中国汽车燃油经济性和二氧化碳排放的影响因素

1、中国汽车中国汽车燃油燃油经济性和经济性和二氧化碳排放二氧化碳排放的的影响因素影响因素背景背景:全球轻型全球轻型汽车汽车3世界轻型世界轻型汽车增长趋势汽车增长趋势20402001203020102015200520201200800600018001600200百万辆140010004006357038089561,1071,3961,662全球轻型汽车保有量全球全球轻型汽车保有量增长预测轻型汽车保有量增长预测Ref: Waddell (ExxonMobil), China Rubber Conference 2015, Guangzhou, China, April 9, 20154区域轻型汽

2、车区域轻型汽车增长趋势增长趋势20402030200120052010201520208004000600500200700300100百万辆北美欧洲亚太南美非洲轻型汽车区域保有量中东253267273293313348376205222241255267286297109135192285380562734273144577110012412141720253755791112142028亚太地区预测增长最快Ref: Waddell (ExxonMobil), China Rubber Conference 2015, Guangzhou, China, April 9, 20155亚太地区

3、国家轻型汽车增长趋势亚太地区国家轻型汽车增长趋势2040203020012005201020152020450250035030010040020050150百万辆百万辆新西兰澳大利亚日本台湾地区韩国马来西亚泰国印度尼西亚菲律宾中国巴基斯坦印度越南亚太地区亚太地区国家轻型汽车保有量轻型汽车保有量预测中国和印度增长最快Ref: Waddell (ExxonMobil), International Rubber Conference 2016, Japan, October 20166204020012030201020152005202020252035300200150045040050百万

4、辆350250100中国轻型汽车增长趋势中国轻型汽车增长趋势中国轻型汽车保有量9.919.258.6128.8199.8263.5318.2365.7404.3预测中国轻型汽车保有量持续增长Ref: Waddell (ExxonMobil), China Rubber Conference 2015, Guangzhou, China, April 9, 20157204020012030201020152005202020252035300200150035050辆辆/千人千人250100中国每千人轻型汽车拥有量中国每千人轻型汽车拥有量中国每千人轻型汽车拥有量7.814.743.894.41

5、44.6189.9230.0265.1295.1预测轻型汽车每千人拥有量持续增长Ref: Waddell (ExxonMobil), China Rubber Conference 2015, Guangzhou, China, April 9, 20158204020012030201020152005202020252035155030251 000 km2010中国轻型汽车年均行驶里程中国轻型汽车年均行驶里程中国轻型汽车的年行驶里程26.523.911.010.610.39.9预测中国轻型汽车的行驶里程逐年下降Ref: Waddell (ExxonMobil),

6、China Rubber Conference 2015, Guangzhou, China, April 9, 2015920402001203020102015200520202025203540108L/1 00 km62中国轻型中国轻型汽车平均燃油汽车平均燃油经济性经济性中国轻型汽车的平均油耗预测轻型汽车的平均油耗逐年下降Ref: Waddell (ExxonMobil), China Rubber Conference 2015, Guangzhou, China, April 9, 20151020402001203020102

7、015200520202025203550002500150010002000中国一辆轻型汽车的年燃油消耗量中国一辆轻型汽车的年燃油消耗量中国一辆轻型汽车的年燃油消耗量2,2641,9761,2541,055743645598524458预测一辆轻型汽车的年燃油消耗量逐年下降LRef: Waddell (ExxonMobil), China Rubber Conference 2015, Guangzhou, China, April 9, 201511204020012030201020152005202020252035500250150100200中国全部中国全部轻型汽车的轻型汽车的年燃

8、油消耗量年燃油消耗量中国轻型汽车的年燃油消耗量223874136148170190192185预测2030年以前中国轻型汽车的燃油消耗量逐年增长10亿亿LRef: Waddell (ExxonMobil), China Rubber Conference 2015, Guangzhou, China, April 9, 2015主要影响因素主要影响因素: 车辆选择车辆选择-中国中国13实例实例:雪佛雪佛兰爱兰爱唯唯欧欧 1.4 L, 四缸, 手动档当速度为90 km/h时，百公里耗油6.0 L如果该车行驶13 100 km，耗油约786 L，二氧化碳排放量约1.82 MtRef: http:/

9、 :雪佛雪佛兰爱兰爱唯唯欧欧 1.4 L,四缸, 自动档当速度为90 km/h时，百公里耗油7.1 L如果该车行驶13 100 km，耗油约930 L，二氧化碳排放约2.15 Mt = +144 L, 0.33 Mt Ref: http:/ 掀掀背版背版1.4 L, 四缸, 自动档当速度为90 km/h时，百公里耗油7.1 L如果该车行驶13 100 km，耗油约930 L，二氧化碳排放约2.15 Mt = +144 L, 0.33 Mt Ref: http:/ L,四缸, 自动档当速度为90 km/h时，百公里耗油6.2 L如果该车行驶13 100 km，耗油约812 L，二氧化碳排放约1.

