陳延壽

（湖北汽車工業(yè)學院 經(jīng)濟管理學院，十堰 442002）

科技進步給人類帶來了越來越多的物質享受，極大地提高了人類的生活質量，但同時對生態(tài)環(huán)境的破壞也愈來愈嚴重。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，許多社會難題也隨之產(chǎn)生：致命的石油危機、擁堵的城市交通、驚人的汽車垃圾、惡化的環(huán)境污染等。汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展變得越來越重要，綠色設計思想應運而生。綠色設計在重建人類良性生態(tài)家園的過程中正發(fā)揮著關鍵性的作用，將成為本世紀世界汽車市場的主導設計思想。它不但是未來文明社會發(fā)展的需要，也是眾多汽車生產(chǎn)企業(yè)提高自身產(chǎn)品競爭力的需要。

所謂的綠色設計就是將防止污染、保護資源的戰(zhàn)略集成到產(chǎn)品設計中去，兼顧生態(tài)學和經(jīng)濟性的一種全新的產(chǎn)品設計思想。它強調(diào)在產(chǎn)品開發(fā)階段按照全生命周期的觀點進行系統(tǒng)性地分析和評價，消除潛在的、負面的環(huán)境影響，著重考慮產(chǎn)品的可回收性、易拆除性、可維護性和可循環(huán)利用性。而傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計思想是以人為中心，以滿足人的需要和解決問題為出發(fā)點，無視后繼的產(chǎn)品生產(chǎn)及使用過程中的資源污染和能源消耗，以及對生態(tài)環(huán)境的影響。可以說，綠色設計是傳統(tǒng)設計的完善和發(fā)展，兼顧了產(chǎn)品的整個生命周期，從源頭上減少了廢棄物的產(chǎn)生［1］。

綠色設計是如何應用于汽車設計中的呢？綠色汽車是環(huán)保型汽車的美稱，通常是指那些開發(fā)過程無污染，使用健康安全，不會破壞生態(tài)環(huán)境，在特定的技術標準下生產(chǎn)出來的汽車產(chǎn)品。它對汽車生產(chǎn)基地、汽車能源和汽車尾氣，對汽車從生產(chǎn)、銷售到廢品回收的整個過程，以及對環(huán)境、生產(chǎn)技術、安全等方面，都有一定的國際標準。新技術、新能源和新工藝的不斷出現(xiàn)，為設計出對環(huán)境友好的汽車產(chǎn)品開辟了嶄新的前景。綠色設計在汽車工業(yè)中有廣泛的應用前景，尤其在汽車材料、減少汽車尾氣排放、汽車外觀造型、降低噪聲污染、汽車材料回收等方面，同時，也將給汽車生產(chǎn)企業(yè)本身帶來明顯的經(jīng)濟效益。

1 綠色設計在汽車工業(yè)中的應用

1.1 在汽車材料方面的應用

綠色設計要求汽車設計使用輕質、能耗低、噪聲小、無毒和便于回收的綠色材料。例如，車內(nèi)污染可歸納為兩個來源，一是汽車本身。車內(nèi)人造革和紡織品飾件中含有大量甲醛、苯、二甲苯等有害物質，尤其新車和內(nèi)部裝飾豪華的汽車更為嚴重。像汽車內(nèi)部裝飾用到的真皮、挑木、金屬、膠黏劑等，都可能釋放出有害物質。二是汽車長期使用導致的空氣質量下降。首先，人呼出的氣體在封閉的車內(nèi)淤積，得不到散發(fā)；其次，汽車空調(diào)因長時間不清洗而產(chǎn)生許多細菌和有害物質，導致車內(nèi)空氣質量差甚至缺氧；最后，汽車發(fā)動機產(chǎn)生的一氧化碳、汽油氣味附著在車內(nèi)，使空氣質量下降。因此，要求設計時盡量減少汽車內(nèi)的裝飾品，并且要盡量采用綠色環(huán)保材料，在結構上還要做到通風。

目前在汽車上廣泛使用的新材料有增強塑料、碳纖維和高強輕質合金等。例如，美國通用汽車公司的轎車就采用高強、輕質且成型方便的碳纖維材料做車身，其圓潤、流暢的造型使風阻系數(shù)非常理想，碳纖維也大大減少了汽車的整體質量和結構尺寸，使該車的效率大為提高。據(jù)報道，歐寶汽車總質量中的塑料比例從1985年的10%增加到目前的15%。部件質量小，空氣動力性好，可以提高燃油效率；同時，選用聚丙烯為材料，價格低，耐用性和可回收性高，并且具有吸收噪音的性質［1］。

