中国汽车燃油经济性和二氧化碳排放的影响因素

中国汽车燃油经济性和二氧化碳排放的影响因素

背景:全球轻型汽车

世界轻型汽车增长趋势20402001203020102015200520201200800600018001600200百万辆140010004006357038089561,1071,3961,662全球轻型汽车保有量

全球轻型汽车保有量增长预测Ref:Waddell(ExxonMobil),ChinaRubberConference2015,Guangzhou,China,April9,2015区域轻型汽车增长趋势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),ChinaRubberConference2015,Guangzhou,China,April9,2015亚太地区国家轻型汽车增长趋势2040203020012005201020152020450250035030010040020050150百万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国家轻型汽车保有量预测中国和印度增长最快Ref:Waddell(ExxonMobil),InternationalRubberConference2016,Japan,October2016204020012030201020152005202020252035300200150045040050百万辆350250100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),ChinaRubberConference2015,Guangzhou,China,April9,2015204020012030201020152005202020252035300200150035050辆/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7.814.743.894.4144.6189.9230.0265.1295.1预测轻型汽车每千人拥有量持续增长Ref:Waddell(ExxonMobil),ChinaRubberConference2015,Guangzhou,China,April9,2015204020012030201020152005202020252035155030251000km2010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),ChinaRubberConference2015,Guangzhou,China,April9,201520402001203020102015200520202025203540108L/100km62中国轻型汽车平均燃油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),ChinaRubberConference2015,Guangzhou,China,April9,201520402001203020102015200520202025203550002500150010002000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),ChinaRubberConference2015,Guangzhou,China,April9,2015204020012030201020152005202020252035500250150100200中国全部轻型汽车的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LRef:Waddell(ExxonMobil),ChinaRubberConference2015,Guangzhou,China,April9,2015主要影响因素:车辆选择-中国实例:雪佛兰爱唯欧

1.4L,四缸,手动档当速度为90km/h时，百公里耗油6.0L如果该车行驶13100km，耗油约786L，二氧化碳排放量约1.82MtRef:http:///foreign-brands/实例:雪佛兰爱唯欧

1.4L,四缸,自动档当速度为90km/h时，百公里耗油7.1L如果该车行驶13100km，耗油约930L，二氧化碳排放约2.15Mt=+144L,0.33MtRef:http:///foreign-brands/实例:雪佛兰爱唯欧掀背版1.4L,四缸,自动档当速度为90km/h时，百公里耗油7.1L如果该车行驶13100km，耗油约930L，二氧化碳排放约2.15Mt=+144L,0.33MtRef:http:///foreign-brands/实例:雪佛兰科鲁兹1.5L,四缸,自动档当速度为90km/h时，百公里耗油6.2L如果该车行驶13100km，耗油约812L，二氧化碳排放约1.88Mt=+26L,0.04MtRef:http:///foreign-brands/实例:雪佛兰科鲁兹欧掀背版1.6L,四缸,自动档当速度为90km/h时，百公里耗油7.6L如果该车行驶13100km，耗油约996L，二氧化碳排放约2.3Mt=+210L,0.48MtRef:http:///foreign-brands/实例:雪佛兰迈锐宝2.0L,四缸,自动档当速度为90km/h时，百公里耗油8.2L=+288L,0.66Mt如果该车行驶13100km，耗油约1074L，二氧化碳排放约2.48MtRef:http:///foreign-brands/实例:雪佛兰斯帕可1.2L,四缸,自动档当速度为90km/h时，百公里耗油5.7L如果该车行驶13100km，耗油约747L，二氧化碳排放约1.72Mt=-39L,-0.1MtRef:http:///foreign-brands/2016雪佛兰科帕奇2.4L,四缸,自动档当速度为90km/h时，百公里耗油9.9L如果该车行驶13100km，耗油约1297L，二氧化碳排放约3.0Mt=+511L,1.18MtRef:http:///foreign-brands/中国车辆燃油经济性的影响因素燃油消耗量主要影响因素:车辆选择大型轿车的燃油经济性明显降低6.0=>8.2L/100km每辆车每年额外的燃油消耗量为288L，二氧化碳排放量为0.66

