现代汽车的节能与环保（精选11篇）
现代汽车的节能与环保 篇1
1概述
能源、交通与人类社会如何和谐发展,正成为摆在人类面前的一道共同的难题。而且汽车工业在当代世界经济活动中发挥了巨大的作用,是当今世界最大、最重要的工业部门之一,因此汽车的节能减排已经越来越受到社会人人的关注。能源(这里主要指石油)之所以越来越受人们关注,是因为油价越来越高。根据美国《油气杂志》(Oil&Gas Journal)2011年12月5日发布的统计数据,2011年,全球石油产量略减0.1%,为36.28亿吨。欧佩克石油产量为14.85亿吨,占全球石油总产量的41%。非欧佩克国家的石油产量变化不大,欧佩克的现有产能尚可以应付全球的需求波动。在全球范围内,只有中东地区石油产量占全球产量的31%,为11.3亿吨;西半球和东欧及前苏联地区增产幅度不大;非洲和西欧地区减产达10%以上;亚太地区减产2.6%。全球石油剩余探明可采储量为2 086亿吨,天然气剩余探明可采储量为191万亿立方米。
而且世界汽车产业的迅猛发展,更是使石油的消耗越来越大,运输工具应用的大部分燃料为源于石油的液态燃料,并且污染着我们的环境。其中,二氧化碳排放骤增是人类生存环境恶化的主要原因之一。在大气污染中,汽车尾气排放所造成的污染占大气污染的60%~70%。“温室效应”、“臭氧保护层破坏”等污染问题等都与汽车排放的污染物有关。
2汽车节能技术
汽车虽然给人类社会带来了文明,但也带来了负面影响。因此,汽车节能与环保刻不容缓。节能的中心思想是采用技术上现实可行,经济上合理和环境与社会可以接受的方法,来有效地利用能源。为了环境保护,世界各国都提出了相应的政策,出台了各种油耗、排放标准。各国名车公司纷纷作出回应:开发新技术做到节能环保。像直喷式汽油发动机、柴油发动机、代用燃料发动机、根据工况改变发动机排量技术、无凸轮轴技术、能量芯片技术、二氧化碳汽车空调技术、停止怠速、混合动力汽车、电动汽车、新能源汽车、燃料电池车等。图1为世界各大品牌汽车的油耗排名。
1973年石油危机,世界各国石油严重短缺。如今,另一场石油危机也即将上演,伊朗问题上美国对其进行经济制裁,并不惜拿出自己的战备用油来填补世界石油需求,即使如此也不能遏制住石油和天然气价格的飞速增长。然而,石油和天然气的高价位使世界上许多公司对替代燃料产生了浓厚兴趣。目前,石油的替代品主要有四大类:气体燃料、合成燃料、醇类燃料、生物质燃料。但是只有液化石油气、压缩天然气和液化天然气实现了产业化推广。生物质燃料在美国得到了发展,美国有足够的经济、科技与土地来搞生物质燃料。醇类燃料则在巴西得到了大力推广,主要原因是巴西是世界上最大的甘蔗种植基地,他们发展醇类燃料也是无可厚非的。
3我国关于节能环保所采取的措施
面对着世界各国节能环保的浪潮,我国也提出了一系列的对策与措施。作为中国碳排放的大户之一,汽车业自然成为减排目标能否实现的关键一环。然而,我国面临的挑战更是巨大的。我国不像其他国家那样有着上百年汽车发展的历史。相比与此,我国还很年轻,不可能迅速的创造出节能减排新技术,但是我们有学习的精神,更有创新的精神。我国的经济迅猛发展,更加拉动了我国汽车产业的大力发展。公安部交通管理局消息,截止2011年11月,我国的机动车保有量达到2.25亿辆,机动车驾驶人数量达到2.34亿人,汽车保有量达1.06亿辆,这也说明汽车的排放越来越严重了。
我国地大物博,然而石油的进口量已经超过50%,这是很危险的标志。汽车尾气排放污染越来越严重,空气已经不再和以前那样新鲜,水源也有局部的污染……这就需要我们在环境保护方面做些什么了。作者认为从以下四个方面入手:第一,改进内燃机,提高发动机热效率,降低燃油消耗量,虽说很困难,但还是需要人才和国家的支持的;第二,减轻汽车的总质量,寻找可以满足强度要求而又密度小的新型材料,可以大大降低整车质量;第三,寻找改善汽车空气动力性的新技术,可以降低汽车的空气阻力,提高汽车的燃油经济性和降低空气污染;第四,加大力度发展新能源汽车。这里主要指电动汽车,因为我国的稀土资源丰富,这是电池的必需材料,作者认为在不久的将来,电动车将成为我国的主打产业。
众所周知,欧美国家的汽车发展已经有了百年历史了,汽车文化也很浓重,内燃机的技术也掌握的很成熟,车身造型(符合空气动力学)更是拥有丰富的资源库。电动汽车是一个新兴的技术,各个国家的差距不大,再加上我国得天独厚拥有世界90%以上的稀土资源,这就为我国电动车的发展做好了材料准备,我国的汽车行业将是节能环保的先锋队。
针对节能、减排、环保,我国还出台了相应的政策。在2010年,国家发改委、工信部与财政部三部委联合下发了《“节能产品惠民工程”节能汽车推广实施细则》,将发动机排量在1.6升以下、综合工况油耗比现行标准低20%左右的乘用车纳入“节能产品惠民工程”,消费者购买节能汽车每辆可享受3 000元的财政补贴。国家为我们做了这么多,考虑的这么周全,我们可做的响应党的号召的就是正确的驾驶汽车,使不必要石油浪费降低到最低限度,为汽车的节能环保出一份力。
4结论
全世界都已经意识到了节能环保重要性,并且纷纷出台政策来降低污染排放,保护环境,世界汽车企业全都纷纷响应。作为一个有责任感的汽车企业,在企业成立伊始就应该确立人、车、环境和谐发展的战略方向,不仅要一直致力于节能环保技术的研究开发,更应该不断导入现代汽车最新的节能技术,以先进的科技提升燃油消耗率和环保性能。只要全世界同心协力搞节能环保,那么我们的世界将变得更美好,人与环境的和谐发展必将成为现实。
摘要：文章通过剖析世界石油的产量、储量,以及石油消耗量,来阐明世界如今已是在能源危机中。同时,环境的污染已日趋严重,考虑到新能源在现代汽车上应用的局限性,而且在未来一段长时间里石油仍将是现代汽车必需能源,我们可以做的也是必须要做的就是汽车节能。面对着世界节能环保浪潮,我国也提出了一系列的对策与措施。
关键词：电动汽车,环境污染,汽车节能,环保,能源
参考文献
[1]钱伯章.新能源汽车与新型蓄能电池及热电转换技术[M].北京:科学出版社,2010.
[2]张铁柱,张洪信.汽车安全、节能与环保[M].北京:国防工业出版社,2004.
[3]Mehrdad Ehsani,Yimin Gao,Sebastien E.Gay,Ali Emadi.现代电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池车[M].北京:机械工业出版社,2008.
[4]林广宇,魏朗.汽车节能与环保分析[J].交通节能与环保.2006,3:31-33.
[5]杨沿平,唐杰,胡纾寒,陈轶嵩.中国汽车节能思考[M].北京:机械工业出版社,2010.
[6]松本廉平.汽车环保新技术[M].西安:西安交通大学出版社,2005.
[7]陈礼璠,杜爱民,陈明.汽车节能技术[M].北京:人民交通出版社,2005.
[8]庄继德,庄蔚敏,叶福恒.低碳汽车技术[M].北京:清华大学出版社,2010.
