1、,電是關鍵未來汽車四化“綠色化、電動化、電子化、自動化”及對策汽車工業是全球性支柱產業，是國際經濟競爭中的重要領域，是 國家經濟實力和技術水平高低的標志，體現了一個國家的綜合水平, 它誕生于德國，成長于法國成熟于美國，挑戰 '崛起于日本。它帶動了鋼'鐵'鋁'塑料'橡膠'電子'化工等工業發展，促進了道路 '橋梁'市政建設及修理 '餐飲'旅館' 零售等第三產業發展。由上世紀70年代重批 量生產 '高速化 ' 高性能'重安全 '降噪音' 少排放' 為省能而小

2、型化到最 近十幾二十年的電子化 '綠色環保化。在未來，汽車將向安全 '舒適'環保' 自動化方向發展，簡言之為汽車的“四化”-綠色化' 電動化'電 子化' 自動化。這“四化”中電是關鍵。電貫徹了 “四化的始終。具體地說：1、考慮車輛報廢時材料回收再利用，使在考慮少排放 不排放'無噪音環保化的同時，使汽車“尸體”也得到回收而全部綠 色化，氫氣車和電動車就是一個方向；2、采用預防性安全系統，提 高駕乘人員的安全保證如雙保險裝置、 ABS系統、安全氣囊；3、車載機與全球定位系統的應用使汽車自動化成為可能。 這些都離不開電 動化和電子化，電

3、是未來汽車四化的基礎。、汽車綠色化綠色汽車是 21世紀汽車的主旋律。前不久，聯合國環境規劃署一報告指出，工業廢氣排放已將城市 人口的一半置于碳 '氮氧化物超標的大氣環境中，全球每天有1000人因此而死亡，而此污染的80%源于汽車尾氣，年排放達幾億噸。為 此，國際社會和各國政府，正尋求用綠色汽車替代燃油汽車。我國現有汽車1600萬輛，以后年增約200萬輛。2000年進口原油7650萬噸，成品油3000萬噸，耗資250億美元，且將以每年1350萬噸進口量增加，但石油資源是有限的，汽油代用品將逐步增加以保證我國政治 '經濟'和軍事安全。如有甲 '乙醇汽車 '天

4、然氣車'椰子油車'氫氣車 '太陽能車'電動汽車等。實現少污染、零污染，最終綠色化，每輛汽車就是空氣過濾器，排氣將比進氣更干凈。減輕污染較自然方法是降低油耗：1、汽車小型化，設計合理,輕質，前置前驅動等經減輕自重而省油的有效程度占50%，全鋁 '全塑汽車就是輕質化的典型；2、減少滾動阻力 '空氣阻力等行駛阻力占省油有效程度的30% （車速75公里/小時，空氣阻力與行駛阻力各占 一半，車速再高時，空氣阻力已是主要部分，此時將以減少空阻系數為主）；3、提高發動機和機械效率占省油有效程度的 20%。其中最有效為減輕自重,每輕10%，油耗少80%。用輕質材

5、料是改進汽車結構的主要方向,外殼采用塑料、鋁或新型鋼板及車內部件塑料化是設計制造新趨勢,從而相對節約能源提高了效率,增加了汽車綠色化的內涵。在山西試驗的甲醇中巴車每車年節減燃料費4000-6000 元，汽車發動機495IQ由榆次新天地公司制造，已運行2'5萬公里。類似的綠色環保中巴車在太原、侯馬、大同等6個地市近百輛車中取得良 好效果。又結合美、英、意等國經驗混入3-15%在汽油中，并加入添 加劑使用。而我國能源以煤為主，易于生產甲醇，較易選為汽油代用 品。天然氣汽車相對于汽油汽車也有以下優點：減少空氣污染，一氧 化碳為汽油的1/15，碳氫化合物為1/5，二氧化硫為1/20,二氧化碳