1.2 在減少汽車尾氣排放方面的應用

減少汽車尾氣排放的有效方法是對汽車進行技術改造和尋求替代能源。例如，日本豐田公司開發(fā)的汽油超稀空燃比及其控制系統(tǒng)，能夠在保證汽車動力性的前提下，減少排放污染，降低燃油消耗。同時，該車采用電子化油器，進行廢氣再循環(huán)，采用催化裝置，改變點火正時等。尤其是采用微處理機控制的燃油噴射系統(tǒng)，不但可以大幅度地提高發(fā)動機的動力性能和經(jīng)濟性能，而且還可以大幅度地減少排放污染，因此受到了廣泛重視。目前，全世界生產(chǎn)的轎車中有90%左右已裝有微處理機控制裝置［3］。

但是，無論對汽車怎么改造，目前還是消除不了燃燒汽油造成的排氣污染。況且石油的儲量是有限的，地下資源不能再生，因此，我們必須積極尋求新的替代能源。如電動汽車、太陽能汽車、混合動力車，甲醇、液化石油氣、天然氣、氫氣、燃料電池等燃料。目前，最容易實現(xiàn)的是混合動力車。混合動力車是日本工程師內(nèi)山田竹志結合汽油發(fā)動機和電動機的優(yōu)點研制的、具有開創(chuàng)性的復合動力驅動系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)的汽車在起步階段和低速行駛時,靠電動機來驅動車輪，而在汽車進入正常速度時，驅動力由發(fā)動機提供，同時汽油發(fā)動機產(chǎn)生的小部分能量可轉換為電力。這種車比普通汽油機的二氧化碳排放量降低了一半。

當然，最理想的是零污染。目前，零污染汽車有燃燒氫氣的汽車和電動汽車兩種。據(jù)報道，美國加州就規(guī)定，到2004年，汽車廠在加州出售的汽車中，10%要為零排放車輛。可見零污染汽車的開發(fā)研究越來越受到關注。例如，德國聯(lián)邦鐵路公司（DB公司）己研制出一種燃料電池為動力的樣車NECAR3。但要使電動車具有很好的經(jīng)濟效益，還得經(jīng)過一段時間的努力。

1.3 在汽車外觀造型方面的應用

在高度發(fā)展的現(xiàn)代化城市中，人類生存的空間越來越少，感覺越來越擁擠。寸土寸金的房價，越來越嚴重的堵車，如何節(jié)省空間是人們面臨的難題。很多汽車廠商在不斷開發(fā)體積小、油耗低的新型車，用于城市使用需求。例如，豐田的三門RAV4、大眾的Cross高爾夫、奧迪Q1等。對于在汽車的造型設計上，可以發(fā)揮設計師的天才創(chuàng)意，設計出比如折疊的、可伸縮的汽車。當汽車不使用時，通過機體的變形節(jié)省出普通汽車1/4甚至1/2的體積。雖然這些創(chuàng)意還沒投入生產(chǎn)，但足以打開一條汽車設計的新道路［4］。

1.4 在降低噪聲污染方面的應用

汽車噪音污染包括三方面。一是汽車喇叭的響聲；二是汽車本身的噪音，如汽車發(fā)動機運轉、風扇轉動產(chǎn)生的噪音；三是汽車行駛時輪胎與地面產(chǎn)生的摩擦聲。另外，汽車窗戶、隔板等因車體行駛發(fā)生振動以及汽車在高速行駛時產(chǎn)生的風噪聲使得車內(nèi)形成一個噪聲區(qū)。對于汽車喇叭的響聲，從設計上來講，可通過安裝低頻率喇叭來緩解。例如，本田奧德賽就安裝有4個喇叭，其中兩個為低音喇叭。對于汽車本身的噪音，諸如風噪聲等就和汽車的外形相關，可通過汽車空氣動力學來控制。對于輪胎與地面產(chǎn)生的摩擦聲，可以盡量使用較小的輪胎，減小輪胎與地面的摩擦。加強汽車的密封性能方面，也可以盡量用整體模具，少用零部件，來提高零部件的精密度，以此從根本上控制噪音。