现代汽车的节能与环保 篇2
车身是用防水板作成的，车顶上装有太阳能板，这是这辆车上的主要能源，来源之一。车顶还有一个伸缩式的螺旋桨，如果遇到森林火灾，或者突遇洪水的时候，就能升上天空。车内装有最先进的导航系统，有八个座位，一家人可以坐这辆车出去旅游。对了，车里还装有天文望远，喜欢看星星的小朋友就能在天气晴朗晚上，欣赏浩瀚宇宙中的奇观。
一天，我的梦想终于成真了，在我的努力学习下，终于考上了汽车制造中心。我把想设计的车用各种材料组装完成后，美滋滋地坐上了车，把车发动了。在回家的路上，我感觉有人推了我的背一下，我使劲的揉了揉眼睛，睁开眼睛一看，原来是一场梦啊！
我怎么去实现这个梦想呢？对，从现在开始，把每一门功课都要学好，这样就能把我的梦想实现了。|||
现代汽车的节能与环保 篇3
责任竞争力案例
公司简介
总部位于重庆市的长安汽车（集团）有限责任公司是国内最大小型车及发动机制造企业，是重庆市首家500亿元级企业集团。“长安”商标荣获“中国驰名商标”称号，名列全球最有价值品牌中国榜第9位。
问题
我国汽车年产量持续快速增长，由此带来能源与环保方面的负面影响日趋严重，汽车环保与节能已引起世界各国的广泛关注。
解决方案
2002年起，长安承担了国家“863”混合动力轿车研发项目，经过6年多的艰辛探索， 2007年12月13日，搭载最新混合动力系统的杰勋HEV汽车下线，并将正式实现量产。这是国内自主品牌首款量产混合动力轿车。
成效
长安杰勋HEV轿车在自主创新方面创造了多项中国第一：长安杰勋HEV是国内第一款自主研发量产的混合动力轿车；国内第一个将中度混合技术方案实现产业化的车型；第一款在整车、动力总成和混动系统三个方面全新自主的一体化设计的量产车型；国家“863计划”重大汽车专项中第一款实现量产下线的自主品牌轿车；第一款在整车和系统技术上拥有完整自主知识产权的车型，拥有各类专利300余项，其中发明专利27项；建成了国内自主研发的第一条用于制造混合动力的生产线等等。
长安杰勋HEV的成功产业化也使得零部件技术、分系统技术和材料领域方面取得了一系列的技术突破。
长安杰勋HEV的成功研发创造了国内整车企业与高校、研究机构的合作新模式，它的量产提升和培育了混合动力汽车产业链的能力。
展望
汽车空调的节能与环保 篇4
1 优选与再利用制冷剂
现阶段, 汽车空调主要使用三种制冷剂:CFC-12氯氟氢类制冷剂, HFC-134a含氢氟类制冷剂, 碳氢化合物制冷剂。第一种制冷剂的生产历史比较早, 而且使用较为广泛。第二种制冷剂是20世纪90年代研究的产品, 因为这种制冷剂不含有氯原子, 不会破坏臭氧层, 成为了公认的理想产品。但是, 也有一定的温室效应。碳氢化合物, 可以说是最为理想的制冷剂, 不仅不会产生温室效应, 而且对臭氧层无破坏, 是一种绿色的制冷剂。与上面两种制冷剂相比较, 兼容性更强。如果替代汽车上面传统的制冷剂, 不需要进行空调设备附件的更换, 灌装比较方便, 操作比较简便。与普通制冷剂相比, 节能约占到20%左右, 充灌量也是上述两种制冷的1/3。另外, 对酷热气候的适应性能良好, 制冷效果良好, 能够很好的解决传统汽车空调使用氟利昂导致的大气污染问题。
另外, 在维修空调系统以及报废空调系统的过程中, 应该积极使用回收与再利用制冷剂设备, 从而有效避免直接排放造成的环境污染。
2 加强空调系统制冷密封性检查
根据不完全资料统计, 在制冷剂泄露总量中, 汽车空调的泄露制冷剂大约占到20%。由于密封性不严所导致的泄露制冷剂量, 达到了45%。因此, 不管是站在环境保护的角度还是从经济角度考虑, 都必须加强空调系统制冷密封性检查。全封闭式压缩机的使用能够进一步提升空调系统的密闭性。
3 高效率压缩机的积极应用
汽车空调系统的中心部位就是压缩机, 压缩机的性能在很大程度上, 决定着空调系统的整体性能。现阶段, 我国的空调系统中广泛应用的压缩机类型为斜盘式和摇板式, 这两种压缩机类型省去了中间的连杆, 大大降低了惯性存在, 使系统结构变的更为紧凑。但是, 这种往复式的发动机速度、惯性的影响还比较大, 同时受到吸排气阀阻力、余隙容积的影响, 效率不高。涡旋式压缩机寿命长、工作可靠, 相比于普通压缩机, 其容积效率提高了10%, 气流动脉比较小, 连续吸排气、运转比较平稳, 最高可以达到13000rpm转速。相对于往复式压缩机, 体积缩小40%, 重量减轻15%, 但是, 热效率提升了15%左右。这种压缩机的应用前景广泛, 但是, 这种压缩机的工艺难度系数比较大, 需要专门的精密仪器进行加工。
4 有效提高换热器的工作效率
对于汽车空调系统的节能来说, 换热器的作用也非常重要。现阶段, 汽车空调向着小型化方向发展, 需要换热器的重量和质量也要逐渐减小。需要进行几方面的改善:
4.1 改进换热器结构
采用平流式的冷凝器, 采用平流的设计方式, 改变了传统的单向制冷方式。在冷凝器的入口端设计分配管, 从而使制冷剂更加均匀的进入传热管中, 同时, 由另一只导管在出口端收集。这种冷凝器有着较强的换热能力, 不断降低冷凝温度和冷凝压力, 也大大降低了空调系统的输入功率和排气压力。
4.2 空气侧换热强化
(1) 改进翅片, 不断的研究新型的翅片形状, 从换热效果的角度来看, 相比于平片翅片, 波纹片的换热能力提高了20%左右, 条缝片的换热能力提高了70%左右。 (2) 翅片的亲水膜处理。通过相关研究证实, 亲水膜处理之后的翅片, 能够降低40%~50%的风压损失, 制冷量和风量提高了15%左右。
5 积极采用新技术
5.1 外部调节功能的压缩机
这种变排量压缩机有着重量轻、节省燃料、结构紧凑的优点, 与内部调节功能的压缩机工作原理相似, 最主要的区别就是控制单元需要从蒸发器出风, 由传感器获得温度信号。由于这种压缩机的排量大幅度降低, 甚至接近于0, 所以说, 可以把电磁离合器去掉, 减轻质量。与此同时, 压缩机一直处于运转状态, 有效预防了停一阵、转一阵的惯性消耗, 最终降低能耗。
5.2 自动控制多传感器空调系统
自动控制多传感器空调系统, 通过多个传感器的联合采用, 有效实现自动控制ECU, 能够自动将车内的温度、空气流动、湿度以及风扇转速、鼓风档位、出风量等调整到最佳状态。根据相关研究证实, 相比于传统的空调系统, 自动控制多传感器空调系统能够降低30%的能耗。
5.3 汽车排气余热空调动力系统
汽车排气余热空调动力系统, 是通过在不同的温度下, 吸收氢气或释放氰化物等特性而是实现的。如果汽车排出来的废气, 把第一个容器温度提高到240度, 那么, 容器中的粉状氰化物就会持续的释放氢气。同时, 沿着导管进入下一个容器, 这个容器中的粒状氢化物就会将氢气吸收。如果汽车排出废气停止加入第一个容器, 那么, 第二个容器就会向第一个容器中释放氢气。与此同时, 将车室内部的热量空气吸收, 达到有效制冷的作用。如果利用排出的汽车废气温度持续加热第一个容器, 就能够达到连续制冷效果。
5.4 固体吸附空调系统
固体吸附空调系统是利用某种固体物质实现的制冷转化。当室内温度发生变化时, 能够释放或吸收另一种气体, 与此同时, 随着压力的不断变化, 发挥压缩机的功效。在这种汽车空调系统中, 使用发生器 (内装固体吸附剂) 来代替传统的压缩机。发生器冷却时, 其内部的压力会降低。从蒸发器中传递过来的低温、低压蒸汽会被吸附剂吸收。如果加热发生器, 被吸附的制冷气体会随着压力的升高而释放出来, 然后进入冷凝器。经过膨胀阀后制冷剂压力下降, 进入蒸发器完成吸热功能, 进而产生制冷功效。发生器冷却时, 重新被吸入发生器。现阶段, 使用比较广泛的固体吸附剂有金属氯化物、活性炭、沸石, 与之相适应的制冷剂有氨、甲醇以及水等。
6 结语
综上所述, 本文针对现阶段汽车空调制冷系统技能技术与环保技术的重要性与必要性开始入手分析, 优选与再利用制冷剂, 加强空调系统制冷密封性检查, 高效率压缩机的积极应用, 有效提高换热器的工作效率, 积极采用新技, 详细论述了汽车空调系统的节能与环保。
参考文献
[1]欧阳琴, 周文华.采用亲水膜的汽车空调蒸发器传热性能及空气阻力特性研究[J].中南大学, 2011 (13) .
[2]方金湘, 刘颖.CO2制冷剂在汽车空调中的应用及冬季供暖节能方法探讨[J].岳阳职业技术学院学报, 2010 (01) .
[3]史琳, 付屹东, 韩礼钟, 等.模拟分析R134a和R12在汽车空调“两器”中的换热[J].工程热物理学报, 2011 (02) .
[4]田长青, 窦春鹏, 常东来, 等.无级变排量摇板式压缩机汽车空调制冷系统节流元件的配置[J].工程热物理学报, 2011 (02) .
[5]刘敬辉, 陈江平, 陈芝久, 等.风幕对冷藏车性能影响的仿真分析和试验研究[J].流体机械, 2010 (01) .
[6]唐连伟, 何雅玲.汽车空调换热器特点及应用发展研究[J].制冷与空调, 2011 (06) .
