【日】 川野大輔

?

發(fā)展動(dòng)向

日本汽車行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)

【日】 川野大輔

從保護(hù)地球環(huán)境、節(jié)約能源的觀點(diǎn)來(lái)看，雖然混合動(dòng)力車、清潔型柴油車等低燃油耗、低排放的新一代汽車已逐漸普及，交通運(yùn)輸業(yè)的CO2排放量也逐年降低，但就目前來(lái)說(shuō)，CO2排放仍主要來(lái)源于汽車。因此，必須不斷完善相關(guān)法規(guī)，繼續(xù)開發(fā)或改進(jìn)能降低燃油耗和廢氣排放的技術(shù)。分析了全球范圍內(nèi)與廢氣排放及燃油耗相關(guān)的法規(guī)及政策趨勢(shì)，同時(shí)，針對(duì)當(dāng)前的環(huán)境問題，提出今后的汽車技術(shù)發(fā)展方向及必須解決的課題。

新一代汽車 清潔能源 燃油耗標(biāo)準(zhǔn) 排放法規(guī) 優(yōu)惠政策

0 前言

在2011年因東日本大地震及泰國(guó)洪災(zāi)等原因而陷入低迷的日本汽車行業(yè)在2012年出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)，日本國(guó)內(nèi)汽車銷量達(dá)500萬(wàn)輛。2013年，受政府推行的經(jīng)濟(jì)政策的影響，日元持續(xù)貶值及增收消費(fèi)稅的政策更是刷新了2012年的汽車銷量，達(dá)到569萬(wàn)輛[1]。特別是燃油耗性能優(yōu)異、保養(yǎng)費(fèi)用低廉的“K-car”(日本獨(dú)有的迷你車型，660mL)的銷量創(chuàng)造了歷史新高，其份額接近日本國(guó)內(nèi)汽車銷量的40%。

在日本國(guó)內(nèi)銷售的汽車主要是混合動(dòng)力車及清潔型柴油車等低燃油耗、低排放的車輛，交通運(yùn)輸部門也正在為不斷減少CO2排放而努力。但就目前來(lái)講，CO2排放仍基本來(lái)源于汽車，因此，必須不斷完善相關(guān)的法規(guī)，同時(shí)繼續(xù)開發(fā)能降低汽車燃油耗和廢氣排放的技術(shù)。

另外，對(duì)于在汽車生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的CO2和有害物排放，研究人員也進(jìn)行不懈的努力，以期減少產(chǎn)業(yè)部門的整體排放量。然而，從目前日本國(guó)內(nèi)的核電站運(yùn)轉(zhuǎn)情況來(lái)看，制定進(jìn)一步削減電力消耗量及引進(jìn)可再生能源的相關(guān)對(duì)策是勢(shì)在必行的。

1 發(fā)展動(dòng)態(tài)

1.1 日本國(guó)內(nèi)的發(fā)展動(dòng)態(tài)

1.1.1 減少CO2排放量

2013年11月在波蘭華沙召開的聯(lián)合國(guó)氣候變化框架組織條約第19屆締約國(guó)會(huì)議(COP19)上，確認(rèn)在京都議定書中規(guī)定的第一階段，日本的CO2實(shí)際減排8.2%，完成了6%的預(yù)定目標(biāo)，并且，將2020年的減排目標(biāo)規(guī)定為相比2005年再減少3.8%[2]。2013年12月，以福島核電站事故為背景，綜合資源能源調(diào)查會(huì)基本政策分會(huì)提出了“針對(duì)能源基本計(jì)劃的意見”。作為與汽車相關(guān)的具體方針，提出到2030年，新一代汽車的銷量須占新車銷量的70%，并且為了推進(jìn)燃料電池車的發(fā)展，計(jì)劃在2015年內(nèi)，要建立100處左右的氫氣站[3]。