10、88 Mt= +26 L, 0.04 Mt Ref: http:/ 掀背版掀背版1.6 L, 四缸, 自动档当速度为90 km/h时，百公里耗油7.6 L如果该车行驶13 100 km，耗油约996 L，二氧化碳排放约2.3 Mt= +210 L, 0.48 Mt Ref: http:/ :雪佛兰迈锐宝雪佛兰迈锐宝2.0 L, 四缸, 自动档当速度为90 km/h时，百公里耗油8.2 L= +288 L, 0.66 Mt如果该车行驶13 100 km，耗油约1 074 L，二氧化碳排放约2.48 MtRef: http:/ L, 四缸, 自动档当速度为90 km/h时，百公里耗油5.7 L如果

11、该车行驶13 100 km，耗油约747 L，二氧化碳排放约1.72 Mt = -39 L, - 0.1 MtRef: http:/ L, 四缸, 自动档当速度为90 km/h时，百公里耗油9.9 L如果该车行驶13 100 km，耗油约1 297 L，二氧化碳排放约3.0 Mt = +511 L, 1.18 MtRef: http:/ 6.0 = 8.2 L/100 km 每辆车每年额外的燃油消耗量为每辆车每年额外的燃油消耗量为288 L L，二氧化碳排放量为，二氧化碳排放量为 0.66 t tSUV的燃油经济性进一步降低的燃油经济性进一步降低 6.0 = 9.9 L/100 km 每每辆辆

12、SUVSUV每年额外的燃油消耗量每年额外的燃油消耗量为为511 511 L L，二氧化碳排放量为，二氧化碳排放量为 1.18 1.18 t t2015年中国轻型年中国轻型汽车保有量为汽车保有量为12 880万辆万辆 所有乘用车的年燃油消耗量总和约为所有乘用车的年燃油消耗量总和约为370亿亿L L 燃油消耗量受燃油消耗量受SUVSUV普及的普及的影响而增加影响而增加 二氧化碳年排放量为二氧化碳年排放量为85.5 MMt ( (受受SUV普及影响也增加普及影响也增加) )次要影响因素次要影响因素: 轮胎选择轮胎选择23城市道路驾驶对车辆燃油经济性的贡献城市道路驾驶对车辆燃油经济性的贡献油箱油箱备用

13、设备发动机 发动机损失 配件传动系统传动系统 损失 刹车 滚动 空气Ref: /openbook/0309094216/xhtml/images/p2000f633g40001.jpg24公路公路驾驶对车辆燃油经济性的贡献驾驶对车辆燃油经济性的贡献油箱油箱备用设备发动机发动机损失 配件空气 滚动刹车传动系统传动系统 损失Ref: /openbook/0309094216/xhtml/images/p2000f633g40001.jpg25欧洲共同体委员会欧洲共同体委员会轮胎滚动阻力、湿路面抓着力和噪声限值的实施2012年1

14、1月1日强制生效 欧盟法规No. 18/2009于2009年11月20日实施要求被转为27个不同国家的地方法规噪声工作组(GRB)联合国世界车辆法规协调论坛(WP.29)附属机构, 负责滚动阻力要求的制定各种型号轮胎的滚动阻力系数(RRC) 最大值根据ISO 28580进行测量Ref: Official Journal of the European Union, C 298 E, Vol. 52, 8 December 200926欧洲轮胎标签法欧洲轮胎标签法法规 No. 18/2009和1222/2009规定：2012年11月1日后强制所售轮胎向消费者公示标签信息RRC基于ISO 2858

15、0湿滑性能基于ECE R117轿车轮胎C1轻型载重轮胎C2载重轮胎C3RRC，kg/t能效等级RRC，kg/tRRC，kg/t能效等级能效等级Ref: Cinaralp (ETRMA), The EU New Tyre Regulatory Framework 2010-2020, Tyre Technology 201027中国对照欧洲中国对照欧洲标签方案标签方案标签法将适用于欧盟方案中相同类别的车辆轮胎限值和标签标准将是相同的湿路面抓着力、滚动阻力、噪声中国橡胶工业协会2015年9月召开行业会议超过100位轮胎行业专家出席了2015年9月的会议，讨论提出中国轮胎消费者标签的计划包括风神、双