现代汽车的节能与环保 篇5
摘要：近日，湖北汽车工业学院超和谐小分队开展了以“从小排量汽车看节能环保”为主题的暑期实践活动。其间，走访了十堰市气象局，在十堰市公众服务中心王主任的讲解下了解到汽车尾气的排放对环境的影响是很大的，由此更应该提倡小排量汽车的使用。
标签：超和谐小分队│付欣│湖北汽车工业学院│社会实践活动│节能环保│小排量汽车│走访十堰市气象局
近日，湖北汽车工业学院超和谐小分队开展了以“从小排量汽车看节能环保”为主题的暑期实践活动。活动中，队员们到各个相关部门进行调查，在这个过程中，队员经历了很多，也学到很多。
在实践过程中，我们小组的队员走访了十堰市气象局，进行了有关“从小排量汽车看节能环保”课题汽车尾气与环境之间的调查 。
与相关人员进行询问的过程中，我们超和谐小组的队员认真的进行了记录。我们主要就雾霾天气的形成与汽车尾气的排放的关系进行询问。在工作人员的讲解下，我们了解到雾霾天气的形成与汽车尾气的排放密切相关。尽管雾霾天气有一部分也是由工业排放的废气造成，但是工业排放的废气能够集中处理，然而汽车不同，它极分散，不易治理，而且伴随着私家车数量的增加，尾气的污染更加严重。
在十堰市气象局的调查，让我们了解到汽车尾气的排放对环境的影响是很大的.，由此更应该提倡小排量汽车的使用，小排量汽车耗油量小，既能够做到节省资源，也能够在保护城市环境中尽一份力，一举两得。小排量汽车的使用与节能环保之间也因此建立了联系，同时也呼应了我们小组的课题。
现代汽车的节能与环保 篇6
在参观考察期间，苗圩对于今年的节能与新能源车展工作做出了肯定。同时也指出，未来国家还将出台更多的政策优惠，鼓励电动汽车更快更好发展。苗圩在详细了解红旗H7插电式混合动力汽车产品等一系列性能后提出问题：“这款车有没有起停系统？”当技术人员表示目前还没有加装这套系统时，苗部长指出这是可惜的地方，应该将起停系统在节能环保车型上大力推广。
今年新能源车展最大的亮点当属沃尔沃S60L插电式混合动力汽车，作为首次对外亮相的沃尔沃节能车型，这款产品也吸引了苗圩的关注。无论是对产品性能还是内饰细节，苗圩部长都一一询问，仔细观察，并且亲自到车型内部感受这款产品的空间舒适性。
汽车的轻量化技术与节能环保 篇7
随着我国汽车产量和保有量的不断攀升, 我国汽车的能源消耗和有害排放逐年递增。在日益短缺的能源状况和日益恶化的环境状况下:发展节能、低排放的汽车技术是减少能源消耗和减少环境污染的必由之路。
为了达到降低油耗、减少环境污染及节约有限资源的目标。目前, 从国际发展趋势上看, 解决汽车节能环保问题的主要措施如下。一是发展电动汽车等新型能源汽车;二是大力发展先进发动机技术;三是汽车轻量化。比较以上3种主要措施, 在当今发动机技术提升难度日益加大的背景下, 减轻汽车自身质量, 是节能环保的最有效措施之一。
2 汽车的轻量化技术
汽车轻量化技术是实现节能环保目标的重要途径, 下面介绍目前主流的汽车轻量化技术。
2.1 轻量化环保材料
随着汽车轻量化需求, 新环保材料 (材料本身具有环保性和可回收性) 将扮演愈来愈重要的角色。目前, 可用来减轻汽车自身质量的新环保材料有两大类:一类是高强度材料, 如高强度钢、高强度不锈钢、结构钢、高强度铸铁和粉末冶金等;另一类是轻质材料, 如铝合金、镁合金、钛合金、塑料和复合材料、精细陶瓷、金属基复合材料、非金属基复合材料等。
2.2 轻量化绿色制造技术
(1) 激光拼焊板技术
激光拼焊板技术是根据汽车零件设计的要求, 将不同厚度、不同强度和不同镀层种类的钢板, 通过激光拼焊成一块整体板, 然后再进行冲压得到所需零件形状的工艺技术。
激光拼焊工艺与传统工艺对比见图1。它最显著的优势是, 减少了零件数量和材料消耗, 减轻了整车质量, 简化了装配工艺, 因而得到越来越广泛的应用。
目前, 在汽车上的应用主要有前/后车门内板、前/后纵梁、侧围、底板、车门内侧的A/B/C立柱、轮罩、尾门内板以及车身等。
(2) 液压成形
液压成形技术是把管状或板状材料放在密封的模具中, 然后采用液态的水或油替代刚性的凹模或凸模, 使板料在传力介质的压力作用下贴合凸模或凹模成形。由于液体替代了刚性模具, 不仅减少了模具数量, 降低了费用, 还可以提高产品质量和成形极限, 从而实现轻量化设计。
使用液压成形方式制造的零件, 可将原来分割成数个零件组合的部件, 改为用单一零件代替, 减少了零件组合的工作, 同时增加了车体的刚性, 从而达到减轻质量、降低成本的目的。典型的零部件有底盘、发动机支架、排气系统与悬挂系统等。成形原理见图2。
(3) 热成形
热冲压成形技术是将钢板加热到Ac3点以上的A (奥氏体) 区域进行冲压成形, 然后在冲模中从Ar3相变点以上进行急冷, 以获得具有均匀马氏体组织的高强钢构件的成形方式。热冲压原理见图3。热冲压技术优势:a.具有高的强度且具备良好的延展性, 保证复杂零件的成形;b.可适当降低零件的厚度, 有效减轻零件质量;c.具有高的尺寸精度;d.降低压机的吨位;e.能够提高整车的碰撞性能。目前, 应用轻量化热成形技术的车身零部件有前、后保险杠、A柱、B柱、中通道、前门防撞梁、防撞杆等。
(4) 钢板柔性轧制技术——辊压成形技术
钢板柔性轧制技术是指首先将截面厚度变化的规律输入计算机, 工作过程中在计算机的控制下自动调整轧辊间隙, 使钢板的厚度按规定的要求呈周期性变化, 从而得到可变截面厚度的钢板卷料, 这种卷料可广泛用于车身零部件。
(5) 其他技术
新兴的渗浸陶瓷工艺, 陶瓷碳素技术, 纳米材料技术也将是未来选项。
2.3 轻量化结构优化设计技术
车身的结构优化是指在车身开发阶段应用CAX一体化技术, 用数值模拟技术代替实车试验, 对车身进行静刚度、振动、疲劳和碰撞等结构性能分析, 得到车身的力学结构性能, 并应用现代优化技术对车身结构进行优化。
当前主流轻量化结构优化设计技术有拓扑优化设计、零部件整合、汽车小型化、形状优化等。
2.4 环保型连接技术
环保型连接技术要求以自然资源的保护和生产过程的优化为目标, 替代传统连接方式, 且符合经济性、环保性、安全性的基本要求。当前, 主流环保型连接技术有冲铆、激光焊接、迭边压接、超塑性扩散连接等。
3 汽车轻量化技术对节能环保的贡献
(1) 新环保材料
汽车使用新环保材料以后, 整车质量随之减轻。带来的好处不仅是性能更好, 操控更灵活。除此以外, 耗油量也会大幅下降。更重要的是铝合金、镁合金都是可以不断循环再造的金属, 虽然首次铸造铝合金和镁合金比钢所用的能源增加, 但轻量化汽车行驶时所省能源很快便弥补了铸造时的能源。在循环使用时, 铝合金所需的能源亦远比再造钢铁为少。从长远看, 镁合金、铝合金的轻量化、100%循环再制造等特性, 都是发展环保事业中不可不使用的金属材料。
以塑代钢的塑料零部件可减轻整车质量, 是汽车轻量化的重要轻质材料, 其中75%塑料还可以循环再利用, 可以大幅降低能源消耗和推动环保进程。
(2) 轻量化绿色制造技术
轻量化绿色制造技术如激光拼焊板技术、液压成形技术、高强钢热成形技术等简化了模具, 缩短产品周期, 能制造出其他工艺无法实现的复杂结构, 不但对提高汽车性能, 减少零件数量和汽车轻量化有十分重要意义, 而且能降低制造零部件能源消耗, 减少环境污染。
(3) 轻量化结构
结构优化技术能从根本上促进汽车轻量化发展。可以广泛采用现代优化技术对车身结构进行优化, 在确保车身的功能、性能和质量的前提下, 去除冗余材料, 使车身部件精简化、小型化、薄壁化和中空化, 以达到减轻整车质量的目的, 从而降低整车运行过程中的能耗和排放。
(4) 现代连接技术
现代连接技术如激光焊接、锁铆连接、压力连接等除了在节能、环保、安全上比传统的焊接工艺具有其先天的优势外, 同时在不同特性材料连接、合金材料连接、镀层材料连接等方面具有绝对优势。
4 汽车轻量化技术节能环保的LCA评估
全生命周期分析 (Life Cycle Analysis, LCA) 是一种用于评价产品在其整个生命周期中, 即从原材料的获取, 产品的生产、使用直至产品使用后的处置过程中, 对环境产生影响的技术和方法。这种方法被认为是一种“从摇篮到坟墓”的方法。按国际标准化组织的定义 (ISO 14040) , 生命周期分析是对一个产品系统的生命周期中的输入、输出及潜在环境影响的综合评价。根据全生命周期分析方法, 对汽车轻量化的4种主流技术进行分析和比较如下。
(1) 新环保材料不仅本身具有环保性和可回收性, 可以减轻整车质量, 而且减少材料使用和浪费, 降低整车运行过程中的能耗和排放。
