美国联邦联自贸区商用车燃油经济性标准

美国联邦联自贸区商用车燃油经济性标准

0燃油能耗将成为全民关注的问题电力是发展生产、提高生活水平的物质基础。汽车的主要能源是石油产品中的汽油和柴油。随着汽车工业的快速发展,我国汽车的保有量到2010年预计达到5500万辆。时下,汽车油耗和能源安全已成为全民关注的热点问题。世界许多国家和地区的经验都证明,机动车燃油经济性标准是控制交通领域石油需求最有效的工具之一。我国也先后制定了轻型车燃油消耗量实验方法、乘用车燃油消耗量限制和即将要出台的商用车燃油消耗量限制法规等都是为了控制机动车的燃油消耗。表1总结了世界各地针对消减机动车燃油消耗量而使用的各种方案。1燃油经济性标准美国:美国油耗法规控制的是所谓“公司平均燃料经济性”(CAFE-CorporateAverageFueEconomy),即每个制造厂每年销售的各型轿车或轻型货车,以其所占总销售量的百分比作为加权系数,乘以该型车辆的油耗,再将各车型的加权油耗总加起来,得到该厂的总平均油耗值,此值应满足法规限值的要求。也就是说,一个汽车制造厂可以生产油耗差于平均限值的车型,只要他同时生产一些油耗优于平均限值的车型,使得该厂的总平均燃油经济性不超标即可。CAFE项目区分了乘用车和轻型货车,这两者分别有自己的标准限值。法规中乘用车被定义为能够搭载10个或者10个以下乘员在道路上行驶的4轮车辆。而轻型货车则包括被设计成不在道路上行驶的4轮车辆以及重量在6000~8500磅之间,并且具有货车特性的车辆。乘用车的CAFE标准限值自1985年以来一直没有改变,始终维持在27.5mpg(20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)。轻型货车的标准最近从2004年的20.7mpg提高到了2005年的21.0mpg、2006年的21.6mpg和2007年的2.2mpg。针对乘用车的CAFE标准还存在一些特例。第一,这些标准仅仅适用于负荷当重≤8500磅的车辆;第二,值得注意的例外是CAFE标准为替代燃料汽车和双燃料汽车提供了燃油经济性计算的特别处理方法。替代燃料汽车的燃油经济性通过其燃油经济性(等效于每加仑汽油或柴油行驶里程)除以0.15得到。因此如果一辆替代燃料汽车具有15mpg的燃油经济性,事实上它等同于具有100mpg燃油经济性的汽车。同样的方法也适用于双燃料汽车,计算时按照替代燃料占全部使用燃料的比例进行调整。参阅图1中燃油经济性标准发展历史及乘用车和轻型货车及整个轻型车车队分别对应的实际燃油经济性平均值。图1显示自1988年以来车队平均CAFE燃油经济性一直在下降。日本:日本政府为汽油和柴油驱动的轻型乘用车和商用车制定了一系列的燃油经济性标准,标准限值基于按重量分类的平均燃油经济性。汽油驱动的机动车将于2010年达标,而2005年是柴油驱动的机动车达标时间。2001年法规进行了修改,以便让汽车生产厂商在某个重量类别积累信用额好用于其他的重量类别(尽管有很多限制)。表2和图2说明了燃油经济性标准对汽油机动车改善性能的要求。假定机动车构成比例没有变化,这些目标的达到意味着相对1995年车队平均燃油经济性14.6km/L,到2010年汽油乘用车燃油经济性将提高23%,柴油车燃油经济性将提高14%。根据日本政府的说明,提高的结果将导致2010年日本机动车的车队平均燃油经济性达到35.5mpg。法规也包括没有达标相应的处罚,但是处罚力度很小。而且,2002年在日本销售的大部分车已经达到了2010年的标准。欧洲:欧洲汽车工业目前承诺通过与欧盟委员会达成的自愿协议来消减乘用车二氧化碳排放。1998年3月签订的ACEA(AssociationdesConstructeursEuropéensd’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二氧化碳排放率。特别是这个协议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排放140g/km二氧化碳(5.8L/100km)的平均目标,并且有可能将该协议延伸到2012年的120g/km二氧化碳(4.9L/100km)。另外,之前的2003年有一个中期标准范围为165~170g/km二氧化碳。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包括大宇、现代、起亚和双龙)和日本公司(日本汽车生产商联合会JAMA包括大发、本田、五十铃、马自达、三菱、尼桑、斯巴鲁、铃木和丰田)展开类似的谈判。