受東日本大地震的影響，日本制造業(yè)的實(shí)際產(chǎn)量雖下滑了，但由于火力發(fā)電比率的增加，造成化石燃料消耗量增加，為此，2012年日本整體的CO2排放量達(dá)到12.76億t，比2011年增加2.8%。交通運(yùn)輸行業(yè)的CO2排放量比2011年減少1.4%，約占CO2總排放量的17.7%(2.26億t)。另外，在運(yùn)輸行業(yè)，來(lái)自汽車的CO2排放量占86.8%，其中50.2%來(lái)自私家車，33.2%來(lái)自載貨車。

1.1.2 針對(duì)環(huán)保車型的優(yōu)惠政策

從2009年起，日本就以普及環(huán)保型汽車為目的，實(shí)施相關(guān)的減稅優(yōu)惠政策。并且，從2012年起，作為新的優(yōu)惠政策，修訂了減稅對(duì)象車型的燃油耗標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)是要減輕環(huán)保型車輛消費(fèi)者的負(fù)擔(dān)。

另外，依據(jù)自2001年起實(shí)施的綠色環(huán)保特例規(guī)定，針對(duì)排放性能和燃油耗性能優(yōu)異的車型實(shí)施減稅政策的同時(shí)，也將繼續(xù)實(shí)施對(duì)注冊(cè)后經(jīng)一定年數(shù)的在用車加重征收汽車稅的規(guī)定。

1.1.3 更換環(huán)保車型的購(gòu)買補(bǔ)貼制度

日本政府在2011年設(shè)立的節(jié)能車補(bǔ)助金受理工作因預(yù)算完成而截止于2012年9月21日。取而代之的是，在2013年5月新設(shè)立了針對(duì)電動(dòng)車、插電式混合動(dòng)力車及清潔型柴油車進(jìn)行補(bǔ)貼的清潔能源車專項(xiàng)政策補(bǔ)助金制度，并已在2013年5月30日-2014年3月7日期間公開受理申請(qǐng)(表1)。

表1 清潔能源車專項(xiàng)政策補(bǔ)助金制度的制定規(guī)則[4]

1.2 海外市場(chǎng)動(dòng)態(tài)[5]

美國(guó)在2013年3月發(fā)布新排放法規(guī)Tier3的提案，另外，加利福尼亞州將銷售和出租電動(dòng)車及燃料電池車的零排放(ZEV)法規(guī)規(guī)定為排放法規(guī)的一部分。2010年，美國(guó)運(yùn)輸部道路交通安全局(NHTSA)和環(huán)境保護(hù)署(EPA)制定了2017—2025年針對(duì)乘用車及小型商用車的公司平均燃油耗(CAFE)法規(guī)，以及聯(lián)邦溫室氣體(GHG)排放法規(guī)，并在2012年8月公布最終定案。此外，2011年8月，美國(guó)也針對(duì)大型車發(fā)布了燃油耗及GHG排放法規(guī)的最終規(guī)定。

在歐洲，作為針對(duì)乘用車及小型商用車的排放法規(guī)，從2014年開始實(shí)施歐6排放法規(guī)。在2012年6月的歐6法規(guī)修訂中，加入了重點(diǎn)針對(duì)汽油車顆粒數(shù)的排放限值，并同時(shí)討論關(guān)于適用NO2排放限值、實(shí)際行駛排放(RDE)，以及全球統(tǒng)一輕型車試驗(yàn)程序(WLTP)的課題。對(duì)于大型車輛，從2012年底開始實(shí)施歐6標(biāo)準(zhǔn)，要求氮氧化物(NOx)排放比歐5標(biāo)準(zhǔn)減少80%、顆粒(PM)排放減少50%，在2011年6月，已確定了車載診斷系統(tǒng)(OBD)的法規(guī)內(nèi)容及NOx減排系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要件。另外，對(duì)2020年以后的CO2排放長(zhǎng)期目標(biāo)也進(jìn)行了討論，制定了乘用車95g/km、小型商用車147g/km的目標(biāo)限值，其具體內(nèi)容已在2012年7月由歐盟委員會(huì)提出。