(2) 绿色制造技术不但简化了模具结构, 缩短了产品的生命周期, 而且可以制造出其他方法所不能制造的复杂工件, 这对提高汽车性能、减少零件数量和减轻汽车自身质量有十分重要的意义, 在制造过程中可实现节能环保。
(3) 先进的结构设计理念可从根本上杜绝资源浪费, 可以使资源达到合理配置, 不但提升整车性能, 还可以优化零部件结构, 是减轻整车质量的重要手段。
(4) 现代连接技术以经济性、环保性、安全性为基本要求, 以轻量化连接为目标, 可以从根本上降低能耗和减少污染物排放。
5 汽车轻量化技术在节能环保方面的应用
汽车轻量化技术不是汽车零部件的简单材料替换, 工艺更新, 结构优化和使用先进连接技术, 而是一个涉及到技术、经济、能源、环境等多方面的复杂系统工程, 它不但是国家能源安全的战略需求, 也是节能减排的战略需求, 需要将从材料到汽车零部件结构设计和检测、绿色制造、轻量化连接、汽车零部件回收再制造、零部件维修等关键技术集成开发与应用, 需要各项关键技术相互支撑。
上海汽车新能源汽车事业部以科委要求新能源汽车整车减轻质量7%~10%为目标, 与同济大学、上海交通大学、上海理工大学等开展产、学、研合作, 重点针对车身、底盘、动力系统零部件, 集成开发和研究新材料、新工艺、优化设计、先进连接工艺。以仪表板骨架轻量化开发为例, 原钢制仪表板骨架质量为5.545 kg, 采用镁合金材料进行全新优化设计, 结合先进制造工艺, 新的镁合金产品质量为1.895 kg, 达到减轻质量65%。
6 结束语
当今世界, 环境的日益恶化成为摆在人类面前的重大难题, 保护环境、减少有害物排放是全世界的共同目标。汽车作为能源消耗、资源消耗及排放的大户, 降耗、减排、降重成为其技术发展的重中之重。
现代汽车的节能与环保 篇8
1 室内环境设计中技能设计的原则
1.1 以自然为本
在进行室内环境节能设计的过程中, 设计师们应当通过自然景观的合理引入与再现, 来创造出一个良好生态环境以及生态景观的室内空间, 从而有效的增加整个室内空间的生机感。因此在进行室内环境设计的过程中, 设计师们需要充分的遵循以自然为本的设计原则, 来正确的处理好设计师与自然环境这两者之间的关系, 从而赋予自然环境更多的尊重。
1.2 充分注重生态的美学
生态美学是在传统的美学上面有效的融入生态这一因素, 并且注重的是和谐与有机之美。而生态美学本身强调的不是给人们带来一时的视觉震撼, 而是给予人们持久的精神愉悦。随着人们生活水平的提升, 使得现阶段的室内设计已经从传统片面的追求物质享受转变为追求精神上面的享受。而室内环境中的温度、光亮以及湿度等诸多因素也能直接的影响到居住者的心理状况。因此设计师们在进行室内环境设计的过程中, 应当去使该设计充分的符合生态系统的要求, 这样才能够在室内环境的设计中充分的利用生态美学, 并给予居住者持久的精神愉悦。
1.3 集约化与节约化
在室内的节能方面的集约化设计值得设计师在进行室内设计的过程中尽可能的提升整个室内空间的利用率, 并且在空间节能以及生态平衡的基础上面尽可能的减少对于空间资源的支配。进行室内环境的节能设计其目标在于将人们的居住环境变得更加舒适优美, 并能够在最大程度上减少生活污染的排放, 并进一步的保持生态平衡。这也就需要去尽可能的对一些可再生的材料进行再次回收与利用, 并且将整个室内的设计与消费水平维持在一个可以让自然环境承受的范围之内, 这样就能够保证其发展的持续性, 并能够很好的彰显出生态观、文化观以及价值观等崭新的居住观念。
2 住宅室内环境设计中的节能与环保
2.1 坚持人文、环保的设计理念
在进行节能环保的室内环境设计过程中首先需要具有绿色的设计理念, 而在整个室内环境的设计过程中都需要充分的贯彻环保这一理念, 并在对自然保持尊重的基础上, 借助于多种环保的材料来进行室内空间的合理安排。在设计的过程中, 通过自然通风等环保功能的采用, 能够有效的实现整个住宅区的实用性加强以及利用率的有效提升。除此之外, 进行室内设计的目的在于给人们提供一个舒适良好的居住环境, 这也就要求设计师们在进行设计的过程中必须遵循以人为本的设计原则, 并在进行室内空间设计的过程中对居住者的心理以及习惯等多方面的因素进行考虑, 并在设计的过程之中将居住者们的个人喜好与自己的设计理念有效的结合在一起, 这样才能够很好的创造出一个充分满足用户需求的节能环保住宅。
2.2 进行空间功能的划分
在进行室内环境的环保节能设计时, 设计师们应当立足于引入自然环境这一设计理念, 并在此基础上充分的提升整个室内居住的舒适程度。而在设计过程中, 设计师也应当对不同的地域环境以及该建筑的空间特点进行分析, 并且利用人性化与自然化的手法来最大限度的发挥出该建筑的自然条件, 这样就能够在有效的节约资源的前提下来创造出一个自然舒适的居住环境。因此在进行室内空间的设计之前, 设计师首先应当对该住宅的外部环境进行分析, 并应当设法借用一些良好的外部环境来增加整个室内空间的舒适感。其次, 设计师应当对该住宅的内部结构中的空间部分组成以及划分动静等因素进行详细的分析, 并在尽可能确保建筑原本结构的基础上来进行内部居住环境的进一步优化, 并且在少做隔墙的基础上来确保每一个空间里都能够拥有很好的通风采光效果。而在需要利用隔墙或者隔断等方式进行相关设计理念的表达时, 也应当尽量不去影响该空间的通风采光效果, 否则就会在建筑过程中必然采用一些人工的公式来进行照明, 从而增加了能耗。而在进行室内设计的过程之中, 还需要充分的重视起装修设计尽可能的简约, 并需要相关的设计师利用自身的设计技能以及设计技巧的熟练运用, 在最大限度减少材料浪费的基础上, 有效提升整个住宅内部空间的装修品味, 从而营造出一个优越的家居环境。
2.3 良好光环境的应用
在进行室内设计的过程中, 光环境的应用有着非常重要的意义, 它不仅要满足人们正常的视觉功能需求, 还是一个非常重要的美学因素。而充分的借助于光元素, 能够营造出一个良好的氛围。但是在室内设计的过程中, 对光环境的应用上面要充分的做好效果与节能这两者之间的取舍, 并尽力将这两者达到一种平衡的最佳状态。
2.4 借助于好的色彩效果
人们对环境的感受来源于生理与心理这两个方面, 而如何才能够保证在室内空间设计的过程中真正达到技能环保的效果, 这就与整个专业的设计有着密不可分的关系。在进行室内设计的过程中利用大面积的色彩能够对人造成很大的心理影响, 这就需要相关的设计师在进行室内设计的过程中能够充分的把握好色彩的使用效果。这也就要求设计师能够充分的了解一些几何与色彩有着密切关系的问题:空间的形式与大小、不同方位在自然光线下的色彩效果以及冷暖感的差距。而设计师们可以在进行设计的过程中充分的借助于色彩的合理运用, 来减少因为光线不足而导致长期使用人工照明所造成的电能消耗。除此之外, 色彩的冷暖感对于人的心理有着非常大的影响, 并能够在心理层次上给人以降温增温的效果, 从而促使居住者们在使用空调的过程中将温度调高一点, 并有效达到节能的效果。
2.5 在室内设计过程中进行相关节能技术的合理应用
在住宅的室内设计中积极的应用各种节能技术, 能够取得很好的节能环保作用。目前我国在室内设计过程中, 应用的比较成熟的集中节能技术有以下几个: (1) 生态绿化技术。这种技能技术指的是在进行室内设计的过程中借助于各种绿色的植物, 来有效的消除住宅中的各种细菌等物质, 并起到很好的美化效果。 (2) 循环技术。利用节能循环技术能够很好的将一些可回收资源进行回收再利用, 并能够取得很好的节约能源的效果, 并很好的减少常规能源的使用。 (3) 洁净能源的利用。现阶段在室内环境设计的过程中, 最常见的洁净能源就是太阳能。而在进行室内环境的设计过程中, 充分的利用太阳能这一洁净资源来进行照明与加热灯工作, 能够很好的减少该住宅对一些常规能源的利用, 从而达到了节能环保的效果。
3 结语
住宅室内环境的节能环保设计已经成为了当今住宅设计的一个总体发展趋势, 我国现阶段虽然还没有相应的住宅室内环境节能环保设计的设计标准, 但是随着装饰市场的不断完善与进步, 也会使得节能环保这一住宅室内环境设计理念得到迅速的普及。而只有充分的借助于各种节能手段来进行室内环境的设计, 才能够在保护环境这一基础上, 创造出一个舒适环保的居住环境。
参考文献
[1]朱琴美.基于节能理念下的建筑环保设计[J].经营管理者, 2013 (7) :116.
