能源和環(huán)境正在成為影響世界汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩大決定性因素。能源和環(huán)境問題正在向常規(guī)能源汽車提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。進(jìn)入新世紀(jì)以來，以混合動力、純電動、燃料電池等為代表的新一代節(jié)能環(huán)保汽車正在全球范圍內(nèi)掀起一場汽車技術(shù)革命。持續(xù)增長的汽車消費、迅速增長的石油消費和日益嚴(yán)峻的環(huán)保壓力，要求中國汽車產(chǎn)業(yè)必須走清潔化和節(jié)能化道路。中國制定和實施系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保汽車的激勵政策，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實意義?！ ?nbsp;
全球節(jié)能環(huán)保汽車技術(shù)的發(fā)展趨勢
能源和環(huán)境正在成為影響世界汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩大決定性因素。進(jìn)入新世紀(jì)以來，以混合動力、燃料電池、先進(jìn)柴油、醇類汽車等為代表的新能源汽車技術(shù)呈現(xiàn)出突飛猛進(jìn)的發(fā)展態(tài)勢。各國政府和各主要汽車廠商均不約而同地將新清潔環(huán)保汽車技術(shù)視為未來全球汽車產(chǎn)業(yè)競爭的制高點。
一、未來節(jié)能環(huán)保汽車技術(shù)發(fā)展的若干趨勢與前景判斷
未來相當(dāng)長的一個時期內(nèi)（至少到2020年前），全球節(jié)能環(huán)保汽車的技術(shù)格局將呈現(xiàn)出多元化發(fā)展、多種技術(shù)相互融合、階段性不均衡發(fā)展、強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、政府扶持的態(tài)勢。
一是多元化發(fā)展的格局。國際汽車新能源技術(shù)的總體格局是不同技術(shù)路線（先進(jìn)柴油、醇類、純電動、混合動力、燃料電池、生物質(zhì)能等）呈現(xiàn)多元化發(fā)展的“百花齊放”格局。對于國際汽車廠商而言，多元化發(fā)展也意味著不會輕易放棄任何一種可能的技術(shù)路線。
二是多種技術(shù)融合發(fā)展。不同技術(shù)路線之間并不是絕對的相互排斥，而是一種你中有我，我中有你的融合與互動關(guān)系。如汽油與電動的混合動力技術(shù)、柴油與電動的混合動力技術(shù)、混合動力與燃料電池技術(shù)相融合。
三是階段性不均衡發(fā)展。從時間序列來看，短期內(nèi)（2010年前），先進(jìn)柴油技術(shù)是技術(shù)相對成熟、適合規(guī)?；a(chǎn)的先進(jìn)適用技術(shù)，混合動力處于產(chǎn)業(yè)化初始階段，而燃料電池、純電動等技術(shù)還無法實質(zhì)性地進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。中期來看（2010年左右），混合動力汽車有望進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化階段，成為產(chǎn)業(yè)化條件相對成熟的替代性技術(shù)，市場份額會出現(xiàn)較快的增長。長期來看（2020年以后），燃料電池有可能進(jìn)入規(guī)?；a(chǎn)階段，但市場化前景仍存在一定的不確定性（主要取決于燃料電池堆和氫存儲系統(tǒng)的成本降低方面能否取得突破性進(jìn)展）。
