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世界油耗法规升级与汽车行业的应略（下）
应对油耗法规升级的对策与进展美国
制定2012年油耗法案时,EPA（环保厅）针对如何通过改善油耗来满足2025年法规进行了预测（表4）.
对未来的技术进行预测的话,因乘用车与轻型卡车的不同而不同,总之,最为广泛应用的技术就是汽油直喷发动机（GDI）、小型涡轮（TDS）、EGR（废气再循环）.这些技术多数为批量采用,2025年阶段,90%以上GDI搭载整车,70%~80%的TDS、EGR搭载整车.另外,从电动化技术来看,在比较简易的系统中搭载成本低的轻混（MHEV）,在轻型卡车中占比40%,比较高；而在乘用车中只占20%.丰田汽车公司采用的混合动力车（HEV）普及率只有4%~5%,纯电动车更低,重量大的轻型卡车几乎没有采用.动力源以外的新技术,如：滚动阻力小的轮胎（LRRT）、乘用车中的DCT（双离合器自动变速器）等搭载率较高.
从各厂家看2025年阶段不同技术的搭载率（表5）,欧美厂家与一部分日本厂家,乘用车与轻型卡车都是MHEV的搭载率高,为30%~50%；丰田汽车公司等一部分日本厂家,虽然HEV的比例高,但是达到20%的企业还没有；欧洲企业乘用车中BEV与PHEV的比例较高,为10%~30%.
总之,2025年美国法规的主要应对手段是提高传统发动机技术和效率,通过少量的电动化和提高动力源以外的效率来综合实现.通过使用这些技术,即使成本增加,对于轻型卡车来说,每辆只不过2000美元左右.
如上所述,2016年7月公布了关于2025年法规值合理性的中期报告,法规应对顺利,法规应对的技术比当初预测时成本低,可以采用,现阶段没有必要对法规值进行变更.但是,制定该法规以后,从美国汽车市场发展动向来看,由于汽油降价,利息下调,汽车维护费用降低,致使油较高的轻型卡车需求强劲.美国平均油耗虽然继续保持下降趋势,但是,尤其是自2020年以后,企业是否会加严法规值,现在还不确定.
在特朗普政权下,奥巴马时代的油耗法规加严趋势可能会暂时缓解.特朗普政权下存在的课题为振兴国内经济和扩大用工、加大基础设施投资、放宽油耗法规,这可能与环保法规相矛盾.汽车行业开展了面向油耗法规放宽的院外运动（美议院）,油耗改善目标下调可能性很高.
一方面,加利福尼亚州的ZEV法规加快了法规的严厉性.另一方面.现阶段产品线上并未增加BEV和PHEV的企业也多起来,一部分企业已经开始向特斯拉等积分富裕的企业购买积分.随着每年法规的逐步强化,仅靠这种方式应对显然不可取,各公司今后应该如何应对？
如上所述,以美国加利福尼亚州为中心的一部分地区执行了世界上最严格的法规,而从整个国家来看,法规又在放宽,一个国家中同时存在着两种不同法规和环保意识.这也许只能反映美国社会的一个侧面,但是很难看出整个国家的未来发展方向.
中国
应对油耗法规最积极的是中国,如上所述,面对2020年实施严格的法规,以中国系企业为中心的许多企业,对普通内燃机油耗改善并没有取得突破性进展,反而向大型化车辆方向发展,所以预计中国系企业法规应对很难实现.在该背景下,导入新能源汽车是有效的解决手段.计算平均油耗时,新能源汽车产量按一定的优惠倍率折算（是现在的5倍）,今后逐年减少优惠倍率.2018年是3倍,2019年是2倍,2020年以后是1倍,因此,平均油耗上升效果将下降.另外,面向2020年,每年油耗标准值下降率提升,针对2016年到2020年年平均下降率为6.2%,2019年是8.3%,2020年为9.2%（表6）.