汽车工业环保节能设计的应用探究 篇9
进入21世纪以来, 社会经济的快速发展带动了汽车工业的进步。汽车正在渐渐进入千家万户, 改善了人们的生活。但是汽车数目的增加对于能源的需求以及环境的危害成为重要的问题。怎样改善这些问题, 让汽车工业走上可持续发展的道路, 让汽车成为优质的交通工具继续传承, 是当代汽车工业环保节能设计应用的重要课题。
2 汽车工业节能环保设计应用措施研究
2.1 普通电控发动机节能减排技术
2.1.1 氧传感器对喷油量的闭环控制
发动机电控单元 (ECU) 通过安装在排气管道上的氧传感器对尾气中氧的浓度进行检测, 并根据此信号来判断此前喷油量是多还是少, 从而使发动机的空燃比 (空气的质量/燃油的质量) 始终控制在一个狭小的、接近理想的区域内 (燃油完全燃烧的理想空燃比为14.7:1) , 从而可能实现燃油的完全燃烧 (三元催化转化) , 不但减少了燃油的消耗, 提高了发动机的动力性和经济性, 而且减少了汽车排放中的有害物质, 提高了排放质量。
2.1.2 爆震传感器
对点火提前角的精确控制增大点火提前角既可减少燃料消耗又能提高汽车的动力性, 但是过大的点火提前角会导致爆燃, 使发动机工作不稳定。因此, 应将点火提前角控制在一个“最大”而又不至于使发动机发生爆燃的合适提前角度上。电控发动机的电控单元主要利用安装在缸体上的爆震传感器检测出的爆燃强度信号, 来使发动机始终工作在爆燃的边缘。这样就既能防止发动机爆燃的发生, 又能有效地提高发动机的动力性和经济性, 起到节能的目的。
2.1.3 EGR废气再循环控制系统
NOx是空气中的氮气与氧气在高温、高压条件下形成的, 所以发动机排出的NOx量主要与气缸内的燃烧温度有关, 气缸内燃烧温度越高, 排出的NOx量就越多。EGR控制系统就是将适量的废气重新引入气缸内再次燃烧, 从而降低气缸内的燃烧温度, 从而减少了NOx的排放量。
2.1.4 汽油蒸汽排放控制 (EVAP系统)
汽油有极强的蒸发性, 为防止油箱内的汽油蒸气的挥发, 造成空气污染和燃料浪费, 设计了EVAP系统。油箱的燃油蒸气通过单向阀进入活性碳罐, 在车辆工作时, 利用真空等把碳罐内的汽油送入进气歧管, 与正常混合气混合后进入发动机燃烧, 使燃油得到充分利用。
2.1.5 涡轮增压技术
涡轮增压就是提高发动机进气量, 从而提高发动机的功率和扭矩。在相同排量的条件下, 装上涡轮增压的发动机与未装增压的发动机的最大功率相比可以增加40%甚至更高。这也就意味着同样一台的发动机 (排量不变) 在经过增压之后能够产生更大的功率, 但是耗油量却未有增加, 从而有效地提高燃油经济性和降低尾气排放。
2.2 发动机机内净化
2.2.1 汽、柴油机电控燃油喷射系统
电控燃油喷射系统采用微电子技术来监测发动机运行情况, 然后把这些信息传递给控制单元分析与计算, 完成燃油在不同情况下适量、适时喷入气缸, 进而改进燃油经济性, 降低排放的污染物。根据分析可以知道, 利用电控燃油喷射系统的发动机跟利用传统点火系统的发动机相比较, 功率能够提升5~10%, 然而能源消耗可以减少5~15%, 对于限制污染物的排放也具备良好的效果。
2.2.2 稀燃技术
为了提升燃油的经济性, 改进排放, 稀薄燃烧技术被引进到发动机系统当中, 稀薄燃烧可以使得氮氧化物的排放量显著减少, 与此同时, 比较高的空气比值能够降低排放物当中一氧化碳与碳氢化合物的比重, 这也可以实现减少个两种有害气体排放的目的。为了可以使得发动机在高空燃比的情况下不失火, 一定要具备三种重要技术的支持, 即高能点火技术、分层燃烧技术以及提升压缩比。稀燃技术虽然比不上缸内直喷系统先进, 但是低廉的价格使得稀燃技术仍然具备广阔的市场。
2.3 工业设计方法的应用
节能环保汽车的影响可以利用两种方法得到。一种是利用理论书籍以及网络来查找节能环保汽车的行业发展历程, 品牌特征, 技术发展过程, 市场营销方案, 其中包含生产物流、市场运作以及售后服务等等;收集环保节能汽车技术方面的资料, 包含汽车车身、节能方式、内饰、环保、发动机等反面的专题。而是利用访谈改领域的设计师与专家, 材料工程师以及具备十年以上驾驶年限的司机等, 不断改进创建的因素框架。在创建因素框架过程当中, 在访谈材料工程师、电气工程师、结构工程师、设计师等后, 创建了如图1所示的环保节能因素框架结构。
2.4 努力寻找新的替代能源, 发展节能环保车
近年来, 新能源电动汽车技术有了突飞猛进的发展。油电混合动力技术已经进入产业化, 锂动力电池技术取得了重大突破, 车用燃料电池技术不断进步。汽车企业需要懂点发展小型电动轿车的产业化。小型电动轿车迎合了电动汽车自身的发展规律以及我国的基本国情, 我国具备丰富的稀土资源、镁资源以及锂资源, 能够给电动汽车的重要构件原材料带来资源保障。并且我国的电动摩托车、电动自行车等轻型电动车的技术经验与发展过程可以给电动汽车工业的发展奠定良好的基础。油电混合动力汽车现在虽然已经生产, 但是市场前景并不好。跟传统的燃油汽车相比较, 油电混合汽车具备良好的能耗优势。油电混合动力汽车工业的发展最主要的问题就是降低投入成本, 这也是需要汽车企业亟待解决的难题, 尤其是一定要降低电机驱动系统、电子控制系统以及动力电池等的成本。这样一来混合动力车的销售量才会提升, 才可能真正意义上给节能与减排做贡献。在研发锂动力电池上, 锂离子电池具备容量大、性能好、能量密度高、无记忆性等优势, 已经得到了众多车企的广泛认可, 是当前车用电池的工业化热点。
3 结语
综上所述, 汽车产业的环保节能是一项回收期长、社会公益性强、投入巨大的工作, 仅仅依靠汽车企业本身的力量是非常难以完成的, 这需要全社会的整体参与。我们要从国情出发, 创建节约型的消费观念, 一起营造消费环保节能汽车的良好氛围。同时汽车企业要努力引进与研发新技术、努力探索汽车新能源动力, 从源头上降低能耗, 避免环境污染情况的恶化。要努力宣传节能环保汽车在环保与能耗等方面的优势。新能源汽车是一种新生事物, 其发展的过程需要经过艰苦的探索, 需要不断创新与改善, 消费者在购买使用新能源汽车的时候, 有责任把汽车出现的情况真实的反馈给汽车生产厂家, 方便车企能够尽早改进, 让新能源汽车得到很好的推广, 其实促进汽车工业的环保与节能。
摘要：自从改革开放以来, 汽车工业得到了快速的发展, 取得了令人瞩目的辉煌成绩, 给我国社会经济的快速发展做出了非常重要的贡献, 但是与此同时也产生了一系列的问题。现如今, 汽车行业的环境污染情况非常严重, 汽车尾气排放已经成为了大气污染的主要来源。随着我国汽车工业的快速发展, 汽车保有量的快速增加, 环境污染将会越来越严重, 并且急剧减少的石油资源以及巨大的资源消耗也会存在巨大的矛盾, 所以, 积极带动汽车工业环保节能设计的应用研究迫在眉睫。
关键词：汽车工业,环保节能设计,应用研究
参考文献
[1]张希良, 等.中国新能源汽车产业发展现状与展望[J].环境保护, 2013 (10) .
[2]畅成伟.节能减排汽车驾驶技术探讨[J].河南科技, 2014 (6) .
