汽车制造业基于低碳经济的发展研究综述
【引言】人类面临的全球气候问题有着越来越严峻的趋势，“低碳”发展思路正不断得到全球共识。政府间气候变化专业委员会（Intergovernmental Panelof Climate Change，IPCC）于2007年发布的第四次评估报告表明，地球表面平均气温在过去100年里上升了0.74℃，预计到2100年全球平均气温“最可能的升高幅度”是1.8℃至4℃。在过去50年影响平均气温上升的诸多因素中，超过90%的可能性与人类化石燃料产生的温室气体增加有关。我国是一个在世界上影响巨大的发展中大国，发展低碳经济，既是责任也是中国可持续发展，转变发展模式的难得机遇。而对汽车制造业而言，发展低碳经济将会为整个产业带来新的思考与认识。本文从汽车制造业发展低碳经济的政策法规、产业结构、技术创新3个方面分别探究汽车产业低碳化发展的环境，进一步提出了低碳汽车产业发展的对策，旨在为低碳汽车的发展提供参考意见。
关键词：低碳经济低碳汽车技术发展
【Introduction】the human face of global climate issue is becoming more and more serious trend, " low carbon " development train of thought has been a global consensus. The Intergovernmental Panel on climate change ( Intergovernmental Panelof Climate Change professional committee, IPCC ) released in 2007 fourth assessment report showed that, the earth's average surface temperature over the past 100 years has risen 0.74 degrees Celsius, it is estimated that in 2100 global average
temperature " most likely rise " is 1.8℃to 4 ℃. In the past 50 years the average temperature rise effect of many factors, more than 90% with human fossil fuel generate greenhouse gas increase. China is a country with great influence in the world of the developing country, the development of low carbon economy, both is also the responsibility of Chinese sustainable development, change the mode of development opportunity. While the automobile manufacturing industry, the development of low carbon economy and will be for the entire industry to bring new thinking and understanding. This article from the auto industry to develop low carbon economy policies and regulations, industry structure, technology innovation from 3 aspects respectively into automobile industry low carbon development environment, further put forward the low carbon vehicle industry development strategies, aimed at the low carbon vehicle reference in the development of.
