中國汽車節能思考

《中國汽車節能思考》是機械工業出版社出版的圖書，作者是楊沿平。

基本介紹

• 書名：中國汽車節能思考
• 作者：楊沿平 等
• 定價：39.80元
• 出版社：機械工業出版社

內容簡介

《中國汽車節能思考》從“開源”和“節流”兩個方面對汽車節能問題進行求解，並將節能與新能源汽車中技術因素與汽車使用和交通管理中的非技術因素有機結合，從多個角度全方位地探索汽車節能的影響因素及解決途徑，為我國節能與新能源汽車發展戰略的制定、道路交通管理規劃的出台提供了有益參考。本書可供汽車行業管理人員、技術人員及道路交通管理人員閱讀參考。

前言

人類工業文明的發展中有多少是以破壞生態為代價的?沒有人去統計過。然而事實不容否認現有發展模式造成了對不可再生資源的無休止揮霍，竭澤而漁、寅吃卵糧，導致能源短缺和資源耗竭的趨勢愈演愈烈如元良策必將對人類經濟社會的可持續發展帶來災難性的打擊。

科技是一把雙刃劍，人類20世紀最偉大的發明之一——汽車，在"改變世界"的同時也加快了石化燃料耗竭的進程，加劇了全球氣候的惡化。油價的波動，氣候的劇變，不僅使依賴石油能源的汽車業如坐針氈，也使世人建立於汽車交通之上的生活方式和工作方式不得不發生改變。如美國不少地方政府和公司，甚至計畫實行每周四天工作制，以對抗高昂的汽油開銷。也正因為此，越來越多的人把能源短缺的問題歸咎於汽車工業的過快發展，尤其是高耗能、大排量的豪華汽車在得到大量擁建追捧的同時也正被更多人所垢病。美國傳統汽車產業的沒落恰恰印證了這一點:傳統的大功率、大排量、大空間的美國汽車即使在美國本土也不再紅火。

當然，汽車本身並非給人類帶來災難的罪魁，將汽車妖魔化最終只能指向汽車的發明者和駕馭者一一人類。汽車需求和能源供給之間失衡的局面背後是人類對自然無休止的掠奪。

有識之士振臂高呼的同時，也在深刻地自省:人類的汽車之夢可持續嗎?

展望未來，汽車工業從全球意義上來說，將要也必須發生根本性的變革。因為，唯有汽車能源動力系統的不斷變革，才能造就人類汽車之夢的無限延續。人們樂觀地期待著，科學技術的突飛猛進必能使人類克服石化能源耗竭的問題。有人將夢想投向海洋認定取之不盡、用之不竭的氫能源必將充當汽車工業的救贖者，也有人將夢想投向大地，認為養活數十億人類的糧食也必能養活這滾滾車輪，還有人將夢想投向天空，投向普照大地的陽光……

但是，利用這些代價高昂的能源究竟會對現代社會經濟發展和人類日常生活帶來何種影響還難以預料。正如每一次人類重大科學發現前的寂靜，目前汽車能源轉型尚未找到行之有效的突破方法，但也許就在下一個拐角處等待著。

不管未來人類駕馭汽車的方式如何，工業文明向生態文明的轉型已愈行愈近，全球汽車工業也正在不斷地摒棄與自然對抗，採用與自然和諧的發展模式。而這樣一種和諧，必定根源於能源效益的不斷提升，根源於能源結構的不斷最佳化，根源於技術領域的不斷創新。在我國能源緊張與汽車工業落後的雙重桓桔下，這樣一種和諧，也必定根源於民族汽車工業的強勢崛起。這樣的和諧，對中國社會的可持續發展至關重要，對狂飄突進中的中國汽車產業更是不可或缺。

本書從"開源"和"節流"兩個方面對汽車節能問題進行求解，並試圖將節能的技術因素——"節能與新能源汽車"和非技術因素——"汽車使用和交通管理"有機結合，希望能從多個角度全方位地探索汽車節能的影響因素及解決途徑，為我國汽車節能與新能源汽車發展戰略的制定、道路交通管理規劃的出台提供有益參考。