现代汽车的节能与环保 篇10
在对国家创新体系展开研究的同时, 很多学者并没有忽视对产业创新体系的研究。肖德云等人在《国家863电动汽车重大专项课题中的协同学习机制》一文中强调了官产学是汽车产业创新体系的核心要素;李春燕 (2006) [2]认为产业创新体系是国家创新体系和区域创新体系的重要组成部分, 同时认为产业创新体系是国家创新体系和企业创新体系的桥梁;刘世锦等 (2002) [3]从全球价值角度阐述了汽车产业发展离不开全球价值链体系, 其结论是在一国框架内, 已经越来越难以建立起完整的、有竞争力的汽车产业体系;徐小钦等 (2007) [4]从重庆市汽车产业发展现状出发, 认为制约重庆汽车发展因素有政策、未建立起完善的自主开发创新体系、投入不够、人才缺失和没有建立汽车产业配套体系。虽然以上的相关研究都是从不同的侧面阐述了汽车产业创新体系的组成部分及其相互关系, 但是随着节能及环保汽车的发展已经成为时代主题的背景下, 如何构建一个相对完整的汽车产业创新体系, 并结合汽车发展趋势, 从推动知识、技术转移不同主体及动因角度, 刻画出汽车产业创新体系的相互关系及功能等, 目前还是空白。
1 我国汽车产业创新体系建设的背景
从世界汽车产业发展历程来看, 汽车产业的发展与各国生产要素的禀赋及市场的可接近程度有着直接的联系。我国汽车产业发展与跨国公司全球化布局有着紧密的联系。我国汽车产业的发展经历过四个不同的阶段:第一个阶段是封闭发展时期, 是指解放后到上个世纪80年代中期, 这个阶段是以低水平自主开发为主, 产品单一, 整个汽车产业的发展水平和技术能力都很落后。第二阶段是上个世纪80年代中期到90年中后期, 在这个阶段, 我国花了10多年时间, 通过大量引进技术和零部件国产化的办法, 实现了轿车的规模化生产, 结束了我国不能大量生产轿车、零部件不能国产化的历史;从我国汽车产业发展政策导向来看, 这个阶段是市场换技术时期, 也是我国汽车产业在全球化浪潮中逐渐被纳入到跨国公司主导的全球布局时期。第三阶段是上个世纪90年代末期到现在, 这个阶段的显著特点是一方面跨国公司把我国汽车产业纳入到其主导的全球化价值链中, 另一方面我国民族汽车工业也有了长足的发展, 整个汽车产业呈现加速分化和重组。
与整个汽车产业呈现的加速分化和重组相对应的是价值链环节有序性转移被打破。汽车产业价值链环节包括信息收集和分类、研究和开发、生产试销、引进、装配、市场开发等。从跨国公司全球化布局和市场可接近程度来看, 信息收集和分类、研究和开发等高价值部分一般分布在智力和资金资本比较密集的国家, 而引进、装配和市场开发等一般分布于劳动力比较密集的国家;随着市场接近程度难易不同, 生产试销、引进、装配和市场开发等价值活动有序由发达国家向不发达国家转移[5]。但是另一方面, 人才回流[6]、当地市场激励和压力[7]、所在国支持[8]等, 这种按价值链有序转移格局将逐渐被打破。特别是价值链各个环节的协调成本的上升, 将进一步要求价值链各个环节趋向于地理上集中[8]。目前以节能和环保为主体的汽车的研发、制造如火如荼, 如何在节能及环保汽车领域打造技术先发优势, 已经成为美国、日本及欧洲国家抢占未来产业发展的基本策略。而一个国家一个完整的汽车产业创新体系, 将是赢得未来汽车发展的基本保证, 也是快速把技术转化为产品的基本通道。建国后, 我国就开始从事汽车的生产制造, 但是在汽车产业的关键技术等方面, 与发达国家相比还有较大差距;如何发挥我国在汽车产业发展的后发优势及资源上的综合能力, 建立一个相对完整的汽车产业创新体系, 对于我国汽车工业的发展将具有重大的战略意义。
2 美国节能及环保汽车产业创新
由于受日本汽车的强劲挑战, 美国汽车产业界深深认识到汽车产业的发展已经不是整个汽车产业本身的问题, 而是美国与其它国家在围绕着汽车制造背后的知识贮备、知识再加工、技术开发、技术合成、产品研制、产业政策等产业创新体系内的深层次问题。美国政府开始实施“新一代汽车合作” (Partnership for a New Generation of Vehicles) , 简称PNGV。为组织实施PNGV, 美国政府每年拨款3亿美元, 通用、福特、戴姆勒—克莱斯勒三大汽车公司每年投入10亿美元。“新一代汽车合作”由当时的美国副总统戈尔直接分管, 总体协调;参加的政府机构有:能源部、交通部、国际部、商业部、航空航天局、环保总署等, 还有地方州和市政府;参加的研究机构:美国47个州的21个联邦实验室和51所大学。PNGV已使美国政府、研究机构和企业, 包括大学、系统供货商在内多个研究主体共同参与的汽车产业创新的国家行动, 并形成了围绕研发环境友好型汽车的产业创新体系基本框架 (见图1) 。PNGV的目标是开发环境友好型汽车, 减少有害气体和二氧化碳排放量, 降低废料和废物的产生, 将汽车燃烧效率提高3倍, 减少对石油进口的依赖, 加强美国汽车工业在汽车技术方面的领导地位。
美国在全国范围如火如荼地推动PNGV的同时, 没有忽略可替代技术发展, 并作为技术体系重要组成部分, 作为PNGV的重要内容。1993年, 美国政府把燃料电池汽车开发作为PNGV创新行动的一部分, 并为此开展了巨额资金资助。PNGV开展10年之后, 美国能源部和汽车产业界认为政府和企业合作开发应该继续, 但合作研发的方向需要调整。到了2002年9月, 布什政府又制定了新的“Freedom CAR”来取代PNGV, 其中CAR是 Cooperative Automotive Research (合作汽车开发) 的缩写, 转而将研究方向调整为支持氢燃料电池开发, 进一步推动清洁汽车的开发。当时的美国总统布什在2003年1月28日发表讲话公开支持Freedom CAR和氢燃料创新行动研究, 并建议投入12亿美元研发经费。同时, 布什还进一步建议针对以氢为燃料的氢能源基础设施建设以及先进车辆技术为中心的研发, 在未来的5年内将投入17亿美元研发费用。
Freedom CAR创新行动的战略目标是发展氢燃料电池汽车技术及相应的氢基础设施, 降低美国对国外石油的依赖性, 增强美国汽车工业的国际竞争力。但由于氢燃料电池还需要10～20 年的知识贮备和技术研发, 才能进行商业化推广。为了实现长远目标和短期目标的统一, Freedom CAR创新行动包含继续支持一些能见效快的可降低汽车油耗和减少环境污染技术的研发及市场化。
3 美国汽车产业创新的特点
3.1 政府大力支持汽车产业创新
不论是PNGV还是Freedom CAR都得到政府的大力支持, 在PNGV中, 当时由担任副总统的戈尔主管, 自实施以来, 美国政府在财政上共投入了50多亿美元。在整个实施过程中, 包括名牌大学、国家研究机构、国家实验室在内的453个单位参与了该行动, 在实施过程中所动用的力量不啻于美国的阿婆罗计划。在配套政策中, 美国为了促进汽车产业创新, 通过完善汽车产业的法律法规, 加强知识产权保护力度, 采取鼓励创新的税收制度, 对汽车产业技术进行推广等措施, 创造了 “既推又拉”创新环境。
3.2 大企业为创新体系的核心
在整个产业创新实施过程中, 改变了过去的控制关系为合作关系;研发主要由产业界主三大巨头牵头组成企业联合理事会, 同时吸收价值链企业, 包括供应商在内的企业参与。整个研发活动范围很广, 包括传统的技术领域和新技术领域;政府资金引导企业资金投入, 根据美国国家科学基金会提供的数据, 仅2002和2003年度福特汽车公司的研发经费为152亿美元, 戴姆勒-克莱斯勒汽车公司的研发经费为139亿美元, 通用汽车公司的研发经费为115亿美元。
3.3 产业创新目标明确
早期的创新目标是如何减少对石油等不可再生资源的依赖, 获取产业竞争力是美国整个汽车产业创新的核心目标, 具体目标可以分解为提高燃油效率和加强美国汽车在整个汽车产业界的领导地位等。围绕着这些目标, 形成了由美国联邦政府机构、联邦政府实验室及三大汽车巨头组成组织共同体, 同时为了进一步促进整个产业创新发展, 又建立了整车和零部件供应商合作研究关系。
3.4 适时地修改产业创新路径
在美国汽车产业创新执行过程中, 布伦特世界国际原油价格从1992年跌破10美元每桶逐渐爬升到2008年5月份133.17美元至高, 原油价格的剧烈变化深深影响了汽车产业发展, 也直接改变了汽车产业创新的技术路线设计。美国的汽车产业创新也毫不例外地由提高石油利用效率逐渐修改为如何取代石油的方向发展。
3.5 积极跟踪和支持相关技术的发展
美国在加大资助力度研究节油及环保技术, 同时支持以燃料电池为核心新技术新产品研究, 积极支持相关大学和部门参与燃料电池为驱动源的知识、技术及产品开发计划, 并为此提供了巨额资金资助。这为2002年9月制定的“Freedom CAR”奠定了基础, 也为美国汽车产业在该技术领域处于世界领先地位奠定了基础。
4 我国汽车创新体系结构及功能
从汽车产业创新过程及结果来看, 汽车产业创新体系 (Automobile Industrial Innovation System, AIIS) 指的是以汽车产业各组成企业为创新主体, 构建企业之间以及企业和高校、科研机构、用户和供应商、金融机构、政府之间的联系网络, 实现产业创新和产业升级。从美国的新能源汽车产业创新行动中可以看出, 一个完整的汽车产业创新体系应该包含四个部分: (1) 汽车产业创新目标体系 (2) 汽车产业创新政策体系; (3) 汽车产业创新环境; (4) 汽车产业创新的技术体系。
4.1 汽车产业创新目标体系
