绿色汽车（健康无污染的汽车）

简介

目前国际上与绿色汽车相类似的叫法有很多，如称之为“环保汽车”或“清洁汽车”等。虽然叫法不同，但实质上差别不大，都是要求生产健康无污染的汽车，这是一种既追求保护环境，提高汽车安全性，又容易被广大消费者接受的产品。现在市场上的绿色汽车主要有以下几个种类：

新型柴油车

油车柴油机的热效率高，和汽油机相比，可节省20%~25%的油耗。但多年来，柴油机在许多用户的脑海有一些不好的印象，如噪音较大，尾气冒黑烟，提速缓慢，冷启动困难等。

近年来，柴油机在设计上有很大改进，例如涡轮增压及中冷技术，共轨式燃油喷射技术，新型废气再循环系统，颗粒物过滤器及其再生技术等的应用，使新型柴油机的性能大大改善，并能满足严格的尾气排放要求。

可变排量发动机

高级小轿车和载重汽车都需装用大功率发动机。此种功率强大的发动机在汽车加速及满负荷爬坡时十分必要。但是，当汽车在平路上等速运动时，并无必要采用此种耗油很大的大排量发动机。因此，研究设计人员开发了一种“可变排量”的发动机即可按要求提供排量使部分汽缸暂时不起作用的发动机。当汽车在某些运转情况下，并不需要所有的汽缸内产生燃烧，发出动力。采用具有迅速反应能力的多功能微处理器，暂时中断或恢复部分汽缸工作能力的过渡过程中并无突然动力下降或行驶不平稳的感觉。

混合动力驱动车

绿色汽车

电动汽车主要以二次电池，燃料电池或太阳能电池为动力，不用汽油，无废气排放污染。作为清洁，节能的新型交通工具，它在行驶过程中无污染，热辐射低，噪音小，不消耗汽油，可应用多种能源，结构简单，使用方便等，具有无以伦比的优势，受到世界各国的欢迎。电动汽车又是高科技的产物，它集光，电，化各学科领域的新技术为一体。

电动汽车消耗的能源是由发电厂提供的电力。发电可采用核能，水力，风力，太阳能，潮汐能等多种能源，这种对能源多元化的需求可减烧汽车对石油产品的依赖。另外给电动汽车电池充电主要是在夜间进行的，非高峰充电有利于平衡电网负荷，降低设备与管理费用，减少消费者的开销。同时，广泛采用电动汽车还有助于降低噪音污染，电动汽车比内燃机汽车安静得多，能够大大降低人口稠密地区城市的噪音水平。

氢气汽车

氢气汽车是目前最有前途的车型。氢气既可以用于清洁发电，又能通过电解水得到，由于它燃烧生成的也是水，所以对水资源影响不大。它与电动汽车相结合产生的氢燃料电池汽车对环境污染同样很小。

发展概况

世界各国特别是西方的发达国家对开发绿色汽车技术非常重视，他们开发和推广的以电动汽车、多种代用燃料汽车为主要内容的绿色汽车工程正在世界广泛应用。世界各大汽车公司，如通用、福特、克莱斯勒、奔驰、雪铁龙、宝马、丰田、本田等，都在争相研制各种新型无污染的环保汽车，力图使自己生产的汽车达到或接近“零污染”标准。来自雅典、巴塞罗那、佛罗伦萨、里斯本、斯德哥尔摩和牛津等6城市的市长提出的“绿色汽车区”的构想，就是提出要开发研究绿色汽车。他们曾在英国举行的欧盟交通及环境会议上宣布，从2001年开始，其所在城市市中心将只对低废气排放的汽车敞开绿灯，污染严重的汽车将禁止通行。世界各国对“绿色汽车”的研究主要是对蓄电池电动汽车、燃料电池汽车、太阳能电动汽车的研究，代用燃料汽车开发的基本设想是使用汽汕和柴油以外的燃料，如天然气、醇类、氢等，所以汽车的安全、舒适、环保、节能是近半个世纪以来汽车工业发展所面临的重要课题，这也是2l世纪汽车工业发展的基点和追求的目标。