16、钱、佳通、玲珑、赛轮、三角、中策时间表2016 自愿筹备期2017 领导品牌首批自愿执行标签2018 政府公布满足不同标签标准的轮胎名单2019 标签法可能会强制执行2019年时间框架未确定Ref: http:/https:/ 时间表在中国和世界轮胎行业将引发一些实质性的变化 某些标准需要修订 建设更多的试验设施 测试技术需要快速提升 2016 2019年期间中国轮胎生产企业将现合并潮 中国产轮胎的质量和性能将显著改善 对高科技原材料的需求将大幅增加 实现这些计划所需的技术 较先进的混炼 更节能的工艺 节约用水 提升SAP以及企业规划系统 更多的试验场和试验跑道 试验车辆上的仪器和遥测 严格的

17、生产限制和改进的Cpk和Cpp值 较好的测试和质量管理 更好的市场营销和进入西方的分销网络41Ref: http:/https:/ Rapra公司根据标准试验规则通过试验测量系统1095型车轮改进加载装置测试滚动阻力 ISO 28580 利用力的方法测试滚动阻力轮胎紧靠直径为1.707 m的辊筒上，转鼓滚动，转鼓表面覆盖摩擦材料以模仿路面微观结构速度为80 km/h, 载荷为80%最大载荷 (TR&A; 欧洲轮胎与轮辋技术组织), 充气压力为210 kPa通过主轴测量并按直径为2 m的转鼓折算的反作用力除以实际试验载荷转化为滚动阻力系数 (RRC)标准偏差小于0.5 N (0.1 lb

18、s)Ref: Waddell (T3C), 15th International Elastomer Seminar 2016, Qingdao, China, June 15, 201632ISO 28580 滚动阻力系数（滚动阻力系数（RRCRRC）亚太地区美洲欧洲9.49.310.110.0RRC, kg/t9.610.19.7RRC = 9.9 kg/t（全球制造的约100条轮胎）ISO 28580 RRC, kg/t美洲欧洲亚太地区Ref: Waddell (T3C), 15th International Elastomer Seminar 2

19、016, Qingdao, China, June 15, 201633ISO 28580 RRC:全球制造的全球制造的轮胎轮胎亚太地区（不含中国）美洲欧洲9.49.310.110.0RRC, kg/tISO 28580 RRC, kg/t美国欧洲亚太地区（不含中国）RRC = 9.7 kg/t（除中国以外全球制造的约70条轮胎）Ref: Waddell (T3C), International Tire Exposition & Conference 2016,Akron, Ohio, September, 201634ISO

20、28580 RRC: 中国制造的轮胎中国制造的轮胎中国美洲欧洲9.49.310.110.0RRC, kg/t9.610.469.7ISO 28580 RRC, kg/t美洲欧洲中国10.510.410.3RRC = 10.46 kg/t （中国15家公司生产的29条轮胎）亚太地区（不含中国）亚太地区（不含中国）9.7Ref: Waddell (T3C), International Tire Exposition & Conference 2016,Akron, Ohio, September, 201635中国制造的轮胎中国制造的轮胎ISO 28

21、580 RRC EC 分级GAEBCF20864014181610122中国之外中国分布2228242630RRC = 10.46 kg/t （中国15家公司生产的29条轮胎）36中国制造的轮胎无中国制造的轮胎无G G级级ISO 28580 RRC EC 分级GAEBCF20864014181610122中国之外中国分布2228242630RRC = 10.27 kg/t（如果中国制造轮胎无G级，则RRC下降1.8%）7%37中国制造的中国制造的轮胎无轮胎无F F或或G G级级ISO 28580 RRC EC 分级GAEBCF20864014181610122中国之外中国分布222824263

22、0RRC = 9.23 （如果中国制造轮胎无F或G级，则RRC下降13.3%）62%38中国制造的中国制造的轮胎无轮胎无E E，F F或或G G级级ISO 28580 RRC 分级 GAEBCF20864014181610122中国之外中国分布2228242630RRC = 8.47 （如果中国制造轮胎无E，F或G级，则RRC下降23.5%）86%39减小滚动阻力可明显减少二氧化碳排放量减小滚动阻力可明显减少二氧化碳排放量所有轮胎的滚动阻力减小10 % .载重汽车(牵引车拖车).每百公里柴油消耗减少1.3 L.每公里二氧化碳排放量减少约35 g=减少约4%.轿车.每百公里燃油消耗减少约0.1