有研究发现, 明确的目标比只要求人们尽力去做会有更高的业绩, 而且高水平的业绩是和高水平的意向有关联的。中国汽车产业是一个比较国际化的产业, 既要在目标体系制定中考虑到传统汽车制造中如何利用比较优势, 又要着眼于在未来如何占领产业制高点。因此在目标体系设置过程中, 既要考虑到眼前发展目标, 也要考虑到未来发展目标。目前, 发达各国已经在实施二氧化碳减排战略, 推进新能源汽车产业化方面达成共识, 如何在节能和新能源汽车产业发展过程中实现我国汽车工业的自主创新战略目标, 是我们目前面临的最大挑战。
4.2 汽车产业创新政策体系
我国汽车产业在长期发展过程中, 技术发展力量明显不足, 产业创新能力欠佳, 而有效产业创新政策体系, 是获取产业现有和未来比较优势的重要保证。
首先, 汽车产业创新政策的制定, 都必须经过严格的规划, 体现出产业发展阶段性特征。从2004年国家《汽车产业发展政策》和2009年1月份工业和信息化产业部公布的《汽车产业发展政策》意见稿中, 可以明显看出我国政府在产业政策制定目标上, 已经注意到提升我国汽车产业创新能力的重要性。从一系列产业发展目标来看, 我国汽车产业发展主要着力发展新能源汽车技术, 但是并没有排除以传统技术平台为基础的节油型技术的研究及产品开发。
其次, 汽车产业创新政策是一个体系, 包含政策的供给、政策的需求和政策评价及监管措施等实施环境。依据Rothwell和Zegveld的创新政策分类体系, 具体内容为:供给政策, 包括公共事业、科学与技术开发、教育与培训、信息服务等方面政府所提供的支持;需求政策, 包括政府采购、公共服务、贸易管制、海外机构等方面政府所提供的队技术和产品的需求;环境政策, 包括财务金融、租税优惠、法规及管制等[9,10]。
再次, 汽车产业创新政策本身要具有诱导性和政策的连贯性。企业领导人总是趋向于进入获得国家创新系统支持的技术领域和相关产品市场[7]。汽车产业的创新, 受到技术轨迹及市场发展的阶段性影响, 如何有效地把企业家的眼前创新利益和社会发展的长远利益有效结合起来, 产业创新政策的诱导性和连贯性至关重要, 例如日本企业在电子产品和汽车工业方面的优势地位与国家整个创新导向是分不开的。目前我国汽车产业的发展一方面要通过市场机制引导企业开展以节油技术为中心的产品开发, 另一方面要通过产业扶持和项目资助的方式加大新能源汽车研究为中心的知识贮备、技术研究和产品研发。
4.3 汽车产业创新环境
汽车产业创新环境主要指促进汽车产业创新的软硬件环境, 汽车产业创新的硬环境是指产业发展所需要的合理的产业结构、不同产业之间的相互联系及组织网络等;软环境是指促进产业创新运行所必须的创新氛围, 包括法律制度、企业家精神等等。具体来讲包含以下三方面因素:
首先是要有利于创新的产业结构。从客车制造来看, 在1955年美国汽车三大主要客车制造商市场份额是95.4%, 而我国客车制造行业经过近20年的发展, 行业集中度仅从45.2%上升为目前的78.9%。行业集中不够, 一方面难以达到显著的规模经济;另一方面建立在众多中小企业之上的创新活动的制度化建设成本、产业研发实验室维护成本、不同企业与组织发展协调成本等等都将是一个不小的挑战。
其次, 支持创新的商业环境。支持创新的商业环境, 要打破过去条块分割的商业发展模式和技术管制模式, 要允许不同产权主体、不同所有制形式企业之间跨地区跨国界地开展合作和交流, 要鼓励汽车产业主体能够在全球范围内开展技术研发、产品研制、市场销售和原材料采购等商业活动, 同时要鼓励产业之间、产业内外的联合。
再次, 在制度上要培育企业家创新环境。创新思想转化为具体的商业机会需要企业家的参与和创造, 而企业家的创新和创造离不开一定的创新环境, 例如大学、机构和实体沟通渠道, 这些机构的存在及发展为企业的创新和发展提供了智力资源和知识源泉。
最后, 加强地方创新网络组织的建设。Mansfield (1995) 选取通过实证分析认为学术研究对产业创新的影响至关重要, 认为相当比例的高科技产业的产业创新, 如制药业、仪器制造业等, 均与近期的学术研究有关, 同时特别指出比起学校的知名度, 高科技产业的产业创新更关注地理因素, 他们选择合作伙伴时, 会选择与他们地理位置接近的科研院所。另外, 政府扶持的科研部门对产业创新起到了积极作用。Agrawal (2002) 指出, 科研院所的成果为知识外溢提供了一条有效途径, 在企业之间的建立的战略联盟、业务合作关系可以进一步提供互补性资源;与政府的联系, 可以带来更多的制度保护、政府合同等方面的机会。因此, 在吸收国外先进技术的基础上, 加大与当地研究机构之间的联系, 是目前我国汽车产业创新所不可忽略的, 特别是在目前我国有些名校科研目标多重化、科研合作壁垒较高的情况下, 与当地高校和科研院所展开合作, 积极加强当地创新网络建设, 不妨是一种明智的选择[7]。
4.4 汽车产业创新技术体系
汽车产业创新技术体系是以关键技术为核心, 多种生产技术与之匹配, 包括产业共性技术和关键技术的特定结构的技术体系。汽车产业共性技术是指在汽车产业各分支领域已经或未来可能被广泛应用的技术, 例如汽车总成综合控制技术、电机驱动控制技术等[11], 这些技术及其共享程度将对整个汽车产业或未来新产业将产生深度的影响。汽车产业共性技术作为整个国家产业共性技术在汽车产业技术中的体现, 是与其它产业技术, 例如电子、信息等产业交叉融合、跨产业的创新趋势密切相关的。汽车产业关键技术是指汽车产业发展、提升汽车产业竞争力具有重大影响和作用的技术, 关键技术突破及其进展, 将会直接影响了汽车产业升级及未来汽车产业发展的走向, 例如在电动汽车产业发展中动力电池及其管理技术、氢燃料电池技术的突破, 将会对整个产业发展产生深刻影响。
从功能上看, 汽车产业创新技术体系是汽车产业创新体系的核心, 是建立于一定的产业创新环境, 受到汽车产业创新政策体系的影响, 包含技术识别体系、技术评价体系、技术吸收体系、技术标准体系、技术组织与控制体系等。同时在整个汽车产业创新技术体系中, 围绕着关键技术突破、技术产品实现, 必须建立包括利益驱动机制、社会激励机制、运营机制、扩散机制、保障机制和优化机制等等。
任何技术发展都有自己的范式, 共享技术和关键技术决定产业发展的水平及技术产品可实现的程度, 但技术产品实现的水平、质量、性能和成本不仅取决于技术本身, 而且取决于与其配套资源和能力, 否则制约于“创新度”[12], 故作为一个产业创新技术体系, 产业发展的社会系统方面的能力是不可或缺的。目前在西方国家, 包括美国汽车产业出现的问题, 并不是技术本身的问题, 而是与社会人力资源成本控制等社会系统方面的缺失存在必然的联系。
5 结论与展望
汽车产业创新作为国家创新的重要组成部分, 对促进经济发展, 实现经济增长, 提高我国汽车产业整体竞争力具有重要意义。构建汽车产业创新体系, 有利于我们认识我国汽车产业发展过程中存在问题及不足, 便于我们在节能及新能源汽车创新过程中, 系统思考发展目标、创新环境、政策体系及技术体系之间的内在关系, 进而为改变和提高我国汽车在全球化汽车产业布局中的地位, 这也是创新型国家战略规划基本内容。
汽车产业发展目标和政策体系是联系在一起的, 在加强新能源汽车发展目标并没有否定发展以传统技术为平台的节能技术的开发和利用, 故目前的政策设计中, 既要体现出鼓励和扶持发展新能源汽车的政策导向, 也要涵盖如何在传统技术平台上, 加快节能技术的推广使用, 只有这样才能在目前的产业分工体系中提高自己的竞争地位, 在未来获得先机。
汽车产业创新环境离不开合理的产业结构, 离不开提供和改善企业家知识和智力资源的创新氛围, 故加强地方网络建设是必不可少的。
作为国家创新体系的组成部分, 目前我国汽车产业的发展既受到技术发展本身的制约, 也受到我国知识贮备、技术积累等因素的影响, 如何在节能及新能源汽车领域取得突破, 要求我国在汽车技术发展中要加强共性知识、共性技术和关键技术的协作开发和联合攻关。
摘要：认为人才回流、当地市场激励和压力、所在国支持等因素是引起和促进我国汽车产业发展, 改变和提高我国汽车产业在国际分工中的地位和获取竞争力动因。在回顾美国节能及环保汽车产业创新发展过程和评述其特点的基础上, 提出我国构建汽车产业创新体系包含目标体系、政策体系、创新环境和技术体系四个部分, 并认为这四个部分作为一个体系结构, 是相互融合相互支撑的。
关键词：创新体系,节能及新能源汽车,汽车产业
参考文献
[1]熊彼特.经济发展理论[M].北京:商务印书馆, 1990.
[2]李春艳, 刘力臻.产业创新系统生成机理与结构模型[J].科学学与科学技术管理, 2007 (1) 45-47.
[3]刘世锦, 冯飞.汽车产业全球化趋势及其对中国汽车产业发展的影响[J].中国工业经济, 2002 (6) 36-38.
[4]徐小钦, 谭利华.汽车产业提升自主创新能力研究——以重庆为例[J].重庆大学学报:社会科学版, 2007 (2) :67-69.
[5]芮明杰.企业战略转型的根本选择:产业创新[M]//复旦产业评论.上海:复旦大学出版社, 2008.
[6]拉辛, 沙卡.劳动力、资本和金融要素的国际流动[M].康以同, 译.北京:中国金融出版社, 2003.
[7]笛德, 等.创新管理———技术、市场与组织变革的继承[M].陈劲, 等, 译.北京:清华大学出版社, 2002.
[8]格兰多里.企业网络:组织和产业竞争力[M].北京:中国人民大学出版社, 2005.
[9]ROTHWELL, ZEGVELD.Industrial Innovation and Public Policy, Preparing for the 1980s and the 1990s[M].1981.
[10]张治河, 胡树华, 等.产业创新系统模型构建和分析[J].科研管理, 2006 (3) 78-79.
[11]章国政, 等.电动汽车产业共性技术共享的风险评估及防范研究[J].中国科技论坛, 2007 (4) :45-47.