我国为推动和发展绿色汽车技术，于1996年在北京举办了一次国际电动汽车及代用燃料汽车技术交流会，这对我国开展电动汽车和代用燃料汽车的发展起到积极推动作用。许多科研机构、高校院所和企业积极合作研究开发电动汽车和代用燃料汽车，国家也非常重视，在制定“九五”计划时，把电动汽车列人科技攻关项目，在“十一五计划”国家863计划中，把电动汽车列入重大专项。以官、产、学、研四位一体联合攻关，以电动汽车产业化技术平台为重点，力争在电动汽车技术方面有重大突破。只不过国内外绿色汽车技术开发研究工作主要体现在能源和代用燃料方面，以达到汽车在使用过程中减少对环境的污染，而全面系统地研究开发绿色汽车的基础理论和新技术工作不多。要使汽车真正成为绿色汽车，必须对汽车全面而系统地进行绿色化技术的开发和研究，并实现产业化，才是汽车工业可持续发展的战略。

环保理念

汽车工业发展经历了一个多世纪，它对一个国家经济的腾飞和对人类社会的文明带来巨大影响，功不可没。汽车工业成为大多数经济发达国家的支柱产业，现代人的生活水平以及汽车性能的不断提高，对汽车需求越来越多，世界汽车工业也将保持庞大的市场需求和生产规模。目前世界汽车保有量从6亿多辆将增加到2010年的10亿多辆显然汽车工业与工业化社会的环境保护有着非常密切的关系。目前，汽车的动力装置主要是传统的内燃机，即汽油机和柴油机，其能源为汽油或柴油，并加入一些添加剂。我国汽车消耗的燃油占全国汽油消耗的90%以上，柴油为25%以上。因此，大气污染问题几乎都与汽车的尾气排放有着密切的联系。据有关资料统计，以1994年我国930万辆汽车来计算，每天向大气排放CO达2200t、HC达300t、NO，达1101。与其它污染源相比，汽车尾气排放中的污染物CO、HC、NO。、SO：和含有炭粒、硫化物等微粒PM对人们身体健康影响较大，威胁着人们的生命。由于汽车保有量大，使用汽车空调系统也比较广泛，且流动性大。根据20世纪80年代以来的统计，全球每年大约有12万tCFC用于新车和维修车的空调系统，由此CFC对环境的污染和危害引起全世界的极大关注。

随着汽车工业的发展，新车开发周期的缩短，进入市场的速度加快，汽车保有量急速增加，也导致汽车报废数量逐年增多：根据意大利汽车之城都灵的菲亚特轿车公司的估计，如按意大利汽车平均使用寿命12年计算，全国每年报废的汽车达140万辆，若排列起来，可长达5000km，相当于意大利公路网总长的3/4。对大量的报废车若不及时进行分类处置和回收再利用，报废车将占用很大的堆积场地：在日晒和风吹雨打的自然条件下，报废车很快会失去循环再利用的价值，不仅浪费资源，而且对环境污染严重。此外，与汽车有关的环境污染还有：噪声污染、废蓄电池污染、加油站的空气污染、清洗汽车废水对环境的污染等。因此，开发新的绿色汽车是当今世界汽车发展史上的一场变革。

设计信息

要使汽车成为一种真正的绿色汽车，应该了解绿色汽车的内涵，所谓绿色技术，它包括以下3方面的含义：

a、绿色技术是一种现代技术体系；

b、绿色技术是一种无公害化或少公害化技术，即无害于人类赖以生存的自然环境的技术，它主要体现在技术功能与环境功能的一致性上；因此，防止与治理环境污染，有利于自然资源生态平衡的技术均是绿色技术，这是判定绿色技术的生态标准或环境标准；

c、用绿色技术生产出的产品应该有利于人类的建设和福利，有利于人类文明进步，这是判定绿色技术的社会标准。所以，绿色技术创新体系中的最高级别是绿色产品，也就是说，绿色产品是绿色技术创新结果的最终载体，而绿色产品的获得必须以绿色设计和绿色制造为基础，这也是绿色技术的核心内容：所以，严格说来，应用绿色技术开发出来的汽车才算是名副其实的绿色汽车。