由於筆者水平所限，書中難免存在疏漏。權當拋磚引玉，寄望此書能引起讀者對汽車節能的共鳴。

編者

圖書在版編目數據

書名：中國汽車節能思考叢書：汽車先進技術論壇叢書

作者：楊沿平 等著

出版社：機械工業出版社

2010年8月第1版第1次印刷

標準書號：ISBN　978-7-111-31125-6

定價：39.80元

目錄

第1章國內外汽車能源消耗現狀及我國汽車節能的意義1

1-1能源的內涵1

1-1-1什麼是能源1

1-1-2能源對於現代社會的意義2

1-1-3交通能源動力的變革4

1-2國外能源及汽車能源消耗現狀4

1-2-1美國能源及其汽車能耗現狀6

1-2-2歐洲能源及其汽車能耗現狀8

1-2-3日本能源及其汽車能耗現狀9

1-3我國能源及汽車能源消耗現狀11

1-3-1我國能源現狀11

1-3-2我國汽車能源消耗特點13

1-4我國汽車節能的意義與前景17

1-4-1我國汽車節能的重大意義17

1-4-2我國汽車節能的前景分析20

第2章我國汽車節能技術發展研究25

2-1汽車內燃機動力節能技術26

2-1-1汽車內燃機動力技術節能的意義26

2-1-2汽油機節能技術26

2-1-3柴油機節能技術32

2-1-4其他內燃機動力節能技術36

2-1-5我國汽車內燃機動力節能建議39

2-2汽車輕量化節能技術43

2-2-1汽車輕量化節能的意義44

2-2-2汽車輕量化材料節能技術46

2-2-3汽車輕量化結構最佳化節能技術54

2-2-4汽車輕量化製造節能技術56

2-2-5對汽車輕量化節能的建議59

2-3汽車設計製造節能技術61

2-3-1汽車設計製造節能的意義61

2-3-2汽車設計製造節能主要技術62

2-3-3我國汽車設計製造節能建議76

2-4汽車產品回收利用技術節能78

2-4-1汽車產品回收利用的節能意義79

2-4-2汽車產品回收利用技術國內外現狀及發展趨勢80

2-4-3對我國汽車產品回收利用技術節能的建議89

2-5其他節能技術92

2-5-1汽車維修節能92

2-5-2整車氣動減阻技術95

2-5-3低阻輪胎節能技術96

2-5-4再生制動節能技術96

第3章電動汽車與代用燃料汽車98

3-1電動汽車發展現狀99

3-1-1純電動汽車101

3-1-2混合動力電動汽車104

3-1-3燃料電池電動汽車111

3-1-4電動汽車關鍵零部件113

3-2代用燃料汽車發展現狀116

3-2-1天然氣汽車117

3-2-2醇類燃料汽車119

3-2-3二甲醚汽車121

3-2-4合成柴油汽車121

3-3我國電動汽車與代用燃料汽車發展思路123

3-3-1電動汽車與代用燃料汽車發展的因素分析123

3-3-2我國電動汽車發展思路125

3-3-3我國代用燃料汽車發展思路129

第4章我國汽車使用與交通管理節能研究133

4-1國內外汽車使用節能現狀133

4-1-1國外汽車使用節能現狀133

4-1-2我國汽車使用節能現狀與問題137

4-2國內外交通管理節能現狀140

4-2-1國外交通管理節能現狀140

4-2-2我國汽車交通管理現狀與問題146

4-3汽車使用與交通管理節能的主要影響因素分析148

4-3-1“人”對交通節能的影響149

4-3-2“車”對交通節能的影響151

4-3-3“路”對交通節能的影響152

4-4實證研究：長沙市交通節能現狀及其影響因素分析154

4-4-1長沙市道路交通發展概況154

4-4-2長沙市汽車使用與交通管理節能主要因素及其影響程度158

第5章對我國汽車節能的綜合評價163