现代汽车的节能与环保 篇11
汽车客运中常见的节能环保问题有汽车尾气的排放、汽车资源利用效率等。
1.1 汽车尾气对空气、人体影响
根据对我国各个城市的烟尘、氮氧化物、一氧化碳和二氧化硫4种主要污染物的统计, 表明由汽车运输业造成的环境污染已占我国总大气污染物的10%。根据对全球汽车数量的统计, 已有两亿多辆汽车, 仅每年总铅量的排放就达40万吨, 形成了最严重的大气污染源, 被喻为无形杀手。针对客运站来讲, 客运站是人流密集的地方, 目前大多数大巴为柴油车, 由于技术及成本原因目前尚不可能采用混合动力车, 而对旅客及客运站员工造成最大危害是大排量客车排放的尾气, 表现为客车在发车库侯客待发的时候, 一般侯客时间为10~15分钟, 多辆静止客车同时怠速排放, 污染很大, 包括噪音污染。长期吸入排放尾气往往容易诱发哮喘、呼吸器官以及心脏等方面的疾病, 由此也会加快受污染威胁人群的死亡速度, 而客运站员工长期的工作环境使其深受尾气的危害。因此, 人类生态环境面临着重大威胁, 汽车排气是罪魁祸首。
1.2 汽车客运站装修产生的有害物质
1.2.1 甲醛
甲醛是一种无色的有刺激性气味的气体。空气中甲醛主要来源于密度板、胶粘剂、刨花板、墙纸和胶合板等人造板, 释放期一般3~15年。甲醛通过呼吸道吸入, 对人体的危害具有隐蔽性、潜伏性、长期性等特点。长期吸入甲醛可以引发喉头癌、鼻咽癌等重症疾病。
1.2.2 苯
苯是一种无色的、具有特殊芳香的气体。空气中的苯主要来源于油漆、涂料、粘合剂和胶水。苯以及苯系物被人体吸入后, 可抑制人体造血功能, 使白血球、血小板和红血球减少, 患障碍性贫血率增高, 可以麻痹中枢神经系统, 导致女性月经失调, 胎儿先天缺陷。
1.2.3 氡
氡是一种无色、无味、无法察觉的惰性气体。氡主要来源于砖沙、瓷砖、水泥、大理石等建筑材料, 地质断裂出也会有大量的氡析出。氡随空气进入人体后, 或附着在气管粘膜和肺部表面, 或者溶于体液进入细胞组织, 引发肺癌、呼吸道病变和白血病。世界卫生组织研究表明氡是仅次于吸烟引起肺癌的第二大致癌物质。
1.2.4 氨
氨是一种无色带有强烈刺激性气味的气体。主要来自防火板中的阻燃剂、混凝土防冻剂等外加剂。氨对人体的眼、喉、上呼吸道有强烈的刺激作用, 可以通过呼吸道和皮肤引起中毒, 轻者导致充血、肺水肿、皮炎、支气管炎、分泌物增多, 严重会引发喉痉挛、喉头水肿, 也能够引起呼吸困难、昏迷甚至休克等症状。高含量氨会引起反射性呼吸停止。
1.2.5 TCOC
TVOC包括笨、甲苯、乙苯、对二甲苯、邻二甲苯、乙酸丁酯、十一烷、苯乙烯等。TVOC能够影响中枢神经系统、引起机体免疫水平失调, 出现头疼、无力、胸闷、嗜睡、头晕等症状, 也可能出现食欲不振、恶心等症状, 严重者可损伤肝脏和造血系统导致死亡。
1.3 汽车利用问题
每天都有大量乘客乘坐汽车出行, 汽车成为了最主要的交通工具。但是现在国内的汽车都为单层, 载客量小, 消费的汽油多, 造成环境污染大。
2 汽车客运站新技术的应用
2.1 汽车客运站建筑技术
2.1.1 太阳能推广
太阳能的利用有光热转换以及光电转换两种方式。事实上广义上的太阳能的来源是多方面的, 例如风能、水的势能、化学能等等。利用建筑节能技术, 以隔热、遮阳技术为主体, 发展太阳能推广技术。太阳能可以用作太阳能照明灯, 可以汽车客运站的照明工具。也可以应用太阳能电池板, 既节能又环保, 同时也能实现可持续发展。
2.1.2 化学建材材料
以新型的防水材料、建筑涂料、塑料管等为主。如:吸声材料, 是一种具有较强吸收声能、减小噪声性能的新型化学材料。由于具有薄膜作用或者共振作用、自身多孔性对入射的声能具有很强的吸收作用, 是超声学检查设备的元件之一。吸声材料要同周围的传声介质的声特性阻抗匹配, 使声能无反射的进入吸声材料, 使入射声能绝大部分被吸收。
2.1.3 运用混凝土新技术
扩大预拌混凝土在汽车客运站建筑中的应用范围, 提高预拌混凝土在汽车客运站建设中的使用量, 推广使用高强性能混凝土。
2.1.4 采用新材料
在建设和内部装修中使用质量、性能好的新型墙体材料, 无害, 无毒材料。如加气混凝土砌砖, 是一种可用木工工具切割而成型的, 用一层薄薄的沙泥砌筑表面, 有特殊拉毛浆粉面, 具有阻热蓄能效果, 是一种环保节能新墙体材料;又如麻墙纸、纱绸墙布、草墙纸等产品, 不但具有驱虫、保健、保湿等多种功能, 而且由于经过化学处理还排除了墙纸在空气潮湿或者室内外温差大时出现的起泡、发霉、滋生霉菌等现象。
2.1.5 摆放绿色植物
增加停车场、候车厅内植物绿化或植物绿化幕墙, 摆放观赏性植物不仅能使汽车客运站看着舒适、整洁、亲切, 还能净化空气。如吊兰、芦荟、仙人掌、虎皮兰、景天、平安树等都能吸收装修所带来的气味, 减少有毒有害气体。
2.2 环保新能源
2.2.1 电力资源在汽车客运站中的应用
电力资源如现在备受瞩目的太阳能, 太阳能发电是一种新兴的可再生能源。例如利用太阳能的智能化LED照明灯具, 就是一种节能的照明新产品。
2.2.2 环保能源技术在汽车客运站的应用
采用EM复合微生物技术进行公共厕所臭气处理, 如将臭气引向地下排污沟的技术等, 还有节水新技术。
外墙保温技术, 如保温砌块, 外墙保温砂浆;环境生态型玻化微珠保温系统;墙体饰面无机彩色干粉涂料等, 实际效果很好。
2.3 创新型可再生能源
其实一直被人们推崇的可再生能源技术也需要许多不可再生的原材料。2009年在伦敦召开的专题能源会议上, 主题之一就是推进可再生能源技术并实现可持续发展。与会成员表示, 目前大多数的可再生能源都基于不可再生资源, 人类需要寻找更节能、更环保的方式, 让可再生资源技术真正成为可持续发展、可再生的能源。
2.3.1 太阳能存在的问题
当今百分之九十以上的太阳能电池板, 在生产过程中都使用了大量硅, 虽然硅在地壳中含量十分丰富仅排在氧之后, 但硅也是不可再生资源。太阳能电池也十分依赖稀有金属铟, 事实上, 稀有金属本来储量就微小, 而现存含铟矿物不足十种, 且其储量十分稀少, 总量只约占地壳中的四百万分之一。
2.3.2 利用虹吸技术
虹吸原理是在连接管中创造一个低压的环境, 利用管内的气压与高位液体界面的大气压的气压差导入到连接管中, 在重力的作用下, 高位液体会流入到低位的容器里, 直到高低容器水位高度等同, 液体停止流动。根据虹吸原理, 客运站可在屋面雨水收集中利用该技术, 采用虹吸系统, 收集雨水后用于冲洗厕所, 绿化植物等, 经处理后用于洗车等等, 即节能又环保。
2.3.3 废气收集器
废气循环系统能降低废气中的氧化氮的排出量。在建站时可考虑利用这一新专利新技术, 如在排气管端接上废气喷洒收集器;或汽车空调通风系统改进油电混合, 候客时采用外接电驱动。
2.4 新型能源
新能源的开发受到全球的关注, 其中海藻、纤维能源很有可能成为可持续发展的新能源。美国国际能源公司已经宣称开发出利用绿色微藻生产生物燃料的新型技术, 从海藻或海草中提取生物燃料, 耕地占用的问题就会随之迎刃而解。利用纤维也能转化成燃料, 但由于纤维素不容易被分解, 通过发酵将纤维转化成为能分解的成分其预处理费用十分昂贵。乙醇也称酒精, 乙醇汽油是一种将普通汽油和粮食以及各种植物纤维加工而成的按一定比例混配的新型可再生替代能源。作为一种新型清洁节能环保燃料, 乙醇汽油是世界上目前可再生能源发展的重点, 也符合目前我国科学技术的发展, 有望成为能源替代战略的发展方向。
2.5 有效利用汽车
优先发展城市公共交通, 提高交通运输信息化水平, 调整优化运力结构、加速淘汰高耗能的老旧汽车、改进客车结构、有效利用汽车空间, 采用双层客车, 提高载客效率, 严禁使用报废旧机动车, 提高汽车有效利用率。购买小排量、低油耗、低污染汽车, 发展城市汽车行业, 也能提高人民生活水平。
3 结语
汽车在人们生活中扮演着不可或缺的角色, 有着不可取代的作用。紧跟时代步伐, 紧跟社会发展, 汽车客运站的建设也越来越受到重视, 汽车客运站的节能、环保、使用可再生能源建造也备受关注。环保、节能的汽车客运站建设能够方便百姓出行, 为百姓的健康着想, 进而体现和谐社会的宗旨。只有汽车节能、环保, 汽车客运站采用新型建筑技术, 我们的生活才能更加舒适, 我们的身体才能更加健康, 我们的城市才能更加美丽。
参考文献
[1]王立久, 曹明莉.建筑材料新技术[M].北京:中国建材工业出版社, 2007.
[2]孟文清, 阎西康.现代建筑施工新技术[M].北京:黄河水利出版社, 2010.