四是強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合正在成為節(jié)能清潔發(fā)動機(jī)技術(shù)發(fā)展的一個新趨勢。新能源汽車研發(fā)投入巨大，如混合動力汽車和燃料電池汽車的研發(fā)投入都在10億美元以上，為了分?jǐn)傃邪l(fā)成本并提高該項技術(shù)上的競爭優(yōu)勢，一些大型的跨國汽車公司開始強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，組成新能源汽車研發(fā)的技術(shù)聯(lián)盟。
五是政府的大力扶持。政府強(qiáng)有力的推動與扶持也是節(jié)能清潔發(fā)動機(jī)技術(shù)發(fā)展的重要推動力量。節(jié)能環(huán)保汽車技術(shù)不僅需要大量投資，而且充滿了市場風(fēng)險，單純依靠汽車廠商自己的努力是不夠的。為此，美國、歐洲、日本等主要汽車生產(chǎn)大國政府都通過各種渠道對于節(jié)能環(huán)保汽車技術(shù)給予大力扶持。
二、對未來節(jié)能環(huán)保汽車技術(shù)應(yīng)用前景的基本判斷
汽車業(yè)界普遍認(rèn)同的一個觀點是，燃料電池技術(shù)是內(nèi)燃機(jī)技術(shù)最好的替代物，代表了汽車未來的發(fā)展方向。但如果將發(fā)展燃料電池汽車的幾個制約因素考慮進(jìn)來，則會發(fā)現(xiàn)燃料電池汽車目前和今后一段時間尚不具備商業(yè)化的條件。最樂觀的預(yù)測，以純氫為燃料的燃料電池汽車的商業(yè)化生產(chǎn)至少還需15年以上的時間，即使在一定程度上實現(xiàn)了商業(yè)化，也會是以一種高成本的方式。
在環(huán)保意識不斷高漲、油價漲多跌少、消費者追求高性價比的大形勢下，融合了純電動汽車和燃油汽車優(yōu)點的混合動力汽車，較好地滿足了汽車低排放、低油耗、高性價比的綜合要求，較好地解決了汽車節(jié)能與環(huán)保問題，因而逐漸成為世界各大汽車生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)的熱點。中國能源比較緊缺，環(huán)境保護(hù)壓力很大，而且大城市交通普遍擁堵，汽車必須頻繁制動，混合動力車比較適合中國的國情，在中國市場的前景也被看好。但考慮到若干制約因素，特別是成本和價格因素，對尚屬于發(fā)展中國家的中國來說，混合動力車在中國市場的成長還需要一個時期的培育。
柴油車由于有很好的節(jié)油效果，成本和價格也比較適中，在國際上是已經(jīng)大規(guī)模商業(yè)化的成熟技術(shù)，國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)也比較好。因此在混合動力汽車和燃料電池汽車無法大規(guī)模商業(yè)化之前，柴油車將是實現(xiàn)中國汽車節(jié)能非?，F(xiàn)實的技術(shù)選擇。即使將來混合動力汽車和燃料電池汽車進(jìn)入商業(yè)化階段，柴油車仍是中國實現(xiàn)汽車節(jié)能的重要途徑。
總之，在今后的國內(nèi)外汽車市場上，純電動汽車由于造價高、能量低、重量大、體積大、續(xù)行里程短、還需要建設(shè)地面充電檢測設(shè)施等缺點，其適用范圍十分有限；先進(jìn)柴油汽車將是混合動力和燃料電池汽車取得優(yōu)勢地位之前的過渡時期的佼佼者，近、中期有很大的增長空間，但并不是最理想的長遠(yuǎn)解決方案；混合動力汽車將在未來15年左右的時間內(nèi)逐步呈現(xiàn)出較強(qiáng)的發(fā)展勢頭，但其增長過程將是緩慢而曲折的；燃料電池汽車代表著未來汽車新能源技術(shù)的發(fā)展方向，但受多種因素影響，15年內(nèi)難以完全商業(yè)化。