5-1我國汽車節能評價現狀與問題163

5-1-1未全盤考慮整個生命周期能耗164

5-1-2缺乏對生命周期成本的考查164

5-1-3重技術節能評價、輕管理節能評價164

5-2汽車節能評價的思路165

5-2-1汽車節能評價的大局觀165

5-2-2汽車節能評價的整體論167

5-2-3汽車節能評價的動態性169

5-3我國汽車節能評價體系的構建170

5-3-1全生命周期理論在汽車節能減排評價中的套用171

5-3-2汽車產品全生命周期節能的綜合評價174

5-3-3車用燃料的全生命周期綜合評價178

第6章汽車節能的國際比較與借鑑186

6-1汽車節能的地域和理念差別186

6-1-1地大物博與危機意識187

6-1-2奢華炫耀與務實消費188

6-2汽車節能的國家戰略189

6-2-1國外主要汽車生產國的汽車節能戰略189

6-2-2鼓勵汽車節能的具體對策191

6-3汽車節能的企業戰略198

6-3-1豐田與通用的興衰對比198

6-3-2豐田與本田的貌離神合204

第7章促進我國汽車節能的對策研究209

7-1我國汽車節能存在的主要問題209

7-1-1有利於汽車節能的政策法規尚不健全209

7-1-2我國汽車產品節能技術水平亟待提升212

7-1-3新能源汽車發展存在難以逾越的障礙215

7-1-4我國汽車使用與交通管理手段相對落後218

7-2促進我國汽車節能的對策與措施建議220

7-2-1對汽車節能進行科學評價的建議220

7-2-2支持發展小排量汽車的建議224

7-2-3促進電動汽車發展的建議227

7-2-4開發節能型汽車的建議232

7-2-5鼓勵汽車使用節能的建議234

7-2-6推動交通管理節能的建議236

結束語239

參考文獻241

汽車節能技術的發展

除了推廣套用替代燃料之外，解決能源短缺問題的根本措施是大力開發和推廣套用汽車節能技術。長期以來，人們一直致力於汽車節能技術的研究開發，不同歷史時期，出現了眾多的技能技術。

目前重點開發、推廣的汽車節能技術

混合動力汽車技術

混合動力汽車技術具有非常突出的節能效果，技術相對成熟，而且在國際上已經實現產業化和商業化。此外，混合動力技術對所有以內燃機為動力的汽車，具有普遍的適用性，具有幾乎可以實現在任何節能技術的基礎上，進一步大幅度提高節能效果的可能性。因此，國家應重點支持混合動力技術的開發、產業化和推廣套用。根據技術的難易程度，建議首先在城市公交客車上自主研發開發和推廣套用混合動力技術，然後，利用自主研發和引進技術相結合的方式，在轎車上套用混合動力技術。建議實現混合動力汽車的產量占汽車總產量的5%以上。為此，國家需要在以下一個方面，予以支持：

1）混合動力汽車用電池技術與專用電機的開發和產業化；

2）發動機電控技術與電機控制技術的開發和產業化；

3）整車性能最佳化控制技術與制動能量回收技術的開發和產業化；

4）在起步階段，給予混合動力汽車適度的政策激勵。

高效汽油機、柴油機技術

內燃機的技術進步是汽車節能的關鍵。在內燃機節能技術方面，國家應重點支持以下幾個方面：

1）汽油機缸內直噴技術及稀薄、分層燃燒技術

2）柴油機高壓噴射技術（如：高壓共軌燃油噴射技術等）

3）柴油機多次噴射技術

4）可變氣門正時技術

5）廢氣渦輪增壓技術

6）可變氣缸技術

高效載重汽車及發動機技術

我國目前載重汽車品種短缺，技術相對落後。發展高效的載重汽車，是在現代物流高度發展的形勢下，提高運輸效率，降低車用能源消耗的重要措施。因此，國家應重點支持載重車用大功率高效率柴油機的開發和產業化工作，以及系列化載重汽車的開發和產業化。

