(作者:山德 孟东晖 李显君)
美国政府在1993年克林顿政府提出“新一代汽车伙伴计划”以来,制定了大量相关政策,其中大多数针对汽车提升平均的单位油耗行驶里程,以此降低每公里的CO2排放量,这些政策推动新能源汽车技术的创新及推广,促进了该产业的发展。
美国新能源发展概况
新能源汽车是指采用替代燃料而不是汽油或柴油作为燃料的汽车,因此在美国通常称为“可替代燃料汽车”,但在中国习惯被称为“新能源汽车”。我们近年来在各创新政策推动下发展起来的新型能源包括:生物柴油、压缩天然气(CNG)、动力电池、乙醇(E85)、混合动力、氢燃料、液化石油气(LPG) 等。
1.新能源汽车总体发展情况
表1总结了1991至2013年历年美国汽车制造商推出的各型轻型载货汽车数量,包括替代燃料汽车(AFV)、混合电动车(HEV)、纯电动车(PEV)和柴油车。
2013年数据显示E85燃料(乙醇燃料的一种,85%变性乙醇与15%的汽油或其他烃类的混合物,百分比为体积)占据了相当大的市场份额。这要归功于这样一个事实,即制造E85燃料汽车的核心技术相对比较便宜,而且或多或少能够与汽油车兼容。
上述各类汽车的总数量从1993年至2002年一直稳步增长,这是由于混合燃料汽车(FEV,发动机能使用汽油、E85或二者混合物)的引进和推广。随后几年,替代燃料汽车和混合电动车的份额快速增长。只有2010年例外,这与经济形势萧条有关。1993年至2013年,三大集团及其子公司的替代燃料汽车数量占总量接近66%。
1991-2013年推出的轻型柴油车型数量
替代燃料汽车销量占比1 2 3 4 下一页
2.生物柴油和乙醇
几年来美国政府正努力降低对外化石燃料依赖。生物柴油的生产和使用是降低负担的手段之一。通过图2可以发现截至2006年生产和消费非常接近,出口的激增导致产量突然达到峰值。2010年至2011年的快速增长与再生能源标准(RFS)有关。RFS是在2005年能源政策下形成,它规定2012年汽油中必须加入75亿加仑的可再生能源。
生物柴油生产、消费和净出口
乙醇燃料的生产、消费和净出口3.混合动力汽车与燃油经济
混合动力汽车的卖点之一是合算的燃油里程。第一台全美国制造混合动力汽车是福特翼虎,与采用常规发动机的同款产品相比,混动版翼虎的温室气体排放实现惊人的28%的降低。尽管自诩市场上最节油的紧凑型SUV,混动版福特翼虎于2013年停产,被装配1.6L“生态升压”汽油发动机的常规动力翼虎所替代。后者预计将有更好的公路燃油经济性,但事实上26MPG的表现低于前代混动版的28MPG。但无论如何,这种新发动机的采用,以及为福特汽车部件开发新技术所付出努力,这些是朝向更清洁的发动机迈出的令人钦佩的一步。2009年通用汽车终于决定跟随潮流生产混合动力汽车,跟随美国更大、更好的汽车传统,通用开发了Yukon SUV的混动版。这款车唯一失败之处在于通用未能充分利用混动技术和6.0L V8发动机。这导致混动版车型的温室气体排放相比传统内燃机车型仅仅降低了微不足道的19%。
采用传统发动机与混动技术的同款车型MPG对比尽管如此,在政府为应对衰退推出的刺激政策的资助下,2010年通用汽车雪佛兰Volt车型的引入是迄今为止最成功的根本性技术变革。雪佛兰Volt是美国市场的首台插入式混合动力汽车(PEV),其销量持续保持市场领先。2013年10月底,雪佛兰Volt面对三大集团的竞争者占据了大约75%的市场份额。