1.5 汽車材料回收方面的應用

汽車使用幾十年總歸要報廢，利用它們循環(huán)再生是對汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展提出的一項戰(zhàn)略要求。為了減少汽車垃圾，綠色汽車需要從開始生產(chǎn)就考慮廢棄后的再利用，以保證一萬多個部件均可以循環(huán)再利用。在設計汽車零部件時，要注明部件的具體材料代號。組裝時，各零件要盡量使用相似材料，這樣就無需拆卸、直接一同回收。給每一個零件進行標記，在回收舊汽車時方便拆卸分類，以達到節(jié)約資源和能源、保護環(huán)境的目的。目前，世界各國都對汽車材料回收非常重視。據(jù)報道，美國汽車制造商在電池、反應注射成型設備（RIM）、冷卻器端蓋、復合金屬板等方面回收汽車零部件；日本汽車工業(yè)協(xié)會致力于處理環(huán)境問題，對廢車的回收率達100%，回收質量達到75%。日本汽車專家們正進行技術開發(fā)，將殘剩的粉碎渣用固化機進行壓縮、固化，并將固化物干餾汽化，作為氣體能源加以有效利用；在歐洲，人們在汽車材料回收方面也做了許多工作，諸如回收利用廢車的保險杠。德國大眾將回收的聚丙烯與未用過的材料混合，開發(fā)新車保險杠。BMW回收廢車保險杠中的PBT和聚碳酸酯材料，用在新車零部件中。歐寶使用典型的面向環(huán)境的設計方法，進行材料選擇和面向制造、面向拆卸、面向回收的設計，計劃每年對20個以上的汽車部件使用萬噸的回收塑料，并計劃對新車Astra和Calibre中所用的塑料進行 100%回收［5］。

2 綠色設計帶來的經(jīng)濟效益

綠色設計在汽車工業(yè)中的應用，將會產(chǎn)生明顯的社會效益和環(huán)境效益，主要表現(xiàn)在節(jié)約資源和能源，實現(xiàn)資源的永續(xù)利用，減輕了環(huán)境污染，實現(xiàn)社會、經(jīng)濟和環(huán)境的健康協(xié)調(diào)發(fā)展。同時，綠色設計還可以提高汽車生產(chǎn)企業(yè)的競爭力，降低汽車生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品的整體成本，塑造完美的汽車生產(chǎn)企業(yè)形象，迎合消費者日益增強的環(huán)保意識等。具體來說，綠色設計給汽車生產(chǎn)企業(yè)帶來的經(jīng)濟效益有：

1）綠色設計可以提高資源使用效率，改善汽車品質，降低汽車生產(chǎn)成本。綠色設計符合循環(huán)經(jīng)濟減量化、再利用、再循環(huán)的原則，可以減少每輛汽車的原材料使用量，降低最終廢物的排放量，減少“三廢”治理費用。因此，汽車生產(chǎn)企業(yè)通過對汽車進行綠色設計，可實現(xiàn)節(jié)約資源、提高產(chǎn)品質量、降低生產(chǎn)成本、改善公司財務績效等多重目標。

2）綠色設計可以增強汽車品牌的競爭力，擴大市場份額。將企業(yè)、消費者、環(huán)境、政府等多方面利益整合到一起。在推進低碳經(jīng)濟、倡導綠色消費的今天，把汽車產(chǎn)品的環(huán)保質量通過各種渠道推向市場，可以提升汽車生產(chǎn)企業(yè)的整體形象。還可以通過提升汽車產(chǎn)品的環(huán)境友好度增加汽車產(chǎn)品的銷售量，使汽車企業(yè)獲得規(guī)模效益，最大限度地保證汽車生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟利益［6］。

3 結語

總之，綠色設計是未來汽車設計的總趨勢，在汽車工業(yè)中應用綠色設計是當今綠色消費、可持續(xù)發(fā)展的必然需求，也是汽車產(chǎn)品在當今國際市場上競爭的必然結果。未來的汽車綠色設計將趨向全球化、社會化、集成化、并行化、產(chǎn)業(yè)化，將給汽車生產(chǎn)企業(yè)與整個社會帶來明顯的效益。當前，我國政府要加強對汽車生產(chǎn)企業(yè)的“綠色”教育，培養(yǎng)廣大消費者的“綠色消費”理念，同時還要加強對綠色制造的監(jiān)督、立法和稅收方面的引導，鼓勵和促進綠色設計和制造技術的深入研究和學科發(fā)展。使我國的經(jīng)濟走上綠色、低碳、環(huán)保和可持續(xù)的發(fā)展道路。

［1］肖茜，鄭惠強.綠色設計在汽車工業(yè)的應用展望［J］.北京汽車.2002（4）.P:21-22.

［2］劉曉陽.低碳經(jīng)濟背景下的綠色設計分析［J］.科技信息.2010（7）.P:335-335.

［3］周熹.綠色設計在汽車中的應用展望 ［J］.藝術與設計.2009（9）.P:21-22.

［4］楊雨凡，周俊良.淺談現(xiàn)今汽車工業(yè)中的綠色設計［J］.科學之友.2011（1）.P:135-136.

［5］沈曉夫.汽車工業(yè)中的綠色設計 ［J］.自然與人居環(huán)境.2007（4）.P:44-47.

［6］孫永泰.汽車的“綠色”革命［J］.北京汽車.2002（4）.P:24-25.