Key words: Low carbon economy Low carbon vehicle Technology development
近两年汽车电池在容量和安全性等技术方面取得关键性突破，外接式混合动力电动汽车和纯电动车技术发展迅速，电动汽车已经成为新能源汽车发展的主要方向。2008年底我国的比亚迪公司在世界上率先向市场推出外插式双模电动汽车F3DM，揭开了电动汽车产业化的序幕，也标志着我国的电动汽车已经达到国际先进水平。全面促进电动汽车发展，是我国汽车产业崛起与实现跨越式发展以及应对全球石油
危机与发展低碳交通的战略举措。
1.低碳经济与低碳汽车概述
1.1低碳经济概念
“低碳经济”的提法，最早见诸2003年的英国能源白皮书《我们能源的未来，创建低碳经济》，其后这个提法受到国际社会的重视，2006年前世界银行首席经济学家尼古拉·斯特恩支持作的《斯特恩报告》指出，全球以每年1%GDP的投入，可以避免将来每年5%-20%GDP 的损失，呼吁全球向低碳经济转型。2007年美国参议院提出了《低碳经济法案》，表明低碳经济的发展道路有望成为美国未来的重要战略选择。2007年12月3日联合国气候变化大会在印尼巴厘岛举行，大会制定了世人关注的应对气候变化的“巴厘岛路线图”，该路线图要求发达国家在2020年前将温室气体减排25%-40% o“巴厘岛路线图”为全球进一步迈向低碳经济起到了积极作用，具有里程碑的意义。中国环境与发展国际合作委员会2009年发布的《中国发展低碳经济途径研究》，最终将“低碳经济”界定为：一个新的经济、技术和社会体系，与传统经济体系相比在生产和消费中能够节省能源、减少温室气体排放，同时还能保持经济和社会发展的势头。
自2009年12月联合国召开有关气候变化的哥本哈根会议以来，气候变化问题越来越为国际社会所瞩目，哥本哈根会议涉及到世界各国从高碳排放的工业文明向低碳消耗的生态文明的革命性转变，关系着我国在未来发展的低碳经济格局中扮演的角色。
在哥本哈根会议的谈判桌上，一种新的交易市场——碳排放交易
市场应运而生。与此同时，伴随着气候变化问题带来的低碳经济作为一种新的经济形态初露端倪，成为国际经济新趋势。
无论哥本哈根会议的结果如何，世界肯定将走向低碳经济的绿色可持续发展道路，低碳经济发展也将成为我国“十二五”规划的重点内容。
1.2低碳汽车
低碳经济是目前经济发展的趋势，汽车工业在这个背景下要实现低碳发展，必须向低碳汽车方向转变。“低碳汽车”这个名词，目前在大众传媒中普遍使用，在学术界还没有人对低碳汽车提出公认的权威概念和定义。从名称上看，低碳汽车是各种传媒为了形容那些对环境，特别是对大气环境污染小，有利于保护人类生存环境的各种车辆。目前来看，低碳汽车应该包括传统的节能内燃机汽车和新能源汽车。低碳汽车不仅仅是从产品开发和制造方面来说，更重要的是从使用过程来说，因为一辆汽车在从新车到报废的整个使用过程中，对环境的污染远远大于汽车在制造过程及报废后对环境的污染的总和。
2低碳新能源汽车在国内外研究评述
2.1国外相关技术及研究
国外在新能源汽车最重要的汽车电池的研究上走在最前沿的美国，英国都有各自的不同技术。美国国家实验室发布了名为“SmartChargerController (简称SCC”的电动汽车充电控制装置，主要用于插电式混合动力车及电动汽车。英国的一家公司发明了被称为Elektrobay的路边充电站，它不仅可以为微型电动车充电，也可以
为大功率的电动车快速充电。
各国都加大了对新兴汽车动力系统的研发投入，混合动力汽车、氢能源汽车、燃料电池汽车和纯电动汽车等新技术、新产品不断被推向市场。
美、日、欧盟各国新能源汽车技术路线各有侧重。世界新能源汽车技术根据各国政府导向、本地区传统和技术成熟度，分别走出了以美国、日本和欧洲为代表的三条路线。对不同发展阶段的新能源车，采取不同的支持方法。对于技术尚未成熟的燃料电池技术，主要通过直接资助等手段在供给端鼓励技术研发；对于已经进入商业化运行的新能源汽车技术，主要在消费环节通过税赋优惠等措施来扩大市场，并取得良好成效。混合动力汽车已成功实现商业化，销量稳步提升。混合动力汽车技术最为成熟，是当前新能源汽车的主力军，已经在北美、日本和欧洲成功实现了商业化。
2.2 我国低碳新能源汽车市场研究动态