6、為4/5，噪音低40%，熱效率更高，結炭少而磨損少，延長了大修間 隔2-2'5萬公里，機油少1/2，運輸成本少50%以上，抗暴性比最好 的汽油還高17-32%，不加抗暴劑壓縮比就更高，安全可靠。但汽油 代用品是少了污染，不是零污染。氫氣車 '太陽能車'電動車才是目標,是真正意義上的綠色車。綠色汽車也稱智能化環保型汽車，是不用燃油有環保作用的汽 車，包括電動汽車和非燃油汽車。它們在各國政府支持下，經過數十 年研制與開發，已成為二十一世紀知識經濟時代的綠色行文化工具。日本早在20世紀80年代初為解決新能源問題，就著手太陽能汽車、 電動汽車的開發。本田公司連續三次獲得太陽能汽

7、車拉力賽冠軍。 法 國BSA標志-雪鐵龍集團電動汽車為法國在21世紀全國電動汽車保 有量達10萬量，立下汗馬功勞。綠色汽車的主要代表為電動汽車, 后將詳談。今天圍繞環保和能源結構，汽車工業將面臨巨變。未來12-20年電動汽車將占據15-20%的市場。不難想象，21世紀是綠色汽車主宰現代汽車社會的世紀。二、汽車電動化電動汽車是 21世紀的主角。汽車廢氣排放和噪音已成為現代城市自然環境的重要污染源。為迎接這次汽車綠色革命，世界各大汽車公司已投入大量資金， 并取 得令人注目成績。電動汽車以自載高能蓄電池為能源， 依靠大功率電 機提供動力的新型交通工具，具有清潔，動力多樣化，能量轉換率高, 結構簡單，

8、使用維修方便等優點，是實現零排放和克服能源短缺的綠 色汽車，是未來汽車的工業潮流。電動汽車的關鍵在蓄電池容量和降 低整車成本。游樂場碰碰車就是最簡單的電動車。它早于汽油車出現，由于內 燃機問世，使燃油車代替了電動車成為主導。20世紀90年代又被重 新看好。不過一次充電后行駛距離從幾十公里（鉛酸電池）升到鎳氫 電池的220公里和鋰離子電池的600公里，可達125公里/小時以上, 從零到100公里時速只需6'5秒，起動性好。日產公司的鎳鎘電池6 分鐘就能充到40%功率，15分鐘能充滿。日本電力公司同樣電池可 達176公里/小時，充一次電可以40公里/小時行駛548公里，但為 較輕的碳纖維塑

9、料車身。美國通用公司的395公斤鉛酸電池充電2-3 小時，可走195公里，速達標20公里/小時。新型電池有的電池可裝 于輪轂中。電動汽車行車穩定可靠、舒適寬敞、安全無聲、零排放、直接傳 動，但動力、傳動、外觀設計等方面也有困難。一是生產者愿否較快更換流水線。二是價格高：本田公司“夢幻號”太陽能車為150萬美元；豐田公司的RAV41LEE在1996年9月上市價為4.4萬美元, 為汽油車2倍。批量生產是降價首選，這又與流水線更換連在一起。電動汽車產業化已成為中國汽車工業產業結構和跨越式發展的切入 點，可能發揮后發優勢，迅速趕上先進國家。實現與汽車工業的同步 發展。武漢理工大學教授王仲范認為我國電動

10、汽車技術上只落后發達 國家約8年，核心技術甚至處于世界領先地位。加入 WTO更面臨前 所未有的挑戰，應抓住機遇努力發展電動汽車。科技部高新技術司司 長李健認為電動汽車是典型的高科技產品， 由內燃機向電動車過渡必 將極大推動汽車工業的技術改造，促進傳統汽車產業的信息化和現代 化。也推動相關產業的信息化，刺激和推動包括信息產業在內的各高 新技術產業發展。最近十年，電動汽車將逐步成為汽車工業競爭的焦 點。經歷關鍵技術研究、概念車開發、樣車驗證等階段后，發達國家 已相繼推出電動車商品，并在政府有關政策優惠下開始進入市場 （如 法國政府規定凡購買者一律可獲 5000-8000法郎補助）：意大利埃尼集團研