三、各國主要汽車廠商的戰(zhàn)略和發(fā)展方向
世界主要汽車廠商在研究開發(fā)清潔節(jié)能汽車時普遍采用多項技術(shù)兼顧、某項技術(shù)有所側(cè)重的發(fā)展策略。
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在未來節(jié)能清潔汽車技術(shù)的方向選擇上，美國正由以往的注重燃料電池技術(shù)的單一化格局向多種技術(shù)共進(jìn)的多元化格局轉(zhuǎn)變。
多年以來，美國節(jié)能清潔汽車的發(fā)展重點主要在燃料電池汽車上，氫+燃料電池模式是清潔節(jié)能汽車的最終解決方案，但燃料電池汽車目前價格太高、氫燃料的存儲和運輸比較困難，國際汽車界普遍認(rèn)為2020年以后，燃料電池汽車才能真正得到大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用。近些年，美國開始重視混合動力汽車和先進(jìn)柴油車的發(fā)展，目前，美國是最大的混合動力汽車市場。先進(jìn)柴油車在美國發(fā)展也很快，過去3年美國先進(jìn)柴油車的銷售增長了56%。預(yù)計在燃料電池汽車大規(guī)模商業(yè)運行以前，混合動力汽車和先進(jìn)柴油車會保持較快的發(fā)展。
?。ǘ?nbsp;歐洲
歐盟在立足先進(jìn)柴油技術(shù)基礎(chǔ)上，近年來開始加大對燃料電池、混合動力、生物柴油等多種節(jié)能環(huán)保技術(shù)的投入力度。
過去15年歐盟節(jié)能環(huán)保汽車的發(fā)展重點在先進(jìn)柴油車上，并且獲得了成功，不僅在技術(shù)上獲得了突破，使柴油車的氣體污染物排放大為減少，而且由于先進(jìn)柴油車價格明顯低于相對其他節(jié)能環(huán)保車，先進(jìn)柴油車在市場上也獲得了很大的擴(kuò)展，2004年歐盟新增商用車中幾乎100%是柴油車，新增轎車中50%是柴油車。從歐盟下一步的發(fā)展方向上看，一方面繼續(xù)提高柴油車的技術(shù)水平，使其滿足更加嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)。另一方面積極開拓其他的節(jié)能環(huán)保汽車領(lǐng)域，包括：采用新型技術(shù)，提高汽油汽車的效率，比如通過采用汽油直噴技術(shù)，將普通汽油汽車的效率提高10%~15%；研發(fā)混合動力和燃料電池汽車；積極發(fā)展可再生能源，特別是生物柴油，現(xiàn)今德國生物柴油的年產(chǎn)量為200萬噸，歐盟計劃到2010年將可再生能源占能源的總消耗比例提高到12%。2004年歐洲新增轎車中有一半是先進(jìn)柴油車，同時，歐洲的汽車廠商并沒有忽視其他清潔節(jié)能技術(shù)的研究開發(fā)工作。
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日本多年來始終在節(jié)能環(huán)保汽車的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化方面處于世界先進(jìn)水平，在技術(shù)路線的選擇上也呈現(xiàn)出多種技術(shù)共同發(fā)展的態(tài)勢，但其在混合動力技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程上取得的成就更加突出。