汽车的绿色设计与传统设计方法不同，它包括概念设计、生产工艺设计、使用乃至废弃后的回收再利用及处理等内容，即进行汽车的全寿命周期设计。要从根本上防止污染，节约资源和能源，首先决定于设计，要在设计过程中考虑到产品及工艺对环境产生的负作用，并将其控制在最小范围之内以致最终消除，这就是绿色汽车设计的基本思想。

绿色汽车

制造过程

汽车的绿色制造主要是强调采用能减轻对环境产生有害影响的制造过程，包括减少有害废弃物和排放物，降低能源消耗，提高材料利用率，增加操作安全性等。简单地讲，汽车的绿色制造在不牺牲质量、成本、可靠性、功能或能量利用率的前提下，努力减少汽车制造过程对生态环境造成的影响。要实现汽车绿色制造目标，必须使用绿色能源，采用绿色制造过程，最终生产出期望的绿色汽车。同时，在绿色制造的过程中，也必须考虑能源利用率、绿色材料、绿色制造工艺、绿色制造设备与工艺装备、生产成本、环境影响因素等

对于汽车绿色设计和绿色制造的研究，主要包括以下几方面的工作：

a、绿色汽车的描述与建模；

b、确定绿色汽车的评价指标体系与评价方法；

c、绿色汽车设计方法学的基础研究；

d、绿色汽车设计的材料选择系统研究及绿色汽车的结构设计；

e、绿色汽车制造系统模型及绿色制造工艺技术研究。

所用能源

汽车使用什么能源，这是绿色汽车技术开发研究中的一个关键问题，也是由于汽车发动机所使用的汽油或柴油燃料所排放出来的废气的污染相当对空气严重。为了保护环境，各国都制定了汽车排放标准法规，美国、日本和欧洲经济委员会的汽车排放法规是目前世界主要的三大汽车排放法规。为符合汽车排放标准，目前主要从以下几方面开展研究工作。

a、汽车发动机技术改造。研究汽车发动机存在的技术问题，对发动机的结构进行改进。如采用多气门技术，去掉发动机燃油供给系统的化油器，采用电喷系统等，使用新技术从发动机本身来改善燃烧状态，提高燃烧质量，降低汽车排放的污染，以及对汽车尾气排放的治理等。

b、发展代用燃料。把选择和发展汽车发动机代用燃料作为研究的方向，以求解决和满足越来越高的环保要求。目前运用代用燃料包括压缩天然气(CNG)、液化石油气(LNG)、醇类燃料、氢气等。

c、开发研究新能源。新能源的开发和应用，主要由于2个方面的原因：一是世界石油能源面临危机。据国内外有关专家估计，地球上的石油资源将于本世纪中叶消耗殆尽。二是为了满足环境保护的需要。这就要求汽车工业提高能源使用效率，减少污染物的排放量。解决这一问题的有效途径是开发研究电动汽车和太阳能汽车等。利用电能和太阳能作为汽车新能源，这两种新能源是当今国内外开发研究的重点。

d、绿色汽车的再制造。汽车的回收再制造工程是以汽车全寿命周期设计和管理为主线，从环保角度出发，以节能、节材、优质、高效为目的，采用先进的技术和生产方式，对报废汽车采取一系列的技术措施，对汽车进行修复和改造，达到再利用的目的。据统计，汽车发动机采用回收再利用的先进制造手段，制造零件的材料和加工费仅占6%-10%，而重新制造则要占70%-75%，这不但节约了资源和人力，而且有较好的经济效益和社会效益。国外在20世纪末对汽车回收再制造工程非常重视，作了大量工作，且不光是汽车行业，而在其它行业也大力提倡开展回收再制造工作。我国对于回收再利用也开展了一些工作，但在汽车工业深层次的、有规划的开展汽车回收再制造工程，尚属起步阶段。政府有关部门也已经重视这个问题，一些科研院所也注重了对工程回收再利用技术的研究和开发，从回收再制造工程本身而言，无疑是一个有广阔发展前景的新兴研究领域和新兴产业。