11、制的蓄電池體積僅為現用的1/10，電容量卻很大。日本尼桑公司的則進入充電站只需幾十秒即可取出用完電的蓄電池而換上新的蓄電池，使用者只須付相當于加油費的新電池的充電電費，比加 油更快更安全。屁股冒煙不再是汽車象征，而是電機 ' 電動化作為特 征了。面對嚴峻的挑戰，高科技的競爭。政府有關部門應發布相應法規, 強化政府職能，把開發高水平電動汽車作為一項戰略任務， 提到議事 日程，要編制中 '長期規劃和方案，組織協調。就研制進度 '預期目標 '責任分工等作出具體明確規定。并象法國一樣制定有關電動汽車產銷'用的優惠政策；密切注視電動汽車的發展動向，認真做好信息工

12、作，免走彎路；重視高效能蓄電池開發研制，把電子 ' 電力' 機械等方 面的新技術 '新工藝及巨額投資，在政府統一組織協調下廣引人才,多方籌資，把全國有關科研部門、高校、車廠組織起來，技股資勞結 合，合作攻關，共同開發，加快進程，把加油站改建成充電站。與電動汽車同樣具有無污染、高熱值、資源豐富的氫汽車，時速可達210公里，已在德 '美投入試運行。這其中光解和電解產氫都離不開電。三、汽車電子化一一現代汽車技術的潮流。科技和經濟發展對汽車性能也提出了更高要求， 為此現代汽車大 量應用了電子技術，不僅提高了傳統汽車性能水平，也開拓了應用領 域，進入汽車電子化時代。汽車電

13、子化程度高低已成為衡量汽車技術 水平高低的重要標志，未來汽車競爭本質上將在汽車電子化方面。 使 汽車豪華、可靠、安全，減少了污染。汽車對環境污染主要在三個方 面：噪音、廢氣和廢車回收。減少廢氣污染可采取電噴射和凈化技術。電噴射技術是對供油、點火等過程進行電子控制，使發動機處于最佳 狀態，使用后比化油器車動力高 5-10%，油耗少了 10%，減少至少90%的污染被消除。排氣凈化技術也是采用空燃比電子控制系統。這兩項都離不開電子技術中的閉環反饋控制。汽車中70-75%為鋼材可回收，其余為非金屬材料，特別塑料零部件難回收易污染。其他電子 裝置有電控懸掛 ' 電子調節車高 '衛星導航

14、' 自控車距'四輪轉向 '車內數據處理傳真系統 '電噴系統'記憶合金百葉窗彈簧 '鎂合金板輻車輪'測距定位防撞系統 '夜視器'瞄準器等。汽車電子從20世紀70年代開始分為三個階段:1、1972年以前為交流發電機 ' 電壓調節器 ' 電子喇叭'間歇刮水裝置 '汽車收放機'電子點火'數字鐘等，這些起點較低，我國已采用；2、1972年-1982 年，以集成電路和16位以上微處理機在汽車上應用為標志，有電噴 系統、自動門鎖、程控駕駛、限速定速、自動燈光系統、自動防抱死 裝置、車輛導航

15、、撞車及防盜報警、電子正時、電子變速（按鈕變速 器）、自動記程及耗油記、數字式儀表等。其間以電噴技術和防抱死 系統（ABS）為代表，初步出現了機電一體化；3'1982年至今，汽 車微機日益成熟并向智能化發展。由由胎壓控制 ' 牽引力控制'全輪轉 向控制'聲音合成與識別器 '電子負荷調節器 '蜂窩式電話' 自動后視鏡 系統' 道路狀況顯示器 '集成線束等發展到車用微波系統、多路傳輸系統'以ASICS32位微處理機為基礎的通訊與導航協調系統、自動防撞 系統、超重超速報警、動力最優化系統、電子地圖、自動駕駛與自動 檢測，