特別是日本豐田公司和本田公司在混合動力汽車的技術(shù)研發(fā)和國際市場的推廣上處于領(lǐng)先位置。以日本國內(nèi)市場為例，由于日本國土面積狹小，居民以公共交通為主，家用轎車的年行駛里程較短，混合動力汽車經(jīng)濟(jì)激勵弱的特點更為明顯。根據(jù)豐田公司的估計，普通的家用轎車大體上需要10年的時間才能夠收回增加的購車成本。所以盡管日本的混合動力技術(shù)比較先進(jìn)，但混合動力汽車在本國市場上表現(xiàn)平平，每年銷售混合動力汽車不及日本汽車市場的1%。盡管目前的市場表現(xiàn)不是太好，但混合動力汽車技術(shù)相對成熟，使用傳統(tǒng)燃料，技術(shù)的進(jìn)一步成熟以及市場份額擴(kuò)大帶來的規(guī)模效益會逐漸減低混合動力汽車的成本，混合動力發(fā)展的潛力還很大。
中國節(jié)能環(huán)保汽車的發(fā)展趨勢及影響評估
發(fā)展節(jié)能環(huán)保汽車是中國汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心內(nèi)容，先進(jìn)柴油車、混合動力汽車和燃料電池汽車都應(yīng)該在其中扮演重要的角色。情景分析表明，高速情景下2020年當(dāng)年發(fā)展節(jié)能環(huán)保汽車能夠節(jié)省3991萬噸原油，節(jié)油量相當(dāng)于當(dāng)年中國石油總需求的8.9%，汽車用油的14.3%，石油進(jìn)口的16.0%，節(jié)油效果非常顯著。另外，在高速情景下發(fā)展節(jié)能環(huán)保汽車還可以減少二氧化碳排放6450萬噸，相當(dāng)于將當(dāng)年汽車排放的二氧化碳削減10%。
一、主要節(jié)能環(huán)保汽車的基本特點
先進(jìn)柴油車、混合動力汽車、燃料電池汽車是三大節(jié)能環(huán)保汽車技術(shù)，在性能、價格和商業(yè)化程度上各具特點。
1．先進(jìn)柴油車：先進(jìn)柴油車以先進(jìn)柴油機(jī)為動力。與目前的汽油車相比，先進(jìn)柴油汽車具有燃油消耗低20%~30%、動力性強(qiáng)等特點，雖然尾氣排放中的顆粒物和氮氧化物含量高于先進(jìn)汽油車，但與上世紀(jì)90年代初傳統(tǒng)柴油車相比已減少了90%以上。先進(jìn)柴油轎車的價格明顯低于混合動力汽車和燃料電池汽車，僅高出同類汽油車10%左右。目前先進(jìn)柴油轎車已處于成熟的商業(yè)運行階段，2004年歐盟新增乘用車中46.3%為柴油車，法國、意大利、德國柴油轎車的比重分別為72%、66%、43%。
2．混合動力汽車：混合動力汽車由內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)共同驅(qū)動。與目前的汽油車相比，混合動力汽車能夠節(jié)省25%～40%的燃油，尾氣排放也比汽油車和先進(jìn)柴油車更為清潔?；旌蟿恿ζ噧r格較高，在當(dāng)前的技術(shù)條件下，其成本比同類汽油車高30%左右。目前混合動力汽車初步進(jìn)入商業(yè)化階段，2005年混合動力汽車在美國銷售20.5萬輛，占美國汽車總銷量的1.2%。
3．燃料電池汽車：燃料電池汽車一般采用氫氣作為燃料，利用氫氣和氧氣的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能作動力。與汽油車相比，燃料電池能夠節(jié)省50%的能源，且可以不消耗石油，不排放CO2和有害氣體。國際汽車界普遍認(rèn)為燃料電池汽車是節(jié)能環(huán)保汽車的最終解決方案，但目前燃料電池汽車僅處于研發(fā)和運行試驗階段，技術(shù)尚未完全成熟，價格過于昂貴，配套設(shè)施投入巨大，燃料電池汽車的大規(guī)模商業(yè)運營應(yīng)在2020年左右。
二、中國節(jié)能環(huán)保汽車的發(fā)展趨勢