对其评价

绿色汽车作为一种典型的绿色产品，必将成为今后汽车产品的主导方向。怎样衡量一个产品的绿色程度，如何正确评价绿色汽车并给出恰当的评价标准和方法，对指导绿色汽车产品的正常发展具有十分重要的意义。绿色汽车的绿色程度体现在产品的生命周期全过程，而不是它的某一局部或某一阶段。普通汽车产品与绿色汽车产品的生命周期含义截然不同，普通汽车产品生命周期是指汽车产品从“摇篮到坟墓”的过程，产品废弃后的一系列问题则很少考虑。这种生命周期是一个开环系统，其结果是废弃后的产品难于回收再利用，只能作为低级的材料加以回收。而绿色汽车的生命周期是从“摇篮到再现”的过程，它是对普通产品生命周期的扩展，即绿色汽车的生命周期除设计、制造、使用，还包括废弃(或淘汰)产品的回收、重用及处理阶段，这种生命周期是一个闭环系统。绿色汽车生命周期包括下面几个内容：

a、绿色汽车规划及设计开发过程；

b、绿色汽车制造与生产过程；

c、绿色汽车使用过程；

d、绿色汽车维护与服务。

发展前景

当今世界汽车工业的特点是竞争激烈，国际化集约生产趋势明显，少数几家公司正演变为国际性大集团。通用、福特、丰田全球三大汽车公司的汽车产量(轿车)约占世界汽车总量的37%左右，而全球十大汽车公司的轿车产量约占世界汽车总产量的75%。他们实力雄厚，技术先进，代表了世界汽车工业发展方向。一个共同特点是在汽车环境保护方面，作了大量的研究工作，投入了大量人力、物力和财力进行绿色汽车的开发研究。世界上实力雄厚的汽车集团公司如美国的通用、福特、克莱斯勒，日本的丰田、本田、三菱，德国的大众、奔驰，法国的雷诺、雪铁龙，韩国的现代、大宇，意大利的菲亚特和瑞典的沃尔沃等，这些大的汽车公司从汽车；使用的能源和资源方面，开发电动汽车(EV)和代J料汽车(SFV)，改善汽车对环境的污染，提倡使用零污染汽车。在汽车材料和车身结构方面进行全面优化，改善汽车发动机燃烧状况，广泛应用燃油电喷系统，极大地降低了汽车尾气排放。雷诺公司在汽回收收方面也不落人后，在1999年，雷诺公司就建立了—“绿色网络”来回收它在欧洲地的商业机构产生的废弃把汽车回收再利用、汽车材料可回收性、汽车安全性、降低成本、减轻质量、限制排放改善外观一样，都是主要优先考虑的问题，该公司初步回收目标达85%。菲亚特汽车公沃尔沃汽车公司都非常重视汽车回收再利用，并且做了大量工作。绿色汽车就其目前开发而言，大多在汽车所用能源上想了很多办法，如开发天然气汽车(CNGV)、液化石油气汽车(LPGV)以及电动汽(EV)等，并且在汽车发动机燃烧、汽车尾气排放治理方面开展一些工作，带来很好的经济效益和社会效益。

由于绿色汽车本身具有的优越性，它有着潜在而巨大的汽车市场。绿色汽车的开发是汽车工业新的经济增长点，可使汽车工业真正得到可持续发展。绿色汽车将给人类带来更加灿烂的文明，21世纪将是绿色汽车的世界。