綠色汽車評(píng)價(jià)初探

李福利 盛 軍 巴興強(qiáng)

(1.黑龍江省林業(yè)科學(xué)院，哈爾濱 150081；2.東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱 150040)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，汽車在社會(huì)生活中所起的作用越來(lái)越大。然而，作為現(xiàn)代文明的一個(gè)重要標(biāo)志，汽車在給人類帶來(lái)極大方便的同時(shí)，也給人類及其生存環(huán)境帶來(lái)了較大的負(fù)面效應(yīng)。在我國(guó)，汽車作為生活消費(fèi)品已經(jīng)逐漸進(jìn)入普通家庭，在不久的將來(lái)，全社會(huì)汽車的擁有量將會(huì)有很大的增長(zhǎng)。據(jù)權(quán)威部門預(yù)測(cè)，到2010年全國(guó)的汽車保有量將超過(guò)6 500萬(wàn)輛。能源的緊缺和環(huán)保的要求,將使以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的汽車產(chǎn)業(yè)的綠色化成為未來(lái)汽車工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1 綠色汽車概述

綠色汽車通常是指那些開(kāi)發(fā)過(guò)程無(wú)污染，使用健康且安全，不會(huì)破壞環(huán)境和生態(tài)，在特定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)下生產(chǎn)出來(lái)的汽車產(chǎn)品，即環(huán)保節(jié)能型汽車。

作為一種綠色產(chǎn)品，綠色汽車不僅僅是從能源角度使用了電力或代用燃料，更應(yīng)從技術(shù)理論體系來(lái)開(kāi)發(fā)和研究。它是強(qiáng)調(diào)完全合乎環(huán)境保護(hù)要求的一種新型交通工具，也體現(xiàn)出了環(huán)境保護(hù)觀念對(duì)汽車工業(yè)產(chǎn)生的影響和變革。通常我們所說(shuō)的“綠色汽車”有三大標(biāo)志：首先，汽車應(yīng)可以回收利用。其次，動(dòng)力源的改進(jìn)。最后，是對(duì)環(huán)境污染要減少到最小[1]。

2 綠色汽車研究核心及發(fā)展趨勢(shì)

目前，世界上主要發(fā)達(dá)國(guó)家把燃?xì)馄?、混合?dòng)力汽車、電動(dòng)汽車稱為綠色汽車。因而他們把開(kāi)發(fā)綠色汽車產(chǎn)品的重點(diǎn)放在開(kāi)發(fā)混合燃料、代用燃料、電動(dòng)汽車等技術(shù)領(lǐng)域。據(jù)聯(lián)合國(guó)環(huán)保組織的調(diào)查顯示，目前城市中的空氣污染有50%來(lái)自燃油汽車所排放的廢氣。而汽車擁有量最集中的歐美國(guó)家的一些城市，這一指標(biāo)更是達(dá)到了60%。據(jù)測(cè)定，汽油、柴油動(dòng)力汽車排放的廢氣中含有害物質(zhì)達(dá)160多種，嚴(yán)重污染了人類賴以生存的環(huán)境，直接威脅著人類健康和生存，因此許多國(guó)家制定了嚴(yán)格的法規(guī)，要求汽車廢氣排放量必須達(dá)到歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)。所以說(shuō)，綠色汽車的研究核心是控制或消除汽車尾氣排放對(duì)環(huán)境的污染。

綠色汽車的發(fā)展趨勢(shì)主要是開(kāi)發(fā)環(huán)保節(jié)能的氫燃料電池汽車。然而，氫燃料電池汽車大批量生產(chǎn)還需要很長(zhǎng)一段時(shí)間。在這期間，汽車行業(yè)仍面臨環(huán)保與節(jié)能的雙重壓力，那么該用什么作為汽車燃料才能達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)呢？

一種觀點(diǎn)是發(fā)展純電動(dòng)汽車，國(guó)內(nèi)有些公司在這方面進(jìn)行了嘗試。但純電動(dòng)汽車市場(chǎng)畢竟有限，而且其動(dòng)力弱、充電周期長(zhǎng)、舊電池二次污染等特有問(wèn)題，在技術(shù)上也難以很快解決。因此，純電動(dòng)汽車只能作為公交車等特定用途的汽車使用。

另一種觀點(diǎn)是汽油與電池混合動(dòng)力車，這種車在技術(shù)上已漸趨成熟，如本田Insight就已在美國(guó)和日本使用多年，產(chǎn)量也超過(guò)10萬(wàn)輛，節(jié)能效果不錯(cuò)，屢創(chuàng)最低耗油記錄。