未來15年，中國的汽車保有量將高速增長，預(yù)計到2020年中國汽車保有量將達(dá)到1.45億輛，其中轎車保有量將達(dá)到1億輛。一方面，汽車的快速發(fā)展會引起石油消費、溫室氣體以及大氣污染物排放的激增，威脅石油安全、破壞大氣環(huán)境；另一方面,汽車是中國的支柱產(chǎn)業(yè)，汽車的發(fā)展是中國經(jīng)濟(jì)增長的重要拉動力量，公眾對汽車進(jìn)入家庭也有強(qiáng)烈的需求，中國在剛剛邁入汽車社會時就面臨著汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的問題。發(fā)展節(jié)能、清潔汽車能夠在不改變汽車增長態(tài)勢的情況下減少石油的消耗和環(huán)境的破環(huán)，是中國汽車工業(yè)未來發(fā)展，特別是可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。目前，中國的節(jié)能汽車發(fā)展剛剛起步，節(jié)能環(huán)保汽車的比重非常低，從國際經(jīng)驗和各種節(jié)能環(huán)保汽車技術(shù)特點及中國的基本國情來看，未來的中國節(jié)能汽車發(fā)展會呈現(xiàn)兩個趨勢。
一是從節(jié)能環(huán)保未來的市場結(jié)構(gòu)來看，將是一個多種技術(shù)共存的局面。從中國的情況來看，與發(fā)達(dá)國家成熟穩(wěn)定的汽車市場相比，不僅規(guī)模大、增長快，而且地區(qū)差異大、需求層次多，加上各種節(jié)能環(huán)保汽車技術(shù)在價格、商業(yè)化程度以及性能上的差異性較大，未來中國的節(jié)能環(huán)保汽車市場將呈現(xiàn)技術(shù)多元化的局面，先進(jìn)柴油車、混合動力汽車包括各種替代燃料汽車都會占有一定的市場份額。
二是從各種節(jié)能環(huán)保汽車的發(fā)展順序來看，近期內(nèi)先進(jìn)柴油車技術(shù)比較成熟、價格明顯低于混合動力汽車和燃料電池汽車，如果能理順相關(guān)的政策法規(guī)并提高柴油品質(zhì)，先進(jìn)柴油車在中國將會有快速的發(fā)展。從中期來看，混合動力汽車技術(shù)將更加成熟，市場規(guī)模的擴(kuò)大以及國產(chǎn)化程度的提高會降低混合動力汽車的價格，中國城市交通擁堵，混合動力汽車的節(jié)油性更為明顯，因此混合動力汽車、特別是混合動力轎車和混合動力客車在未來的市場中占有一席之地。從長遠(yuǎn)來看，燃料電池汽車將是最終的解決方案，但目前燃料電池價格過于昂貴、技術(shù)尚未完全成熟、配套設(shè)施缺乏，燃料電池汽車在中國的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用應(yīng)該在2020年以后。另外，從近期和中期來看，CNG、LNG、LPG及生物燃料等替代燃料汽車也會有所發(fā)展。
三、發(fā)展節(jié)能環(huán)保汽車的影響
為了定量評估發(fā)展節(jié)能環(huán)保汽車對中國石油節(jié)約、環(huán)境保護(hù)的作用，下面將對發(fā)展先進(jìn)柴油車、混合動力汽車和燃料電池汽車減少的石油消耗和二氧化碳排放進(jìn)行自下而上的情景分析。
?。ㄒ唬┣榫霸O(shè)定及重要參數(shù)選取
設(shè)定基準(zhǔn)情景和低速、中速、高速發(fā)展三種情景。在基準(zhǔn)情景下，保持在汽車保有量中節(jié)能環(huán)保汽車比重不變，低速、中速、高速三種發(fā)展情景則逐步提高節(jié)能環(huán)保汽車比重。在設(shè)定各種節(jié)能環(huán)保汽車的發(fā)展情景時，對汽車總保有量按車型進(jìn)行劃分，分為乘用車和商用車兩個大類，乘用車包括轎車和微型客車，商用車則分為大型、中型、小型客車和重型、中型、輕型、微型以及專用型貨車。各種節(jié)能環(huán)保汽車的情景設(shè)定如下。