我国在低碳新能源汽车的研究上不少专家学者做了重要论述，上海复旦大学的罗少文在《我国新能源汽车产业发展战略研究》中详细阐述了我国在新能源汽车上发展的必要性和重要性。催胜民所著的《新能源汽车技术》全面系统地论述了新能源汽车技术，阐述了新能源汽车的类型，发展新能源汽车的必要性和新能源汽车发展现状及趋势；重点介绍了电动汽车用动力电池、电动汽车用电动机、纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车的结构、原理及设计方法等；对天然气汽车、液化石油气汽车、甲醇燃料汽车、乙醇燃料汽车、
二甲醚燃料汽车、氢燃料汽车和太阳能汽车的特点、发展现状及趋势也进行了介绍。书中内容既有在新能源汽车上已经广泛应用的成熟技术，也有最新发展的一些高新技术。
我国新能源汽车产业始于21世纪初。2001年，新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的“863”重大科技课题，并规划了以汽油车为起点，向氢动力车目标挺进的战略。“十一五”以来，我国提出“节能和新能源汽车”战略，政府高度关注新能源汽车的研究和产业化。
2009年6月，工信部发布《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》，主要对新能源汽车的三个技术阶段的产品进行了细化。
到现在，我国新能源汽车已经发展了八九年，我国新能源汽车产业状况发展到何种程度？相关产业链发展如何？在全球新能源汽车开始进入蓬勃发展阶段的有利时机下，我国新能源轿车发展呈现出何种趋势，我国新能源轿车消费市场容量又有多大？本报告将以定量分析和定性分析相结合，捕捉市场最新消息，结合全球发展状况，解答上述问题，为我国企业在低碳经济时代下新能源轿车消费市场战略规划与预测提供强大的决策支持。
3低碳汽车发展环境
3．1 政策法律环境
2009年为促进我国汽车产业持续、健康和稳定发展，国家特制定了《汽车产业调整和振兴规划》，规划明确提出要启动国家节能和新能源汽车示范工程，由中央财政安排资金给予补贴，支持大中城市示范推广
混合动力汽车、纯电动汽车、料电池汽车等节能和新能源汽车。2011年由国家科技部制定的《电动车“十二五”专项规划》目前已经进入实施阶段，在未来5年重点突破电池、电机和电控系统等电动车关键技术，以小型纯电动车为主要发展方向，2015年电池生产成本降至现在的一半，电动车保有量达到100万辆。2012年4月18日，国务院审议通过了《节能与新能源汽车产业规划》，该《规划》不仅明确了10年内我国新能源汽车发展的总体目标和阶段目标，并且对新能源汽车发展路线以及扶持政策提出了明确的要求。规划指出，加快培育和发展节能与新能源汽车产业，对于缓解能源和环境压力、推动汽车产业转型升级、培育新的经济增长点具有重要意义。要以纯电驱动为汽车工业转型的主要战略取向，重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化，推广普及非插电式混合动力汽车、节能内燃机汽车，提升我国汽车产业整体技术水平。
3.2制造技术创新
中国新能源汽车产业始于21世纪初。2001年，新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的“863”重大科技课题，并规划了以汽油车为起点，向氢动力车目标挺进的战略。“十一五”以来，我国提出“节能和新能源汽车”战略，政府高度关注新能源汽车的研发和产业化。《节能与新能源汽车产业规划》发展目标提出：到2015年，新能源汽车初步实现产业化。动力电池、电机、电控等关键零部件核心技术实现自主化。混合动力汽车实现产业化，基本掌握先进内燃机、自动变速器、汽车电子、轻量化材料等关键技术；到2020年，新能源汽车实
现产业化。节能与新能源汽车及关键零部件技术达到国际先进水平，驱动电机平台技术达到国际先进水平；燃料电池汽车技术与国际同步发展。
以下根据目前国内经济技术的发展水平，以及国外制造技术的发展情况，结合汽车工厂规划设计中的重点节能环节，介绍部分在汽车工厂尚未得到推广的、节能效果比较显著的新技术。
（1）气缸
气缸作为汽车发动机的主要零部件之一，为实现气缸的轻量化，过去主要的生产原材料铸铁将逐渐被铝所取代。此外，为确保稳定的产品质量，能够有效控制材料重量的压铸技术也逐渐普及。
（2）发动机