中国政府在“节能、新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）”中,公布了2020年新能源车（主要是BEV和PHEV）的产能为200万辆,累计导入500万辆的目标.ICET（中国能源交通创新中心）对2020年法规目标达成能力进行了模拟分析,据测算,2020年之前导入的新型能源汽车中,如果400万辆是乘用车的话,2015-2020年追求的油耗改善目标为1.9 L/100 km,通过新能源车辆的引进,相当于全体的四分之一0.5 L/100 km的油耗改进是可能的.此外,还可采用制动回收再利用技术和提高空调效率等对策,来实现0.5 L/100 km,剩余的0.9 L/100 km必须提高传统发动机的效率来实现.此时,传统动力总成油耗改善时,年利率将变成3.3%,与2006-2014年的平均年利率2%相比,差别并不大,预测是可以实现的.
政府对于购买BEV,补贴6500元（PHEV为3500元）,地方政府也提供了相应优惠,所以2015-2016年生产和销量BEV大增.但是,时常有一部分企业制造低劣的BEV销售给相关客户,恶意骗取补贴,所以政府修改了补贴认定车型和下调补贴金.受此影响,2017年年初销售的新能源车大大低于2016年.
另外,加快导入新能源车的目的是2019年要导入中国版的ZEV,详细情况还不清楚,若推行该法规的话,对汽车厂商来说,电动车的导入压力很大.在中国的油耗法规政策中出现了破绽,能否顺利改善油耗水平和成功培养新能源车产业？还前途叵测.
欧洲
柴油发动机车的问题点
2015年,大众汽车公司柴油发动机车违规事件对汽车厂商的战略影响很大,由于内燃机的CO2与NOx的排放量呈反比,所以燃油经济性越好,NOx的排放量会增加,大众汽车公司在做排放试验时,抑制了汽车起动时NOx的排放,所以满足了排放标准.但是实际行驶时,NOx的排放量是试验行驶时的几倍或几十倍.
发生这次违规事件之前,欧洲曾指出,只有大众汽车公司的柴油车试验行驶时与实际行驶时的NOx的排放量差别大,当时的措施是只探讨试验行驶方法如何才能接近现实.最终采用RDE（实际道路排放要求）试验测试法,并导入2020年油耗测试.一旦导入该试验方法,对柴油车实际排放要求会更严.企业的对策是导入SCR催化剂等废气后处理装置.该装置的成本高达几十万日元,维护时必须补充尿素水.所以,若便宜的小型车和经济型车采用该技术,很难保持商品竞争力,因此,今后小型柴油车很难确保较高的份额.
但是,如果占现在市场半数以上份额的柴油车置换成燃油效率更差的汽油车的话,仅凭这一点,平均油耗就会上升,并不现实.因此,欧洲各公司开始转向电动化方向发展.
大众汽车公司以违规问题为契机,改变了公司的方针,积极地推行电动化.其目标是,到2020年约生产20个车型的电动车（BEV、PHEV）,到2 0 2 5年生产电动车约占世界乘用车销量的20%~30%.奔马、宝马等欧洲其它公司也积极地推行电动化发展.
电动化情况与课题以下将概述欧洲电动化发展趋势.欧盟28个国家,2015年乘用车销量中电动车的占比为2.5%,其中,混合动力车（HEV）为1.5%,PHEV为0.6%,BEV为0.4%.2011年HEV为1%以下,BEV与PHEV合计不足0.1%.日本2015年BEV、PHEV合计为0.5%,现状是欧洲偏高一些.电动车普及销售比例因国家的不同而不同,欧洲销售比例较高的是挪威,2015年BEV与PHEV合计在乘用车销量中占比超过20%,其次是荷兰,约10%（表7）.除了这2个国家较高外,其它国家几乎不足1%.
