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全球汽车轻量化政策动向与分析

供稿人:王静波  供稿时间:2004-6-24   关键字:汽车轻量化  政策  动向  美国  欧洲  日本    

随着全球生态环境的恶化和能源的日益紧缺,欧、美、日等国家开始重视能源及环保的议题,并制定相关法令,其中以欧洲最为严格。轻量化、环保回收、节约能源已是全球汽车产业发展趋势,全球九个铝业协会已组成Global Aluminum Cooperation合作体系,以加强铝在汽车工业的应用为共同目标。

主要国家的汽车轻量化政策

汽车轻量化的发展有以下二大方向:一是基于改善汽车燃油效率的轻量化,例如70年代的石油危机导致引擎相关部件的铝化(铸件、压铸);车重每降低10%,燃油效率可提高6~8%。二是基于提升性能及安全性的轻量化,主要是80年代之后高性能车的普及带来的车体相关部件的铝化(板材、挤型);运动性能、乘坐舒适感、操纵性的提升;冲撞能量的吸收。表1是主要汽车生产国轻量化与改善燃油效率的政策比较,日本作法的特征为按照汽车等级来区分,欧美则按照企业平均燃油效率来管制。
 
(一)、美国政策动向  尽管美国没有批准京都议定书,然而联邦政府或州政府都在努力控制温室气体排放。例如美国加州政府于2002年通过汽车CO2管制法,成为第一个限制新上市汽车CO2排放标准的国家,将迫使汽车生业者制造更轻量的汽车。
 
表1 主要汽车产国之轻量化与改善燃油效率之策略

 
日本
美国
欧洲
改善燃油效率的作法
⊙根据京都议定书(COP3)加速推动改善燃油效率。
⊙2010年的燃油效率提高24% (与1995年比)。
⊙燃油效率的规定不按照企业平均量,而按照汽车等级来区分。
⊙贯彻执行企业平均燃油效率CAFÉ政策。
⊙以PNGV产官合作计划推动3L/100km车的开发(2004年)。
⊙加州自2009年起达成CO2的企业平均限制法。
⊙汽车业自我限制,2008年新车的平均CO2排放标准为140g/km (5.9L/100km)。
超低燃油消耗车的开发
⊙紧盯美国加州法令,加速开发汽油/电池混合车。
⊙领先开发燃料电池车。
⊙发表丰田ES3(*)
⊙PNGV计划正在开发全铝车体:
GM Precept;
Ford Prodigy;
Chrysler ESX2三种
⊙燃料电池车
⊙批量生产出全球首部燃油效率为3L/100km的车-VWLupo。
⊙各公司发表3L/ 100km概念车。
⊙燃料电池车。

*超级燃油效率概念车,燃油效率为2.7L/100km (CO2 71g/km)。
在美国影响最深的当属“平均燃油效率标准”(CAFE;Corporate Average Fuel Efficiency ),但是,该法规严格的限制与强制安全法规的制定(如安全气囊、ABS防死锁煞车系统及防侧撞车体等),却使车重的减轻更加困难,为此美国能源部与三大汽车公司合作提出新一代汽车共同开发计划(PNGV-Partnership for a New Generation of Vehicles)。
 
PNGV计划于1993年开始实施,政府每年投资2亿美元,为实现每加仑行驶80哩的家庭用车。
 
2004年开发6人座的省油车,以每100公里耗油3公升为目标。PNGV主要侧重开发车体结构与动力系统的轻量化设计,将对新一代汽车提出更高要求,即燃油效率比当今汽车提高了3倍,具有更高的承载能力、维修性和回收性。为此,PNGV对新一代汽车提出明确的减重目标,参见表2。
 
2003年2月美国国会又通过立法,规定需逐年提高休闲车及轻型卡车的燃油效率,并达到与目前小轿车相同的燃油效率标准,该法案迫使汽车厂商加速轻量化的研发,美国相关的产业政策及目标参见表3。
表2 美国PNGV汽车的重量减轻目标

部位
当代汽车(吨)
新一代汽车目标(吨)
重量减轻(%)
车体
0.510
0.255
50
底盘
0.495
0.248
50
动力系统
0.391
0.351
10
燃料/其它
0.062
0.028
55
合计
1.458
0.882
40

表3 美国相关的产业政策及目标
政策(法案)/制定单位
主要内容
CAFÉ /美国国会
Ø以1988年燃油效率为基准。
Ø1996年各汽车厂所生产的汽车须节省20%燃油消耗。
Ø2001年须达到节约40%水准,否则将征收高耗油税(Gas Guzzler Tax)。
Ø越野车(SUV)及轻型卡车燃油效率由目前20.7㎞/加仑,提高到2012年的27.5㎞/加仑。
加州汽车CO2管制法AB1493/加州政府
Ø新上市小轿车、小卡车、休闲车的CO2排放必须符合标准。
 