1．先進(jìn)柴油車：低速提升情景下，2020年轎車中柴油車保有量比重將從目前的0.2%逐步提升到2020年的10%，中速情景、高速情景則逐步提高到20%和30%。低速、中速、高速情景下新增轎車中柴油車份額分別為17%、31%、47%，屆時三種情景下中國轎車柴油化的程度大體上相當(dāng)于西歐17國上世紀(jì)90年代初、90年代末及2005年的平均水平，其他車型的柴油車比重也有相應(yīng)提高，詳見表1。
2．混合動力車：低速提升情景下，2020年轎車中混合動力車保有量比重將從現(xiàn)有的0%逐步提升到2020年的3%，中速和高速情景則逐步提高到6%和10%。新增轎車中混合動力轎車的份額分別為4.5%、9%、15%，大體上相當(dāng)于國際汽車界對2020年混合動力汽車占世界汽車市場份額的悲觀、中觀以及樂觀判斷，其他車型中混合動力汽車的比重見表2。情景設(shè)定中僅提高混合動力汽車轎車和客車中的比重，因為與柴油車相比，混合動力汽車在擁擠的城市道路上行駛節(jié)油明顯，而在高速公路上行駛?cè)加徒?jīng)濟(jì)性并不明顯。
3．燃料電池車：由于普遍認(rèn)為燃料電池汽車大規(guī)模商業(yè)化運行需要到2020年以后，所以只在最具應(yīng)用前景的轎車和大客車中設(shè)定了發(fā)展情景。2020年低速、中速、高速發(fā)展情景下，大客車中燃料電池汽車的保有量比重分別為1%、2%、4%，乘用車中燃料電池汽車的保有量分別為1000輛、2萬輛、10萬輛，2020年高速情景下乘用車在保有量的比重中為0.1%，見表3。
4．計算中其他重要參數(shù)的選取如下：2020年中國的汽車保有量為1.45億輛，其中轎車為1億輛；先進(jìn)柴油車節(jié)油率為25%，減少CO2排放為20%；混合動力汽車節(jié)油率為35%，減少CO2排放為35%；燃料電池汽車節(jié)油率為100%，減少CO2排放為100%；原油冶煉為成品油的轉(zhuǎn)化率為0.6。
?。ǘ┕?jié)油的總體效果
在上述情景和參數(shù)設(shè)定的情況下，計算結(jié)果顯示2020年低速、中速、高速情景下發(fā)展節(jié)能環(huán)保汽車當(dāng)年可減少原油消耗為1281萬噸、2582萬噸和3991萬噸，詳見表4。在高速發(fā)展的情景下，先進(jìn)柴油車、混合動力汽車、燃料電池汽車分別節(jié)油2837萬噸、1042萬噸、112萬噸。柴油車對整個節(jié)能環(huán)保汽車節(jié)油貢獻(xiàn)比較大，其原因是先進(jìn)柴油車不僅在轎車中有較大的提升空間，而且在中小型的客車和輕微型的貨車中有較大的提升空間，后者的節(jié)油量也非常可觀。
發(fā)展節(jié)能環(huán)保汽車是減少汽車用油的重要途徑，在高速情景下，2020年當(dāng)年節(jié)能環(huán)保汽車能夠節(jié)省3991萬噸原油，節(jié)油量超過2005年中國從沙特和伊朗的石油進(jìn)口量，即使和2020年的石油消耗相比，節(jié)油量相當(dāng)于當(dāng)年石油總需求的8.9%，汽車用油的14.3%，石油進(jìn)口的16.0%，發(fā)展節(jié)能清潔汽車節(jié)油效果非常顯著。
?。ㄈ〤O2減排及其意義
計算結(jié)果顯示2020年低速、中速、高速情景下發(fā)展節(jié)能環(huán)保汽車減少的CO2排放為2058萬噸、4153萬噸和6465萬噸，詳見表5。根據(jù)預(yù)測2020年汽車排放的CO2排放將達(dá)到6.47億噸。在高速情景下，2020年當(dāng)年發(fā)展節(jié)能環(huán)保汽車減少CO2排放6465萬噸，能夠?qū)?dāng)年汽車排放的CO2削減10%，見表5。隨著汽車保有量的快速增長，汽車排放的CO2占中國未來CO2總排放量的比重不斷增加，發(fā)展節(jié)能環(huán)保汽車對于減少中國CO2總排放的影響越來越明顯。