挪威和荷兰加快发展电动车是靠政府各种优惠政策（表8）.例如：挪威免除电动车（BEV、PHEV）的进口税、附加税,而对于燃油经济性差的车施加重税,所以同级电动车的实际使用成本更低一些.并且,还减少车辆税、对过路费进行补贴.因此,挪威的电动车保有者与汽油车持有者相比,享受了许多经济实惠.挪威与其它欧洲各国的想法相通,汽车客户选择BEV和PHEV的第一理由是考虑经济实惠.
现状是电动车的获取成本比同级内燃机车高很多,并且行驶距离短,充电时间长.为了加快普及,就必须从购买到使用的全过程,减少使用者的实际花销,提供经济实惠.荷兰在2015年之前,公司租借员工车辆的所得税减免政策一结束,客户的花销立刻增加,结局是PHEV的销量大减.
电动车一直以来的课题是电池的能量密度低,行驶距离短.从电动车销量大增的2010年来看,电池与当初相比降低了1/2~1/4,车辆也大幅下降,但是电池容量却没怎么提升.对于日产LEAF车,最初车型只有24 kWh,而现在的新车型是30 kWh,相同车型配置的续驶里程从最初的200km增加至300 km.若把LEAF车中搭载的电池累积能量换算成汽油的话,只不过3 L.也就是说用3 L行驶300 km,这就是EV的能量效率.反之,如果贮存在汽车中的能量不富裕,再加上冷暖风消耗的能量过多,行驶距离就会迅速缩短.LEAF的电池重量为200 kg,车体不增大,搭载更多的电池很困难.现在使用的锂离子电池的能量密度很难飞跃提升,所以,中小型BEV的续驶里程很难延长.
在PHEV中EV续驶里程短是大问题,如果内燃机与电动驱动装置并用,系统体积就变大,成本就上升.所以可以在吸收成本好、体积大的中型以上的高档车上采用.
因此,欧洲柴油车衰退后,电动化的压力就增大.各公司都要积极地向市场导入电动车,在中大型车中,PHEV的采用取得了一定的进展,而在小型车区隔中,受和续驶里程两方面制约,普及BEV仍然比较困难.要想普及小型BEV,在制度层面给予大幅度税收优惠和补贴,让客户获得比内燃机车更多的经济实惠,并且还可以对第二辆车开拓共享使用模式,克服续驶里程短的缺点.
各国情况及发展方向
油耗法规在发达国家及新兴国家都开始推行,从整体和长远发展来看,法规趋势不断加严.但是,法规的严格程度与应对情况因国家的不同而不同.
美国以轻型卡车为主的中大型车辆占主流,主要应对技术是提高内燃机及其周边系统的效率,以轻混为主.加利福尼亚等一部分州为了应对ZEV法规,将导入一定数目的BEV.但是,美国汽车客户对大型车的需求很强,如果不考虑象特斯拉那样的特殊车辆,只普及小型BEV是非常有限的.
欧洲为实现2020年的法规,原则上通过改善现有发动机的效率和在轻混车基础上,导入PHEV在内的、一部分超小型EV,也可应对.但是,欧洲2025年的平均油耗挑战目标是68~78 g/km,所以所有的乘用车必须都是PHEV才行.占销量份额一半以上的小型车,如果变成PHEV,从成本上考虑并不现实.如果大部分车型不转换成BEV,很难满足法规要求.然而,BEV的续驶里程与问题并没有解决,想大量置换现有的内燃机车,性能方面的突破与客户的经济实惠,都必须优于内燃机车.
如大众汽车公司报道,2025年BEV、PHEV的销量占整个乘用车的20%~30%的话,欧洲全区域必须导入与挪威一样的优惠政策,并且续驶里程达到400~500 km,才能消除客户心中的成见.