23、L .每公里二氧化碳排放量减少约2 g=减少约1.6%轿车轮胎的滚动阻力降低10%可使燃油消耗减少20%: 燃油消耗减少1.6% 每公里二氧化碳排放量减少约2 gRef: Seeger (Continental), 4th Intelligent Tire Technology, Wiesbaden, 2008-10-21 40潜在的潜在的节油节油量量: 中国中国2015年中国通过减小滚动阻力系数而潜在的节省燃油量7%2015年中国潜在的节省燃油量，10亿L 无G级 无F-G级 无E-F-G级41潜在的二氧化碳减排量潜在的二氧化碳减排量:中国中国2015年中国通过减小滚动阻力系数而潜在的二氧化

24、碳减排量7%2015年中国潜在的二氧化碳减排量，MMt 无G级 无F-G级 无E-F-G级Ref: http:/ : 中国中国潜在节约需要改变大量的轮胎7%62%86%7%62%86%7%2015年中国轮胎对潜在节约的影响，% 无G级 无F-G级 无E-F-G级43车辆燃油车辆燃油经济性的经济性的影响因素影响因素: 中国中国燃油消耗量的第二影响因素:轮胎 2012年11月, 欧盟要求所售轮胎均要具有关于滚动阻力系数(RRC)、抗湿滑性和噪声的标签 RRC的6个级别: A 12.0 kg/t (最高) 2014年11月消除G级轮胎; 2018年11月消除F级轮胎中国采用欧洲轮胎标签体系，计划20

25、19年实施全球范围, 轿车轮胎RRC约为9.7 kg/t； 中国轿车轮胎RRC约 为10.5 kg/t 如果2015年中国降低轮胎RRC，则潜在节省的燃油 如果无F或G级轮胎，则节油44亿L，减少二氧化碳排放量10 MMt 全部轮胎中的62%需要减小RRC以消除F和G级44中国汽车成长预测中国汽车成长预测中国汽车增长预测变化较大汽车，百万辆年份UC Davis预测UC Davis预测（延伸至2024-2030）以前的预测实际车辆Ref: Wang, Teter, Sperling (University of California, Davis), ACCESS 41, Fall 2012第三

26、影响因素第三影响因素: 轮胎充气压力轮胎充气压力46埃克森美孚化工公司的“轮胎调查”和美国国家公路交通安全管理局(NHTSA )根据ASTM F 1112研究的300多条轮胎轮胎充气压力损失率（轮胎充气压力损失率（IPLRIPLR）月损失率）月损失率/%/% 4.010.1%3.4%13.1%0.4%0.7%1.1%8.2%7.8%16.4%17.2%17.9%3.7%Ref: Napier, Waddell, Rouckhout (ExxonMobil), Rubber & Plastics News, 16-18, July 15, 201347充气压力损失率充气压力损失率: 美洲

27、美洲1.5-1.754.000.0500.20分布IPLR,月损失率/%基于过去的14年里从美洲购进的超过85条轮胎0.010.020.040.030.160.080.0020.020.020.040.020.01IPLR（平均值） = 2.2%轮胎 IPLR 分布全球美洲IPLR（平均值） = 2.4%Ref: Napier, Waddell, Rouckhout (ExxonMobil), Rubber & Plastics News, 16-18, July 15

28、, 201348充气充气压力压力损失率损失率: 欧洲欧洲1.5-1.754.000.0500.20分布IPLR, 月损失率/%基于过去的14年里由欧洲购进的60多条轮胎IPLR（平均值） = 2.4% 轮胎IPLR 分布全球欧洲000.020.020.0700.010.020.040.030.160.080.0040.100.18IPLR（平均值） = 2.4%Ref: Napier, Waddell, Rouckhout (ExxonMobil), Rubber & Plastics New

29、s, 16-18, July 15, 201349充气压力充气压力损失率损失率: 亚太地区亚太地区1.5-1.754.000.0500.20分布IPLR,月损失率/%基于过去的14年里由亚太地区购进的140多条轮胎IPLR（平均值） = 2.6% 轮胎IPLR 分布全球亚太地区0.010.020.040.030.160.080.0040.100.180000.010.020.012IPLR（平均值） = 2.4%Ref: Napier, Waddell, Rouckhout (ExxonMobil),

30、 Rubber & Plastics News, 16-18, July 15, 2013500000090.230.080.100充气压力充气压力损失率损失率: 中国中国1.5-1.754.000.0500.20分布IPLR,月损失率/%基于过去的14年里由中国购进的40条轮胎IPLR（平均值） = 2.8% 轮胎IPLR 分布全球中国0.010.020.040.030.160.080.0040.100.18IPLR（平均值） = 2.4%Ref: Waddell (ExxonMobil), China Rubber

