工况和美国的CAFE工况。在建立了机动车标准的国家和地区中,美联邦、美国加州、加拿大、中国台湾地区和韩国使用美国CAFE工况;欧盟、中国大陆地区和澳大利亚使用NEDC工况;日本的燃料经济性指标则基于其本身的10~15工况。

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