轎車、輕型車的柴油化技術

柴油化是實現節能的重要途徑，隨著汽車進入家庭的步伐加快，轎車和輕型車等燃油消耗非常可觀。建議國家應重點支持，轎車和輕型汽車柴油化的工作，應關注以下兩個方面：

1）輕型高速柴油機技術的研究開發

2）車用柴油品質的提高和質量保證。

5．整車輕量化技術

整車輕量化是汽車節能的重要措施，應積極開展新型高強度、輕質材料（如：鎂合金、非金屬材料等）的研究和套用工作。

應進行戰略研究的汽車節能技術

氫燃料與電驅動混合動力技術

氫燃料內燃機具有熱效率高、清潔環保、對氫氣質量要求低、技術繼承性好、性價比高等優點，其研發已經受到國外大的汽車公司的高度重視。氫燃料內燃機與電驅動系統的混合動力技術的套用，進一步提高了發動機的動力性、經濟性和環保特性。因此，應對此項技術，從戰略的高度予以高度重視，並不失時機地投入關鍵技術的研發和產業化。首先可以從天然氣參氫的研究和套用開始，然後開發氫燃料發動機，並於已趨成熟的混合動力技術結合，為未來的車用動力提供解決方案。

均質壓然發動機技術

均質壓然發動機技術是一項比較前沿的活塞式內燃機的燃燒技術，目前上述於研究階段。但均質壓然發動機與混合動力的組合，可以迴避發動機難以實現均質壓燃的工況，具有重要的實用價值。應在各自單元技術相對成熟時，實現二者的最佳化配合。

其他類型發動機（非活塞式內燃機）技術

隨著技術的發展，其他類型的發動機（如，轉子式發動機、甚至燃氣輪機等），也會在汽車套用領域得到套用，因此，應予以重視。

先進高效的傳動系技術

傳動系是動力總成的重要組成部分，提高其工作效率非常重要。除了機械式傳動系外，目前，利用電力電子技術開發的電傳動系統，受到人們的重視。

編輯本段四．在用車節油技術

採取措施真正落實汽車保養制度

隨著不斷的使用，汽車的狀態也在逐漸的變化，這種變化對汽車的燃油經濟性造成了影響。落實汽車的維護制度，保持汽車的良好運行狀態，避免由於性能惡化而造成的燃料增加。在用車減少油耗的各種辦法中，這個辦法是最為明顯和經濟的。所以強化汽車用戶的對車輛的保養意識，並使保養制度得到貫徹，對減少汽車的燃油消耗油重大作用。

使用機油添加劑

應該提倡在老舊車輛上使用發動機機油添加劑。機油添加劑的一般原理是使用液體/固體複合潤滑，在汽車發動機的摩擦表面塗上一層由微小固體潤滑材料顆粒，不僅可以避免摩擦表面的直接接觸，而且可以減少老舊汽車的氣缸間隙，減少竄氣，減少壓縮壓力的減少，減少發動機的熱效率損失。

但是潤滑油添加劑的市場也是良莠不齊，要嚴格控制機油添加劑的認證、生產和銷售，使用戶真正從中節省燃料。

推廣使用燃油添加劑

最常用而且有效的燃油添加劑是清淨劑，其功效在於清淨作用，可以清潔汽車發動機燃燒系統和燃油供給系統，從而使發動機維持較好的工作狀態，達到抑止排放增加、節約燃油的目的。目前我國儘管要求添加清淨劑，但涉及成本問題普遍沒有添加，應採取措施強制添加。長期以來，我國的燃油添加劑市場非常混亂，多數產品故意誇大效果。國家在2004年公布了燃油清淨劑的國家標準，相信會逐漸規範市場。由於合乎標準的燃油添加劑的長期使用對節約燃油是有效的，所以應該加大推廣使用的力度。

也有許多節油型添加劑，需要真正全面考核、論證後才能推廣。