中國(guó)的排放法規(guī)是在聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)汽車法規(guī)(ECE)及歐盟指令基礎(chǔ)上制定的，目前，對(duì)于乘用車，在全國(guó)范圍內(nèi)適用歐4水平的標(biāo)準(zhǔn)，而北京則已率先適用歐5水平的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)乘用車燃油耗制定的目標(biāo)是:至2015年，平均燃油耗為6.9L/100km；至2020年，平均燃油耗為5.0L/100km。并且，2011年12月公布了第3階段燃油耗標(biāo)準(zhǔn)，而第4階段的燃油耗標(biāo)準(zhǔn)目前正在討論中。2012年，中國(guó)工業(yè)和信息化部公布了針對(duì)大型商用車的燃油耗標(biāo)準(zhǔn)。

在其他國(guó)家，也正在開展全球化的排放法規(guī)及燃油耗標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化工作。聯(lián)合國(guó)正在加快國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)工作，根據(jù)1998年的協(xié)議，制定了一系列關(guān)于排氣試驗(yàn)方法及全球統(tǒng)一行駛工況的技術(shù)規(guī)則，如兩輪車試驗(yàn)循環(huán)(WMTC)、大型車試驗(yàn)循環(huán)(WHDC)、非循環(huán)排放法規(guī)(OCE)、非道路發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)循環(huán)(NRMM)的制定工作已經(jīng)完成，目前正在針對(duì)WLTP開展相關(guān)的法規(guī)制定工作。

2 針對(duì)汽車的環(huán)保對(duì)策

2.1 城市環(huán)境問題

2.1.1 汽油車

應(yīng)用燃油缸內(nèi)直噴的理論空燃比燃燒過程，并與三效催化轉(zhuǎn)化器相結(jié)合，近年的汽油車已具備極高的環(huán)保性。2012年，日本新注冊(cè)的汽油乘用車中，低排放認(rèn)證車輛所占比例已超過98%，其中達(dá)到2005年四星標(biāo)準(zhǔn)的車輛(相比2005年標(biāo)準(zhǔn)降低排放75%)占96%以上(圖1)。另一方面，直噴汽油車所排放的顆粒數(shù)是傳統(tǒng)汽油車的10倍以上，為此，必須盡早了解其實(shí)際狀況，尋求降低排放的對(duì)策[6-7]。

2.1.2 柴油車

為了滿足日本新長(zhǎng)期排放法規(guī)的要求，多數(shù)大型車已引進(jìn)高壓多級(jí)燃油噴射、可變?nèi)萘繙u輪、廢氣再循環(huán)(EGR)等燃燒控制技術(shù)，以及柴油機(jī)顆粒捕集器(DPF)、尿素選擇性催化還原(SCR)裝置等后處理系統(tǒng)。然而，對(duì)于在正式試驗(yàn)工況以外的減排裝置失效機(jī)能，即所謂的“失效策略”，必須盡早提出相應(yīng)的對(duì)策，在日本中央環(huán)境審查會(huì)提出的“關(guān)于今后降低汽車排放的對(duì)策(第11次答辯)”中，在禁止應(yīng)用失效策略的同時(shí)，也對(duì)不滿足失效策略的條件及其認(rèn)證作了相關(guān)規(guī)定[8]。此外，對(duì)使用過程中配裝尿素SCR系統(tǒng)的新長(zhǎng)期排放法規(guī)認(rèn)證車輛進(jìn)行試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，由于受未燃燒燃油中碳?xì)?HC)的影響，其NOx排放量會(huì)超過法規(guī)限值。為此，從2013年8月起，相關(guān)汽車制造商開始自主實(shí)施消除HC中毒影響的升溫作業(yè)[9]。

2.2 地球環(huán)境問題

2.2.1 降低燃油耗

在汽油乘用車上應(yīng)用直噴與增壓相結(jié)合的縮缸強(qiáng)化技術(shù)以改善燃油經(jīng)濟(jì)性已成為當(dāng)前的主流趨勢(shì)。特別是近年來(lái)，K-car的燃油耗競(jìng)爭(zhēng)激烈，制動(dòng)能量再生系統(tǒng)等技術(shù)的應(yīng)用更為普及，明顯改善了車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。其結(jié)果是，汽油乘用車的整體平均燃油耗在2012年達(dá)到21.1km/L水平，相比2015年燃油耗標(biāo)準(zhǔn)(18.6km/L)有了大幅改善(圖2)。另外，在2013年3月，日本政府制定了2020年的燃油耗標(biāo)準(zhǔn)，目標(biāo)是比2015年標(biāo)準(zhǔn)改善19.6%，這也意味著必須繼續(xù)開發(fā)能進(jìn)一步降低燃油耗的技術(shù)。