中国的情况更加苛刻,内燃机车的性能并没能提高,2020年达成油耗目标值,仅靠提高内燃机技术显然不能达成,何况没有掌握难度较高的混合动力技术, 想降低平均油耗,只有大量导入BEV和PHEV.但是补贴水准在向下降,政策也有些放松.中国汽车普及率还很低,只有10%左右,要想大量普及电动车（BEV）,就要针对影响市场扩大的关键人群,在成本上、产品质量上、持有和使用上,给予超过汽油车的经济实惠.而中国以外的新兴国家,目前虽然导入了油耗法规,但是技术依然依赖发达国家企业,并且电动车被市场接受的财政实力还不足.
从目前日本的市场构成来看,40%是轻型车,20%是混合动力车,其余的是一般汽车.从2020年法规值来看,目标达成没有问题.但是应对2025年以后的法规,必须在更多混合动力车的基础上,导入一定数目的BEV和PHEV.
汽车消费嗜好及能源情况完全不同的发达国家——欧美,利用国家丰富的财政扶植电动车产业的中国,能源资源丰富、油耗改善不积极的俄罗斯,油耗改善技术和财政并不富裕的发展中国家,油耗改善进度与法规水平因国家的不同而不同,起跑线并不相同.
企业动向
企业应对不断升级的油耗法规方式有两种,以丰田汽车公司为主的日本企业方式和欧洲企业方式.丰田汽车公司以混合动力技术为基础,油耗改善了20多年,占世界混合动力市场一半以上的份额.但在日本普及了20%左右,美国也占有一定的份额,欧洲和其它地区份额却很少.从量产车企业来看,丰田汽车、本田汽车公司以外的企业份额非常低.超越地区、企业集团在更广泛的区域使用还很欠缺.主要是混合动力中内燃机与电动系统的联动技术非常复杂,这是丰田汽车公司保持竞争力的源泉,不可能向其它企业提供该专有技术.
然而,以大众汽车公司为主的欧洲企业群,长期致力于柴油发动机和小尺寸涡轮增压机等内燃机技术,在电动化技术方面,尤其是混合动力技术落后于人.今后,中型车以上依靠柴油车、混合动力车、PHEV应对,小型车必须迅速转换成BEV.但是,针对目前的产品规格、成本、市场环境,想要大量普及非常困难,尤其是大众汽车公司那样以小型车为主的厂商,2020年以后,如何应对法规？还不明确.总之,还找不到应对长期加严油耗法规的措施.
结束语
油耗法规依据各国社会环境、经济活动、产业政策来实施的.为了抑制地球温室效应,必须减少温室气体产生,已经得到大家的共识,但是在实施时由于社会成本成为壁垒.
最容易理解的是汽车的使用成本上升.即使CO2排放少电动车所增加的成本,即使让客户负担,如果成本上涨优势没有体现出来,客户也很难选择它.如果其成本由行政负担的话,必须征税.税务筹集如果是国家,必须得到选民的支持.税收优惠和补贴对象少的话,也不会有太大的负担,但是,如果大量普及的话,补贴对象就会迅速增多,所需金额也会变多,这就很难得到支持.
挪威的优惠政策是,交通阻塞时,BEV可以在客车道行驶,但是随着BEV数量的增多,将阻碍客车行驶,所以正在修订之中.很多人批评奥斯陆市对EV车极度的优惠,如果变更政治体制,才能变更现行的优惠政策.
同样事情在美国也发生过,如上所述,在特朗普政权下,对奥巴马政权所制定的现行油耗法规进行了修订,大型车多、油耗下降比较困难的美国汽车厂商举行了反对运动,政府可能要考虑对美国汽车厂商有利的政策.
油耗法规的推行进度不能超越各国经济和社会所能负担的成本.所谓法规,要折中考虑未来的发展方向、目标的可达成性和可实现性.法规部门希望制度设计向正确方向引导,企业应从长远角度考虑真正地改善效率,削减CO2排放时应尽可能使用较低的成本.
油耗法规归根结底是使汽车能量效率最大化,汽车行驶时的CO2排放为零.为此,我们要重新探讨过去100多年里没有发生太大变化的汽车形态、功能、前提条件,以及对人类社会所起的作用.A
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