tSUV的燃油经济性进一步降低6.0=>9.9L/100

km每辆SUV每年额外的燃油消耗量为511L，二氧化碳排放量为1.18t2015年中国轻型汽车保有量为12

880万辆所有乘用车的年燃油消耗量总和约为370亿L

燃油消耗量受SUV普及的影响而增加二氧化碳年排放量为85.5MMt

(受SUV普及影响也增加)次要影响因素:轮胎选择城市道路驾驶对车辆燃油经济性的贡献油箱备用设备发动机

发动机损失

配件传动系统传动系统

损失

刹车

滚动

空气Ref:https:///openbook/0309094216/xhtml/images/p2000f633g40001.jpg公路驾驶对车辆燃油经济性的贡献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:https:///openbook/0309094216/xhtml/images/p2000f633g40001.jpg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11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ISO28580进行测量Ref:OfficialJournaloftheEuropeanUnion,C298E,Vol.52,8December2009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ISO28580湿滑性能基于ECER117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),‘TheEUNewTyreRegulatoryFramework2010-2020’,TyreTechnology2010中国对照欧洲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:/pulse/china-introduces-tire-labelling-where-opportunities-david-shaw/2/19429.html中国的跟进工作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:/pulse/china-introduces-tire-labelling-where-opportunities-david-shaw/2/19429.html全世界轮胎标签29

轮胎滚动阻力

轮胎滚动阻力SmithersRapra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

ISO28580

利用力的方法测试滚动阻力轮胎紧靠直径为1.707m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80km/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210kPa通过主轴测量并按直径为2m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0.5N(0.1lbs)Ref:Waddell(T3C),15thInternationalElastomerSeminar2016,Qingdao,China,June15,2016ISO28580滚动阻力系数（RRC）亚太地区美洲欧洲9.49.310.110.0RRC,kg/t9.610.19.7RRC=9.9kg/t（全球制造的约100条轮胎）ISO28580RRC,kg/t美洲欧洲亚太地区Ref:Waddell(T3C),15thInternationalElastomerSeminar2016,Qingdao,China,June15,2016ISO28580RRC:全球制造的轮胎亚太地区（不含中国）美洲欧洲9.49.310.110.0RRC,kg/tISO28580RRC,kg/t美国欧洲亚太地区（不含中国）RRC=9.7kg/t（除中国以外全球制造的约70条轮胎）Ref:Waddell(T3C),InternationalTireExposition&Conference2016,Akron,Ohio,September,2016ISO28580RRC:中国制造的轮胎中国美洲欧洲9.49.310.110.0RRC,kg/t9.610.469.7ISO28580RRC,kg/t美洲欧洲中国10.510.410.3RRC=10.46kg/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),InternationalTireExposition&Conference2016,Akron,Ohio,September,2016中国制造的轮胎ISO28580RRCEC分级GAEBCF20864014181610122中国之外中国分布2228242630RRC=10.46kg/t（中国15家公司生产的29条轮胎）中国制造的轮胎无G级ISO28580RRCEC分级GAEBCF20864014181610122中国之外中国分布2228242630RRC=>10.27kg/t（如果中国制造轮胎无G级，则RRC下降1.8%）7%中国制造的轮胎无F或G级ISO28580RRCEC分级GAEBCF20864014181610122中国之外中国分布2228242630RRC=>9.23（如果中国制造轮胎无F或G级，则RRC下降13.3%）62%中国制造的轮胎无E，F或G级ISO28580RRC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%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1.3L...每公里二氧化碳排放量减少约35g=>减少约4%...轿车....每百公里燃油消耗减少约0.1L....每公里二氧化碳排放量减少约2g=>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2gRef:Seeger(Continental),4thIntelligentTireTechnology,Wiesbaden,2008-10-21