31、 Conference 2015, Guangzhou, China, April 9, 201551充气压力的充气压力的影响影响: 胎面印痕胎面印痕低充气压力阻碍轮胎正常工作充气压力决定接触压力的均匀性Length (inch)Width (inch)Pressure Distribution (psi): Tire 1305325 at P = 30.5 psi, Fz = 1182 lb -5-4-3-2-1012345-3-2-10123050100150压力 = 30.5 psi（210 kPa）长度（英寸）宽度（英寸）压力分布（psi）：轮胎1305325，P=30.5 psi，F

32、z=1182 lbRef: Smithers Rapra52充气压力的充气压力的影响影响: : 胎面印痕胎面印痕低充气压力阻碍轮胎正常工作充气压力决定接触压力的均匀性Length (inch)Width (inch)Pressure Distribution (psi): Tire 1305325 at P = 23 psi, Fz = 1182 lb -5-4-3-2-1012345-3-2-10123050100150压力 = 23 psi（158 kPa）压力分布（psi）:轮胎1305325，P=23 psi，Fz=1182 lb长度（英寸）宽度（英寸）Ref: Smithers Ra

33、pra53充气压力的充气压力的影响影响: : 胎面印痕胎面印痕低充气压力阻碍轮胎正常工作充气压力决定接触压力的均匀性Length (inch)Width (inch)Pressure Distribution (psi): Tire 1305325 at P = 14.5 psi, Fz = 1182 lb -5-4-3-2-1012345-3-2-10123050100150压力 = 14.5 psi（100 kPa）长度（英寸）宽度（英寸）压力分布（psi）:轮胎1305325，P=14.5 psi，Fz=1182 lbRef: Smithers Rapra充气压力影响充气压力影响 轮胎滚

34、动阻力轮胎滚动阻力5510012014016026016712111391415108180220200240RRC计算值, kg/t充气压力, kPaISO 28580 按照SAE J1269 多点测量计算得出TermEstimatet RatioProb|t|轿车轮胎轿车轮胎RRCRRC与充气压力与充气压力RRC随着充气压力的降低而增大EAIOABNRef: Waddell (ExxonMobil), International Rubber Conference, Japan, October 25, 2016561001201401602601671211139141510818022

35、0200240RRC计算值, kg/t充气压力, kPaTermEstimateStd Errort RatioProb|t|Background: Car Tire RRC vs. Inflation Pressure充气压力减小，EU级别改变EAIOABNG级级F级级E级级 B级级 C级级轿车轮胎轿车轮胎RRCRRC与充气压力与充气压力ISO 28580 按照SAE J1269 多点测量计算得出Ref: Waddell (ExxonMobil), International Rubber Conference, Japan, October 25, 201657轮胎充气压力和轮胎充气压力和

36、 IPLR 的月损失率的月损失率IPLR allows calculation of how long it will take to lose 25% of tire inflation pressure when Tire Pressure Monitoring System activates (Yellow Line) as a function of Adjusted Tire Pressure Loss Rates11061234578910121314月1.050.71.000.950.85充气压力保持充气压力损失率(IPLR)调整到70 的数值IPLR=1.

37、5IPLR=2.0IPLR=2.5IPLR=3.0IPLR=3.5IPLR 决定轮胎充气压力损失 25%所需的时间当胎压监测系统激活(黄线)调整轮胎充气压力损失率时，IPLR可以计算轮胎充气压力损失25%需要的时间Ref: Napier, Waddell, Rouckhout (ExxonMobil), Rubber & Plastics News, 16-18, July 15, 201358充气压力损失率充气压力损失率(IPLR(IPLR) ):充气充气间隔间隔110612345789101213月2.51.00.02.01.50.5滚动阻力增大,%IPLR=1.5IPLR=2.0

38、IPLR=2.5IPLR=3.0IPLR=3.5轮胎滚动阻力: 3个月再充气轮胎 RRC 随 IPLR的变化Ref: Waddell (ExxonMobil), Kautschuk Gummi Kunststoffe, 65, 45-51 (2012)59滚动阻力随滚动阻力随IPLRIPLR的变化的变化滚动阻力增大3.501.503.002.002.50充气压力损失率,月损失率/%4.03.02.006.05.01.0滚动阻力增大,%调整到70 下的损失值 1个月再充气3个月再充气6个月再充气如果轮胎未定期充气，则胎压监测系统会激活2.32.05.0Ref: Napier, Waddell, Rouckhout (ExxonMobil), Rubber & Plastics News, 16-18, July 15