在低燃油耗車輛日趨普及的趨勢(shì)下，實(shí)際燃油耗與公示燃油耗之間的差異是有待解決的問題，特別是燃油耗越低的車輛，其差異就越大。車輛的使用環(huán)境、使用方法、電氣設(shè)備等各種要素都會(huì)對(duì)實(shí)際燃油耗產(chǎn)生影響，今后應(yīng)針對(duì)這些方面進(jìn)行相關(guān)研究。

2.2.2 新一代汽車的普及

在日本政府提出的“環(huán)保型汽車普及戰(zhàn)略”及“新一代汽車戰(zhàn)略2010”中，從地球溫室效應(yīng)對(duì)策與強(qiáng)化汽車產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力角度出發(fā)，要求對(duì)新一代汽車(含混合動(dòng)力車、電動(dòng)車、清潔型柴油車、燃料電池車、天然氣車等)實(shí)施進(jìn)一步的技術(shù)開發(fā)和正式的市場(chǎng)導(dǎo)入。2009年，正式開始實(shí)施優(yōu)惠政策和補(bǔ)助金制度，新一代汽車在日本市場(chǎng)乘用車銷量中所占比例大幅提升，2012年達(dá)到近305萬(wàn)輛，其中，混合動(dòng)力車約占95%。然而，對(duì)于整個(gè)汽車保有量來(lái)說(shuō)，新一代汽車所占比例僅約4%，今后還須進(jìn)一步推進(jìn)其普及(圖3)。

2.3 交通運(yùn)輸業(yè)的環(huán)境對(duì)策

2.3.1 智能交通系統(tǒng)(ITS)的推進(jìn)

目前，24h自動(dòng)付款系統(tǒng)(ETC)及道路交通信息通訊系統(tǒng)(VICS)等各種ITS服務(wù)已經(jīng)得到極大的發(fā)展。2013年12月，日本ETC的利用率達(dá)到89.3%，與此同時(shí)，VICS的出廠數(shù)量也突破4000萬(wàn)臺(tái)，隨著交通的改善，汽車燃油耗性能及排放性能也有望得到進(jìn)一步改善。另外，2011年，在日本各地區(qū)設(shè)立了約1600處與ETC一樣使用通訊技術(shù)提供信息服務(wù)的ITS網(wǎng)點(diǎn)，并已正式開始運(yùn)營(yíng)。其中之一就是動(dòng)態(tài)路線導(dǎo)航，由ITS網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)提供跨地區(qū)的高速公路及各城市圈內(nèi)的道路交通信息。由此，用戶可利用車輛導(dǎo)航檢索最快的行駛路線，按當(dāng)時(shí)的最新信息選擇路線，以實(shí)現(xiàn)更為高效的行駛。

2013年10月14—18日，在東京召開了第20屆ITS全球會(huì)議，共65個(gè)國(guó)家約2萬(wàn)人參加會(huì)議，針對(duì)ITS相關(guān)的技術(shù)開發(fā)、政策制定、市場(chǎng)動(dòng)態(tài)等方面的課題，從極為廣泛的視角進(jìn)行討論及信息交流。

2.3.2 經(jīng)濟(jì)駕駛模式的推廣

由日本警察廳、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省、國(guó)土交通省、環(huán)境省聯(lián)合組成的經(jīng)濟(jì)駕駛推廣聯(lián)合會(huì)將自駕游較為集中的每年11月定為“經(jīng)濟(jì)駕駛推廣月”，在日本全國(guó)展開各種研討會(huì)及推廣活動(dòng)，以推進(jìn)并普及經(jīng)濟(jì)駕駛模式。另外，在2003年，制定了所謂“經(jīng)濟(jì)駕駛10項(xiàng)建議”，并在2006年及2012年進(jìn)行部分修訂后宣傳公示。