JAMA和KAMA同意作出类似ACEA的承诺,但加入如下变动的事项:(1)KAMA到2004年才达到2003年中期目标;(2)JAMA2003年的中期目标范围更宽一些,为165~175g/km二氧化碳;(3)JAMA和KAMA都有额外的一年时间来达到最终的140g/km二氧化碳目标值。总的来说,自愿协议包括的这些公司销售的所有车辆占据了整个欧盟市场汽车销售额的90%。根据欧盟成员国数据,2002年ACEA新车车队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二氧化碳保持一致。与2001年相比,排放降低了1.2%。图3显示了ACEA成员、JAMA成员和KAMA成员在这协议下相对未来目标值取得的进展。中国:中国最近刚通过针对乘用车的新燃油经济性标准以调节快速增长的机动车市场。这些标准的主要目的是减缓中国日益增长的对进口石油的依赖,另外也是想促进外国汽车生产厂商将能源效率更高的汽车技术带入中国市场。新的标准将分两个阶段执行:第一阶段从2005年7月1日开始对新的车型生效,一年后对旧车型生效。第二阶段从2008年1月1日对新车型开始生效,一年后对旧车型开始生效。标准将乘用车按照重量划分为16类,包括<750kg(约1500磅)的车辆到超过2500kg(约5500磅)的车辆。标准对自动挡和手动挡分别制定了要求,覆盖了小汽车、运动型多功能越野车和多用途货车(按照欧盟定义全部归类于M1类机动车)。但是运动型多功能越野车和多用途货车不论它们使用何种变速箱,都按照自动挡乘用车的标准来要求。标准没有制定对商用车和皮卡的要求。表3给出了中国新的燃油消耗量限制标准,包括最高允许燃油消耗量的限制标准(L/100km)或者最低CAFE等效mpg限值。图4给出了中国标准对自动挡汽车、运动型多功能越野车和多用途货车最低CAFE等效mpg限值。比较:世界各地燃油经济性标准相对严格程度及执行年度如图5所示。2日本、美国和日本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油经济性。这些测试方法被其他国家不同程度地采用。测试方法中一个关键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油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油经济性水平。世界各国和地区主要采用3种不同的测试工况来决定燃油经济性水平:新欧洲行驶工况(NEDC),日本10-15工况,和美国的CAFE工况。这3个测试工况在平均速度、持续时间、行驶距离、加速和减速特征,以及启动和停止频率上有很大的不同。所有这些因素都显著的影响燃油经济性。通常来说,测试工况的平均速度和对应的燃油经济性正相关。美国:美国CAFE测试工况有两个组成部分:城市道路行驶和高速道路行驶。综合的CAFE工况包括55%的城市道路行驶和45%高速道路行驶(图6、图7)。日本:日本使用10工况法测量轿车的燃料经济性,从1992年开始,日本对本国轿车执行了10-15工况法。从1993年开始,对进口轿车也执行了10-15工况法。10-15工况法是在原有的10工况法改进而来的。具体而言,是在原有的10工况之上,再添加了新的15工况。日本所以采用10-15工况法,主要原因是10工况法不能反映高速行驶状态。和10工况法相比,在10-15工况法上,增加了怠速工况的运转时间,又追加了高速行驶工况(图8)。欧洲:欧洲的燃油消耗量的测定也是结合排放测试进行的。目前采用城市行驶循环(CityDrivingCycle)加上公路行驶循环(ExtraUrbanDrivingCycle),也就是现在所用的NEDC循环(图9)。中国:我国轻型车燃油消耗量实验方法所使用的行驶工况是参照欧洲的NEDC循环制定的。这3种测试工况的分解比较见表4。3影响汽车排气的碳平衡法碳平衡油耗计算法是目前国际上通行的实验室内车辆工况法油耗试验方法,即通过对汽车尾气中CO2,CO,HC含量的取样并进行计算来得到燃油消耗量。碳平衡法是根据质量守恒定律,燃料经过发动机燃烧后,排气中C含量总和与燃烧前的燃油中C质量总和相等。C原子在汽车排气中主要以CO2,CO和HC的形式存在。测定每种车型的排气排放物,将其中的HC、CO和CO2排放量代入碳平衡公式中,得到该车型以L/100km表示的燃油消耗量FE:式中:对于汽油车K=SG/0.1154;对于柴油车K=SG/0.1155;SG—汽油的实测比重,g/ml;HC、CO和CO2以g/