16、出現了智能化汽車。概括起來，汽車上電子技術有四方面應用：1、動力與信息控制（電噴'防撞制動'懸架控制）；2、娛樂與通訊系統（高保真 CD音響'汽車電話-電視等）；3、積極安全性技術，有雷達測距與警告系4、統 '紅外夜視系統 '玻璃信息顯示（在前風窗上顯示行車信息）；交通信息技術與電子導航等技術裝置。目前，電子器件占汽車成本的1/3，電氣故障占據1/3，電腦優化控制可節油1/3。汽車電子產品年增15-20%，每車由20世紀70年代的25美元提高到2000年的2000 美兀，汽車電子產品將有150億左右，占電子工業的3%。總之，汽 車電子化是大勢所趨，是汽車

17、發展的潮流。汽車電子化是跨學科的。它的基本元件主要由傳感器 '控制器和執行機構組成。其中傳感器是敏感元件，主要種類有：流量傳感器 '轉速傳感器 ' 負壓傳感器'氧傳感 器'位移傳感器 '溫度傳感器及振動傳感器等。要求它們經濟可靠而又精度高。車上電子控制核心為單片機，單片機除滿足上述三個要求外,還要求安全密封'抗干擾' 抗振動。單片機是我國弱項，必須加強電技 人員與汽車人員的交流與合作。四、汽車自動化一一汽車駕駛的發展趨勢。上文提到的智能化汽車，指的是汽車微電腦代替了駕乘人員人腦 的部分功能，其中自動駕駛將是重要方面。這就是汽車的自

18、動化。據 奔馳汽車研究所使用模擬系統進行調查結果，85%用戶希望轎車有自 動巡航功能，80%希望有自動道路跟蹤功能，95%希望有自動起步' 自動停車功能，80%希望有高速公路自動駕駛功能。就安全而言，自動駕駛替代了駕駛的大部分操作，使得駕駛員有更多時間去考慮' 反 應或修正自身或駕駛儀的錯誤，使駕駛儀控制的車行軌跡更加精確（人很易判斷駕駛儀工作是否正常，反之則很難）。自動巡航控制是 按駕駛員預選的車速 '通過對節氣門的反饋控制以適應路況的變化而維持預選恒速。下坡時，由于車速升高，計算機發出指令會減少油門（節氣門），上坡或進入壞路時則進行相反操作。汽車駕駛自動化有兩個方面

19、經濟效果：1、大大提高道路利用率,減少了行車間安全距離要求；2、自動駕駛貨車中使用的電子拖桿技 術，不僅減少了駕駛員數量，且降低制造成本和燃油消耗。此外，自 動駕駛儀也最大程度地減少了駕駛人員生理及心理因素引起的安全 隱患。自動轉向燈開關及發現克服“瞬間睡眠現象”已經成為現代高 檔汽車輔助駕駛系統的必須設備。 經過對公路進行較大改造，增加電 子導航設備或編碼磁體，就可以降低傳統汽車駕駛自動化所要的環境 識別與重構困難及所需成本。又借助于全球定位系統（GPS）,直接 對汽車輸入地名、經緯度、電話號碼來進行線路檢查，快捷地提供一 條到達目的地的最佳路線或由于道路堵塞、施工、走錯路等發生意外 時，經再檢索又出現新的最佳路線。為使駕駛員或汽車電腦事先了解行駛中路況變化，也可作出語音提示：如在一般道路500米前，高速公路1000米前就向我們提前說明路況以及時改變方向，這是汽車 電子導航的最主要功能，將使有自動駕駛功能的汽車象巡航導彈一 樣，只要能量足夠，就可以自主尋找目標或目的地。這些都要以電子 技術為基礎，當然離不開電。未來汽車的四化，電動化是為了綠色化；電子化則使汽車更安全'