再有就是國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的液化石油氣(LPG)汽車和壓縮天然氣(CNG)汽車，以及乙醇等代用燃料汽車。此類汽車是在傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上，換用其他氣體或液體燃料。這在技術(shù)上是簡(jiǎn)單可行的，但不能從根本上解決能源和環(huán)保的問(wèn)題，只能作為向零污染汽車的一種過(guò)渡型汽車。

可見(jiàn)，綠色汽車作為一種綠色產(chǎn)品, 從能源角度使用了電力或代用燃料，是強(qiáng)調(diào)完全合乎環(huán)境保護(hù)要求的一種新型交通工具,體現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)觀念對(duì)汽車工業(yè)產(chǎn)生的影響和變革，它是汽車技術(shù)不斷發(fā)展的必然產(chǎn)物。開(kāi)發(fā)和研究新型的綠色汽車是環(huán)境保護(hù)的迫切要求,也是我國(guó)汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要。

3 綠色汽車制造生命周期與評(píng)價(jià)

作為一種典型綠色產(chǎn)品的綠色汽車，必將成為今后汽車產(chǎn)品的主導(dǎo)方向，這一點(diǎn)是毋庸置疑的。要衡量一個(gè)產(chǎn)品的綠色程度，進(jìn)而正確評(píng)價(jià)綠色汽車并給出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方法，對(duì)指導(dǎo)綠色汽車產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)的正常發(fā)展具有十分重要的意義。綠色汽車的綠色程度體現(xiàn)在產(chǎn)品的生命周期全過(guò)程，而不是它的某一局部或某一階段。普通汽車產(chǎn)品與綠色汽車產(chǎn)品的生命周期含義截然不同。普通汽車產(chǎn)品生命周期是指汽車產(chǎn)品從“搖籃到墳?zāi)埂钡倪^(guò)程，產(chǎn)品廢棄后的一系列問(wèn)題則很少考慮。這種生命周期是一個(gè)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，其結(jié)果是廢棄后的產(chǎn)品難于回收再利用，只能作為低級(jí)的材料加以回收。而綠色汽車的生命周期是從“搖籃到再生”的過(guò)程[2]，它是對(duì)普通產(chǎn)品生命周期的擴(kuò)展，即綠色汽車的生命周期除設(shè)計(jì)、制造、使用以外，還包括廢棄(或淘汰)產(chǎn)品的回收、重用以及處理階段，這種生命周期是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。綠色汽車生命周期包括下面幾個(gè)內(nèi)容[3]：(1)綠色汽車規(guī)劃及設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程；(2)綠色汽車制造與生產(chǎn)過(guò)程；(3)綠色汽車使用過(guò)程；(4)綠色汽車維護(hù)與服務(wù)。

當(dāng)今世界汽車工業(yè)的特點(diǎn)是競(jìng)爭(zhēng)激烈，國(guó)際化集約生產(chǎn)趨勢(shì)明顯，少數(shù)幾家公司正演變?yōu)閲?guó)際性大集團(tuán)。通用、福特、豐田全球三大汽車公司的汽車產(chǎn)量(轎車)約占世界汽車總量的37%左右，而全球十大汽車公司的轎車產(chǎn)量約占世界汽車總產(chǎn)量的75%。這些公司實(shí)力雄厚，技術(shù)先進(jìn)，代表并引領(lǐng)世界汽車工業(yè)發(fā)展方向。例如，汽車制造企業(yè)廢鋼材回收的經(jīng)濟(jì)效益與制車的規(guī)模密切相關(guān)，日產(chǎn)100臺(tái)的造車廠為廢鋼材回收的最小規(guī)模，日產(chǎn)400臺(tái)車和更大規(guī)模的造車廠才有產(chǎn)生廢鋼材回收的經(jīng)濟(jì)效益的可能性。在經(jīng)濟(jì)學(xué)上，我們稱合理的工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模為規(guī)模經(jīng)濟(jì)，它在投資、資源能源利用、生產(chǎn)管理、污染預(yù)防等方面較中小企業(yè)都有明顯優(yōu)勢(shì)。并能充分利用這些優(yōu)勢(shì)解決好以下方面的問(wèn)題：(1)汽車產(chǎn)品的原理設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要便于退役零部件的重用或補(bǔ)修，材料要綜合利用，報(bào)廢零件要便于材料分類處理；(2)合理使用原料；(3)考慮汽車產(chǎn)品使用中對(duì)環(huán)境的影響；(4)合理利用能源；(5)汽車產(chǎn)品制造工藝的合理性；(6)設(shè)計(jì)合理的產(chǎn)品包裝材料；不可再生廢物的利用[4]。