潜在的节油量: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级潜在的二氧化碳减排量:中国2015年中国通过减小滚动阻力系数而潜在的二氧化碳减排量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:/carbondatabase/volumeconverter.asp轮胎对实现节约的影响: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级车辆燃油经济性的影响因素: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<6.5kg/t(最好),G>12.0kg/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2019年实施全球范围,轿车轮胎RRC约为9.7kg/t；

中国轿车轮胎RRC约

为10.5kg/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10MMt全部轮胎中的62%需要减小RRC以消除F和G级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(UniversityofCalifornia,Davis),ACCESS41,Fall2012

第三影响因素:轮胎充气压力

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ASTMF1112研究的300多条轮胎轮胎充气压力损失率（IPLR）月损失率/%<1.01.0-1.51.25-1.51.5-1.751.75-2.02.0-2.252.25-2.52.5-2.752.75-3.03.0-3.53.5-4.0>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&PlasticsNews,16-18,July15,2013充气压力损失率:美洲1.5-1.75<1.02.25-2.53.0-3.51.0-1.251.25-1.51.75-2.02.0-2.252.5-2.752.75-3.03.5-4.0>4.000.0500.20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&PlasticsNews,16-18,July15,2013充气压力损失率:欧洲1.5-1.75<1.02.25-2.53.0-3.51.0-1.251.25-1.51.75-2.02.0-2.252.5-2.752.75-3.03.5-4.0>4.000.0500.20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&PlasticsNews,16-18,July15,2013充气压力损失率:亚太地区1.5-1.75<1.02.25-2.53.0-3.51.0-1.251.25-1.51.75-2.02.0-2.252.5-2.752.75-3.03.5-4.0>4.000.0500.20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),Rubber&PlasticsNews,16-18,July15,20130000090.230.080.100充气压力损失率:中国1.5-1.75<1.02.25-2.53.0-3.51.0-1.251.25-1.51.75-2.02.0-2.252.5-2.752.75-3.03.5-4.0>4.000.0500.20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),ChinaRubberConference2015,Guangzhou,China,April9,2015充气压力的影响: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压力=30.5psi（210kPa）长度（英寸）宽度（英寸）压力分布（psi）：轮胎1305325，P=30.5psi，Fz=1182lbRef:SmithersRapra充气压力的影响: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压力=23psi（158kPa）压力分布（psi）:轮胎1305325，P=23psi，Fz=1182lb长度（英寸）宽度（英寸）Ref:SmithersRapra充气压力的影响: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压力=14.5psi（100kPa）长度（英寸）宽度（英寸）压力分布（psi）:轮胎1305325，P=14.5psi，Fz=1182lbRef:SmithersRapra充气压力影响–轮胎滚动阻力

10012014016026016712111391415108180220200240RRC计算值,kg/t充气压力,kPaISO28580按照SAEJ1269多点测量计算得出TermEstimatetRatioProb>|t|轿车轮胎RRC与充气压力RRC随着充气压力的降低而增大EAIOABNRef:Waddell(ExxonMobil),InternationalRubberConference,Japan,October25,201610012014016026016712111391415108180220200240RRC计算值,kg/t充气压力,kPaTermEstimateStdErrortRatioProb>|t|Background:CarTireRRCvs.InflationPressure充气压力减小，EU级别改变EAIOABNG级F级E级B级C级轿车轮胎RRC与充气压力ISO28580按照SAEJ1269多点测量计算得出Ref:Waddell(ExxonMobil),InternationalRubberConference,Japan,October25,2016轮胎充气压力和IPLR的月损失率IPLRallowscalculationofhowlongitwilltaketolose25%oftireinflationpressurewhenTirePressureMonitoringSystemactivates(YellowLine)asafunctionofAdjustedTirePressureLossRates11061234578910121314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=1.5IPLR=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&PlasticsNews,16-18,July15,2013充气压力损失率(IPLR):充气间隔110612345789101213月2.51.00.02.01.50.5滚动阻力增大,%IPLR=1.5IPLR=2.0IPLR=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),KautschukGummiKunststoffe,65,45-51(2012)滚动阻力随IPLR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&PlasticsNews,16-18,July