 
(二)、欧洲政策动向  根据欧洲汽车制造协会(ACEA)于1998年送交欧洲委员会的CO2削减规划,除了在2000年导入CO2排放量120g/km的模型车外,并希望在2003年达到CO2排放量165~170g/km的标准(比1995年排放量减少9~11%),2008年达到140g/km的目标,最后,在2015~2020年达到CO2排放量90g/km的终极目标。此外,2005年将实施的Euro4标准规定汽车的硫排放量须由目前350ppm降至50ppm以下。
 
欧盟会员国于2000年达成废车回收指令(Directive 2000/53/EC, End-of-life Vehicles, “the ELV Directive”)共识,要求汽车制造厂商负担废车的回收成本。自2001年起所出售的汽车,到废弃时的大部分回收成本将由车辆制造者负担,而自2007年起,业者也须无条件回收旧车,不论其是否原制造商。
 
此外,业者自2006年起须回收或再利用80%的车辆零件(以重量计),至2015年将调升至85%,且自2003年1月起,汽车零件中将逐渐禁用含铅、汞、镉和六价铬等重金属。欧洲汽车制造协会预估,自2007年起,每年约有800~900万辆废车,每辆废车回收成本为115.8美元。
 
而英德两国拟加快导入ELV指令,并推动废车回收法立法工作。在德国方面,政府为减轻业者收集与回收成本,将提供相关的税务优惠,而英国则提出3种废车收集控制、处理与回收的替代方案,并将另行讨论财务议题。因此,在严格的目标设定下,欧洲车厂势必加速轻金属的应用范围,以期减少汽车的排放量,一些大型的研发计划如BRITE-EURAM2(全铝车计划,1994~1998年)、3 Liter Car等已经执行多年。欧盟相关的产业政策及目标参见表4。
 
表4 欧盟相关的产业政策及目标
政策(法案)/制定单位
主要内容
欧洲汽车制造协会(ACEA)
Ø同意2008年时销售至欧盟国家的汽车,其CO2排放量较1995年减少15%。
欧洲CO2减量目标/The Environment Ministers of the European Union
Ø1998年同意欧盟各国CO2减量目标。
Ø英国于2010年较1990年减少12.5%。
Ø德国于2010年较1990年减少21%。
Ø奥地利于2010年较1990年减少13%。
Ø爱尔兰于2010年较1990年减少13%。
Ø丹麦于2010年较1990年减少21%。
Ø比利时于2010年较1990年减少7.5%。
Ø意大利于2010年较1990年减少6.5%。
Ø荷兰于2010年较1990年减少6%。
 
(三)、日本政策动向   日本自2001年开始规划由抛弃型进入循环型的社会发展模式,开始推行全回收(Total Recycle)或零废弃(Zero Waste)的观念。其实,在2001年以前,日本已有相关法令的推动,他们深知走向循环型社会,必需依赖绿色设计及绿色采购。
 
日本的汽车业者一向把汽车的轻量化列为汽车整体设计上一个极重要的指导纲领,在汽车轻量化上不遗余力,因此长期下来,日本汽车的轻量化成果卓著。受到ACEA的CO2削减规划影响,日本销往欧洲的车辆也同样受到管制,因而日本汽车制造协会(JAMA)也于1999年同意出口欧洲的汽车于2009年将CO2排放量降至140g/km,而2010年要求汽车的燃油效率需提升24%。
 
日本近期内预定实施“机动车回收法”,声称要在15年内达到高度法制化的德国和荷兰的水平,实现95%的回收利用率(现为80%)。实现这一目标的关键在于生产容易回收利用的汽车以及推动粉碎性垃圾回收技术的开发。日本相关的产业政策及目标参见表5。

表5 日本相关的产业政策及目标

政策(法案)/制定单位
主要内容
日本汽车制造协会(JAMA)
Ø日本汽车制造业于1999.9同意欧盟减少汽车中CO2排放量提案,并同意于2009年将CO2排放量降至140克/公里,相当于较1995年减少30%。
日本汽车工业会
Ø目标:汽车业界的生产工厂的CO2排放量,于2010年(目标值:186万吨)降至1990年(目标值:207万吨)的90%。
Ø作法:轻量化材料的使用,及削减相关材料使材料运用上更效率化。
预测2010年全球铝工业市场仍以运输工具居首位占37 %,其中又以汽车为最大宗。当代汽车正朝向轻量化、高速、安全、舒适、节能与环保方向发展,由于汽车零件使用铝、镁、钛轻合金的比例逐年增加,生产制造方式也不断进步,因此未来轻合金汽车零件的OEM生产或维修市场的需求也将随之增加,国内业界应了解这一趋势,及早培养建立技术力量,才有机会进入汽车生产的全球供应链中,或分享维修市场的蛋糕。

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作者:兰木|
刊名:交通与运输
年:2007
卷:23
期:6
摘要:

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