汽车材料及轻量化趋势
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1.2.2 燃油经济性法规

在石油危机的影响下,世界各国逐渐推出了燃油经济性相关法规,逐渐提高燃油经济性指标来降低汽车消耗的能源,并促进汽车工业在提高燃油效率方面的技术发展。1975年美国国会颁布了企业平均燃油经济性(CAFE)标准。U.S.Department of Transportation.Corporate Average Fuel Economy(CAFE)Standards,1200 New Jersey Avenue,SE Washington,DC,2014.CAFE标准涵盖了所有车型,要求汽车制造商的车辆平均燃油效率高于标准值。由于国家在能源战略和环境问题方面给予的重视,燃油经济性标准值随之逐渐提高,对汽车制造商的要求也逐渐提高。

CAFE标准由美国交通部(DOT)的国家高速交通安全司(NHTSA)制定,其中平均燃油经济性指标和温室气体排放指标是由环境保护局(EPA)于1975年根据能源政策与储备法案(EPCA)计算制定的。在2007年,EPA依据能源独立和安全法案(EISA)以及清洁空气法案(CAA)对上述指标进行了修正。

根据2014年美国国家高速交通安全司发布的“燃油经济性概要”,可以得到1978~2014年乘用车和轻型卡车的CAFE燃油经济性标准值和实际值,如图1-8所示。U.S.Department of Transportation.Summary of Fuel Economy Performance(Public Version)[N].Washington:NHTSA,NVS-220,2014-12-15(3-4).从图中可以看出,乘用车和轻型卡车的燃油经济性均高于同时期的CAFE值,且保持增长趋势。其中,乘用车的CAFE标准值在2011年后快速提高,给汽车制造商带来了巨大的压力。因此,如何满足CAFE燃油经济性标准是汽车制造商正面临的严峻问题。

近年来,随着气候变化和减少温室气体排放这一问题日益严峻的挑战,美国国家高速交通安全司制定了最新CAFE标准为“2017轻型车温室气体排放及平均燃油经济性标准:终版”。U.S.Department of Transportation.Summary of Fuel Economy Performance(Public Version)[N].Washington:NHTSA,NVS-220,2014-12-15(3-4).标准涵盖的时间为2017~2021年,表1-4中列出了基于CAFE标准的平均汽车燃油经济性的预估值。CAFE规定到2025年以后,中轻型乘用车的燃油经济性将是54.5MPG,折合为每100km耗油4.3L。此外,欧盟、日本和中国都制定了类似的法规,如图1-9所示。其中,欧盟的燃油经济性法规最为严格,要求在2020年达到60MPG;而日本和中国将分别是55MPG和50MPG。新制定的高标准将降低传统内燃机车辆的石油消耗,提高新能源车的应用市场,并降低温室气体排放量,促进气候变化和空气质量的改善,以及汽车相关技术的发展。

图1-8 汽车燃油经济性CAFE标准值及实际值(1978~2014年)

表1-4 基于CAFE标准的平均汽车燃油经济性预估值

为了抑制高油耗汽车的生产和购买,许多国家对高油耗的车辆征收“油老虎”税。例如,美国国会从1978年的能源税法案中已开始制定“油老虎”税。United States Environmental Protection Agency.Gas Guzzler Tax Program Overview[C].Pennsylvania:Office of Transportation and Air Quality,2012.该税的征收对象是不满足燃油经济性指标的新车,税额取决于车辆的燃油经济性与销量,由汽车制造商和进口商承担。其测试方法与环境保护局(EPA)相同,即在实验室条件下测定新车的燃油经济性,不考虑实际路况及驾驶条件。因此,测试值通常高于实际值。当汽车的燃油经济性低于22.5MPG时,汽车制造商和进口商将被强制要求支付额外的油耗税。燃油经济性越差,油耗税率越高。最高的单车“油老虎”税可达8000美元。图1-10所示为美国自1991年1月以来实施的汽车“油老虎”税税率。

图1-9 主要国家乘用车的燃油经济性法规

注:1英里≈1.6093千米。

图1-10 1991年1月起实施的美国油耗税率与燃油经济性的关系