2.3.3 提高物流效率及公共交通利用率

2012年4月，在日本內(nèi)閣會(huì)議決定的“第4次環(huán)?；居?jì)劃”基礎(chǔ)上，國(guó)土交通省制定了為期7年的“環(huán)保行動(dòng)計(jì)劃”(2014—2020年)。在該計(jì)劃中，作為面向低碳社會(huì)的地球溫室效應(yīng)對(duì)策及緩和措施，提出應(yīng)提高鐵路及公交客車等交通工具的便利性，以推進(jìn)移動(dòng)化管理來(lái)促進(jìn)公共交通利用率的提升。同時(shí)，推進(jìn)由鐵道運(yùn)輸及海運(yùn)來(lái)替代公路貨車運(yùn)輸，提高國(guó)際貨物運(yùn)輸?shù)男?，最終提高整體物流效率。

2.4 汽車報(bào)廢的相關(guān)政策

根據(jù)2005年1月實(shí)施的汽車報(bào)廢再生資源等相關(guān)法律(汽車再利用法)，日本的汽車制造商應(yīng)對(duì)氟利昂類、安全氣囊類及報(bào)廢汽車碎片(ASR)等廢料予以回收并作妥當(dāng)?shù)奶幚怼?012年度，日本的安全氣囊類廢料回收處理總量為7500kg，再生資源化率為93.5%，雖與2011年(93.6%)相比下降了0.1%，但仍維持在大幅超過標(biāo)準(zhǔn)值(85%)的水平。另外，ASR的回收處理總量為10500t，再生資源化率為95.5%，比2011年(93.3%)提高了2.2%，超過2008—2015年之后的標(biāo)準(zhǔn)值(70%)(圖4)。

[1] 日本自動(dòng)車販売協(xié)會(huì)連合會(huì).新車/年別販売臺(tái)數(shù)[OL].http:∥www.jada.or.jp/contents/data/type/type00.html.

[2] 環(huán)境省.國(guó)連気候変動(dòng)?xùn)樈M條約第19回締約國(guó)會(huì)議(COP19)及び京都議定書第9回締約國(guó)會(huì)合(COP/MOP9)について(結(jié)果概要)[EB].http:∥www.env.go.jp/press/press.php?serial=17426.

[3] 資源エネルギー庁.総合資源エネルギー調(diào)査會(huì)基本政策分科會(huì)エネルギー基本計(jì)畫に対する意見[OL].http:∥search.e-gov.go.jp/servlet/PcmFileDownload?seqNo=0000107000.

[4] 次世代自動(dòng)車振興センター.クリーンエネルギー自動(dòng)車等導(dǎo)入促進(jìn)対策費(fèi)補(bǔ)助金公募要領(lǐng)[OL].http:∥www.cev-pc.or.jp/hojo/pdf/ouboyouryousyo.pdf.

[5] デンソー(株).排出ガス/燃費(fèi)関連,法規(guī)制動(dòng)向[R].

[6] 自動(dòng)車工業(yè)會(huì).環(huán)境レポート2013[OL].http:∥www.jama.or.jp/eco/wrestle/eco_report/pdf/eco_report2013.pdf.

[7] 國(guó)立環(huán)境研究所.最近の直噴ガソリン乗用車からの微粒子排出狀況[OL].http:∥www.nies.go.jp/whatsnew/2013/20131216/20131216.html.

[8] 環(huán)境省.今後の自動(dòng)車排出ガス低減対策のあり方について(第十一次答申)[OL].中央環(huán)境審議會(huì),http:∥www.env.go.jp/council/toshin/t07-2403.pdf.

[9] 環(huán)境省,國(guó)土交通省.排出ガス後処理裝置検討會(huì)中間報(bào)告[OL].http:∥www.mlit.go.jp/common/000990922.pdf.

孔 莉 譯自 自動(dòng)車技術(shù)，2014，68(8)

朱曉蓉 校

朱曉蓉 編輯

2015-05-06)