发动机的选择是制造低碳汽车的一大关键，目前发动机新技术主要有以下几种发展趋势：天然气发动机，即采用产自油田和气田的天然气作燃料的发动机；氢气发动机，氢气可从电解水、煤的气化、天然气中制取，燃烧产物对空气没有什么污染；水燃料发动机，即在发动机燃料管内装一铝制转子，并将铝线一端插入水中，另一端引向转子，当在铝线和转子间通电时，铝线在水中放电，使水分解成氢气和氧气，随后，气体进入燃烧室，燃烧后产生驱动力；净化污染空气的发动机，即吸进含烟雾的空气，在催化剂的作用下，排放出洁净的尾气；液态空气发动机，将空气中的氮气分离，然后经过-160℃的低温进行液化，液体氮便成为空气发动机的燃料。
（3）涂装工艺
传统的涂装工艺即“喷中涂-烘干-喷金属底色漆-喷罩光漆-烘干”，简称“三喷两烘”。日本马自达汽车公司与涂料公司协作，开发成功“三喷一烘”工艺，即中涂、底色漆、罩光清漆三涂层湿碰湿喷涂工艺，一起烘干，取消中途的烘干过程，达到节能的目的。这种新工艺节省总能耗15%-20%。
（4）车间设备
以冲压车间为例，冲压车间液压设备上驱动液压泵的电动机，由于生产节拍的限制，长期工作处于25%左右的低负载状况，电能大量浪费。而在工艺规划设计选择设备时就考虑采用变频器，通过降低电动机转速来降低液压泵的输出功率，使液压泵的输出功率与实时负载匹配，就能提高电动机的功率因数、改善电动机的启动和停机性能，并且可以减少泵损耗，从而达到节点、降低噪声和延长液压泵寿命的效果。
3.3产业结构创新——低碳产业链
每个企业都处在产业链中的某一环节，一个企业要赢得和维持竞争优势不仅取决于其内部价值链，而且还取决于在一个更大的价值系统（即产业价值链）中，一个企业的价值链同其供应商、销售商以及顾客价值链之间的联接。
产业价值链是指在以一个主导产业为核心的领域中，关联度较高的众多企业及其相关支撑机构在地理空间上，产生了企业在某一产业价值链上集聚的现象。这种产业价值链上企业的集聚，向上延伸到原材料和零部件及配套服务的供应商；向下延伸到产品的营销网络和顾
客；横向扩张到互补产品的生产商及通过技能、技术或由共同投人品联系起来的相关企业，同时集群内还包括政府和多功能公共机构的参与。正是由于产业链的特殊性，使得我们在对企业进行低碳化改革的时候，不仅仅需要考虑企业内部的低碳化，更要结合所在行业的产业链进行低碳化，即从产业链上游开始，一路延伸到产业链下游，形成一条低碳产业链，以此促进整个行业或产业集群的低碳经济发展。
以汽车制造业为例——汽车制造业产业链的出现和演变经历了一个漫长的发展过程，很多汽车企业已经摒弃了过去那种从设计、制造到销售都由企业自己负责的经营模式，转而在全球范围内与供应商和销售商建立合作伙伴关系。例如：福特公司在推出新车Festiva时，就采取新车在美国设计，发动机在日本马自达公司生产，其他零部件和装配在韩国制造厂生产，最后再运往美国和全球市场上销售的方式。这样做的目的显然是为了追求低成本、高质量，从而提高自己的竞争实力。
经过100多年的发展，目前的汽车制造业已经是一个非常成熟的产业。然而，在过去的十多年中，整个汽车行业在激烈的市场竞争和过剩的生产能力下表现出一系列明显的发展趋势，如利润减少、价格下调、产品复杂程度增加、研发成本上升、企业不断重组兼并等，这些都对汽车制造业的产业链产生了根本性的影响。
在低碳经济全球化发展的背景下，汽车制造业的低碳化趋势也越来越明显。我们既要从产业结构、能源结构调整入手，转变汽车制造业高碳经济发展模式；也要从产业链的各个环节上，从产品设计、生
产制造、消费回收的全过程中寻求节能途径，已实现最终的低碳经济模式。
国内的汽车行业原本就是十分热门的话题，随着低碳经济的发展，必将会为汽车制造业带来新的变革，尤其是对汽车产业链来说，在低碳经济形势下，我们还需要做更多的研究与探索。
4.总结
新能源汽车产品作为一个新兴产业，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。我国汽车产业在传统内燃机方面起步较晚，技术与国外相差很大。但是目前我国汽车市场处于快速发展期，在新能源的资源和市场发展环境方面优势明显，电动汽车的技术水平与国外先进技术很接近，因此发展低碳汽车产业有很高的可行性。发展低碳汽车需要进一步建立健全行业标准，明确产业发展路径，采取积极的财政税收激励政策，鼓励具有自主创新能力的低碳汽车企业发展，优化低市场环境政策和倡导低碳的消费理念等各项措施，加强低碳汽车的研发、生产和使用，并且要把政府、企业和消费者三方面的作用形成合力，从而有效推动低碳汽车产业的发展。参考文献
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