由于綠色汽車本身具有的優(yōu)越性，它潛在汽車市場(chǎng)非常巨大。綠色汽車的開(kāi)發(fā)是汽車工業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，可使汽車工業(yè)真正得到可持續(xù)發(fā)展并能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益，將給人類帶來(lái)更加燦爛的文明。所以可以說(shuō)，21世紀(jì)將是綠色汽車的世界。

4 對(duì)發(fā)展綠色汽車制造業(yè)的建議

發(fā)展綠色汽車符合未來(lái)汽車工業(yè)的發(fā)展方向，是汽車行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。因此，應(yīng)高度重視綠色汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。根據(jù)當(dāng)前汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)實(shí)，筆者提出相關(guān)建議如下：

(1)控制汽車尾氣排放改善汽車動(dòng)力源，如使用無(wú)鉛汽油、汽車柴油化等；依靠科技技術(shù)，改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能；開(kāi)發(fā)環(huán)保車型，采用新型材料和替代能源等。另外，據(jù)報(bào)道，由于在汽車尾氣排放中，80%來(lái)自舊汽車[5]，做好廢舊汽車的回收利用也是汽車尾氣排放控制措施之一。

(2)汽車噪聲的主要來(lái)源是發(fā)動(dòng)機(jī)和輪胎。發(fā)動(dòng)機(jī)表面輻射噪聲在發(fā)動(dòng)機(jī)各種噪聲中最主要的。實(shí)踐證明，增加發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的剛度和阻尼，是減少發(fā)動(dòng)機(jī)表面振動(dòng)，從而達(dá)到降低噪聲有效方法；輪胎噪聲來(lái)自泵氣效應(yīng)和輪胎振動(dòng)。要降低輪胎的噪聲，胎面可采用多種花紋節(jié)距，采用高阻尼橡膠材料，并調(diào)整好輪胎的負(fù)載平衡以減少自激振動(dòng)等。

(3)采用汽車節(jié)能技術(shù)。汽車節(jié)能技術(shù)主要為減少行駛阻力和提高機(jī)械效率兩大類。前者包括減輕整車重量，減小空氣阻力，提高輪胎的牽引性能等；后者則包括提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率和傳動(dòng)效率等。減輕車體的質(zhì)量和提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是最為有效的措施。據(jù)相關(guān)報(bào)道，每降低10%車體質(zhì)量，可以降低油耗10%[6]。

(4)優(yōu)化汽車結(jié)構(gòu)功能的設(shè)計(jì)，例如如發(fā)動(dòng)機(jī)、輪胎的設(shè)計(jì)等。在汽車設(shè)計(jì)上，應(yīng)盡量做到模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，以便于報(bào)廢處理時(shí)易拆卸和回收利用。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，在汽車制造的設(shè)計(jì)階段，就要前瞻性地考慮可能出現(xiàn)的問(wèn)題，從而識(shí)別出在汽車制造整個(gè)生命周期中的可能存在的主要的環(huán)境影響，并提出相應(yīng)的減緩措施或替代方案，從而使得汽車設(shè)計(jì)成為模塊化設(shè)計(jì)、可再生循環(huán)設(shè)計(jì)、輕量化設(shè)計(jì)、替代能源技術(shù)等的綜合應(yīng)用，真正做到汽車環(huán)境協(xié)調(diào)性設(shè)計(jì)，確保綠色汽車制造理念的實(shí)施。

[1]汪勁松,段廣洪.基于產(chǎn)品生命周期的綠色制造技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng),1999,5(4).

[2]包存寬，尚金城，陸雍森.戰(zhàn)略環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立及實(shí)證研究[J].上海環(huán)境科學(xué)，2001，20(3).

[3]劉飛.21世紀(jì)制造業(yè)的綠色變革與創(chuàng)新[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào),2000,36(1).

[4]劉飛，張華，岳紅輝.綠色制造——現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式[J].中國(guó)機(jī)械工程，1998，9(6).

[5]陳繼民,鄧小軍.綠色制造是傳統(tǒng)制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路[J].水利電利機(jī)械,2000,(4).

[6]王能民,孫林巖,汪應(yīng)洛.綠色制造模式下的供應(yīng)商的選擇[J].系統(tǒng)工程,2001,19(2).