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作者:徐業良(2011-07-12);推薦:徐業良(2011-07-12)
附註:本文發表於汽車購買指南雜誌,2011年八月號,史丹福專欄。

汽車科技新挑戰:56.2mg

這一陣子您只要打開電視、翻翻報紙,一定很快就會感受到,選總統的季節又要到了!

不只台灣選總統而已,2012年美國的歐巴馬也要拼連任。台灣選總統時候選人通常總要放出一些政策利多的消息,六月底歐巴馬放出的政策卻是,美國政府正在思考將2025年美國的「總體平均油耗(Corporate Average Fuel Economy, CAFE)」調高到56.2mpg,每加侖汽油跑56.2英哩,換算一下是每公升汽油必須跑23.9公里。

「總體平均油耗」是甚麼?

「總體平均油耗」CAFE是美國國會在1975年為了因應當時阿拉伯石油禁運引發的能源危機所訂定的指標,任何汽車廠的小客車或輕型卡車要在美國銷售的話,整個車廠所有車款的整體油耗平均值必須低於這個CAFE指標。美國是世界最大的汽油消費國,97%美國運輸仍是使用汽油,對美國而言時由不只是民生物資,更是重要的戰略物資。把總體平均油耗指標訂得越高、越嚴格,除了節能減碳之外,美國對外部原油需求的依賴就會越低,也可以比較不受石油輸出組織OPEC的威脅。歐巴馬最新的能源政策便是要以更嚴格標準,讓每年減少數百萬公噸碳排放和數十億桶石油進口

目前(2011年)美國的總體平均油耗指標是27mpg,換算一下是11.5km/L2010年四月,美國的國家高速公路交通安全局(National Highway Traffic Safety Administration, NHTSA)和環保署共同公布了2012年到2016年的總體平均油耗指標,2016年的總體平均油耗指標是34.1mpg14.5km/L。這個2016CAFE指標的訂定已經不容易,過去數十年,美國車商仗著其在國會與官僚體制裡的影響力,維持汽車耗油標準不變,兩年前金融危機讓汽車業要接受美國政府紓困,才同意在2012年到2016年間達成新省油標準。

歐巴馬提出的“56.2mpg”看起來是個很大的跳躍,是目前總體平均油耗指標27mpg的兩倍多。

歐巴馬此項政策一出,引起很大的爭議和討論,不信的話您在網路上Google一下“56.2mpg”,您會得到“共約965,000項結果”,每一項都在報導或討論歐巴馬這項政策,每個人似乎都有些意見。環保團體自然十分歡迎,甚至覺得歐巴馬的總體平均油耗指標訂定還不夠高,最好能夠衝破60mpg;汽車廠則憂心忡忡,擔憂要達到如此嚴苛的油耗標準將要付出很高的成本,車價會因此大幅提高,甚至有質疑這項油耗標準在技術上根本不可行,他們認為合理的數字是42~46mpg,也透過國會議員等各種管道展開遊說。

所以“56.2mpg”反而像是雙方都可接受的折中數字。當然許多評論也共同認為,“56.2mpg”的影響絕對不只是底特律的美國汽車廠而已,歐巴馬提出的這項標準如果成真,對全世界的汽車產業乃至於汽車科技發展有標竿性的影響。

34.1mpg56.2mpg,這些數字到底是怎麼訂的?

說穿了其實也沒有太大的學問,基本原則只是耗油率每年改善5%2011年美國的總體平均油耗指標27mpg,五年後就應該提升至2016年的34.1mpg,九年後就應該提升至2025年的56.2mpg

根據汽車購買指南書後總表記載,我的那部Honda CRV高速公路油耗測試數字是14.6km/L,而且我自己的經驗,那是在高速公路小心輕腳油門才達得到的數字,2016年的總體平均油耗要達到14.5 km/L,應該已經是高標準了。

OK,耗油率14.5km/L其實還是可以想像的,但是56.2mpg23.9km/L

其實美國對於總體平均油耗的訂定,一向落後於日本和歐洲,美國2016年的總體平均油耗指標34.1mpg(14.5km/L),只和日本2012年的指標大約相同,歐洲2012年的指標已經訂在20km/L了。不過這個CAFE數字就像考試分數一樣,考試分數要從60分提高到80分不算太難,也許稍加努力就可辦到,但是要從80分提高到90分,從90分提高到95分,所須付出的努力一定大得多,可就不是「每年改善5%」的簡單計算了。

美國確實的總體平均油耗指標九月份才會定案,但不管如何,眾車廠已經在認真地思考汽車科技新挑戰:56.2mg

要提升平均油耗達到總體平均油耗的指標,車廠是一定得燒錢的。美國NHTSA在公布總體平均油耗指標同時,也作了仔細的估算,他們宣稱要達到2016年的總體平均油耗指標,在美國銷售的眾車廠未來五年總共要投資五百一十五億美元,每部新車售價因此要提高985美元。NHTSA同時也估算出車主在整個汽車壽命年限省下的油錢會超過3000美元,用這個數字嘗試說服車主,這個車價的提高是值得的。

不信的話一起來試算看看吧!如果耗油率從11.5km/L提高到14.5km/L,一年跑三萬公里的話可以省下540公升汽油,一公升汽油平均算新台幣30元,一年省下的油錢是16,200元,汽車壽命10年來算的話可以省下16萬多,還真的超過3000美元。

再往前推到2025年的56.2mpg,根據NHTSA的估計,為了達到這個標準每部汽車的售價要提高2100~2600美元。再用前面的假設估算一下,耗油率從14.5km/L提高到23.9km/L,一年跑三萬公里的話可以省下814公升汽油,一公升汽油平均算30元,一年省下的油錢是24,420元,車價的提高兩年半到三年就可以回收了。

OK,消費者應該可以接受總體平均油耗指標56.2mpg的高標準,對車主長期來說是可以省錢的。但是汽車廠知道如何提升汽車省油性來達到這個標準嗎?

如前所述,CAFE事實上是總體「平均」油耗,而且這個平均的計算公式還有些特別,和個別車種的年產量有關。舉例來說,如果某車廠要在美國銷售ABC三款汽車,耗油率分別是20mpg30mpg40mpg,產量分別是10,000輛、20,000輛、30,000輛,根據公式這個車廠的CAFE計算如下:

歐歐,這個數字沒有辦法滿足2016年的總體平均油耗指標34.1mpg。車廠可以有兩種作法,一是整體性的提昇耗油率,第二種作法則是多生產一些高mpg的車款(如車款C),少生產一些低mpg的車款(如車款C)。

所以許多評論預測,美國政府如果大幅提高總體平均油耗指標,對汽車廠加速電動車或油電混合動力車的開發與銷售,會是很大的誘因。有評論預測,為了滿足2025年總體平均油耗指標56.2mpg,電動車或油電混合動力車可能必須佔到車廠銷售總量的一半以上,其中純電動車可能要佔到10%。這種趨勢也會讓油電混合動力車走進正面的循環,銷售量越大,馬達、電池、汽車電子元件等等的成本也會大幅降低,車價下降、消費者更能接受,又有助於進一步提升銷售量。

目前油電混合動力車如最老牌的Toyota Prius,耗油率在60mpg左右,比2025年的CAFE指標沒高出太多,要進一步提升油電混合動力車的mpg數字,可以直接充電的plug-in hybrid將是未來油電混合動力車的主力,當然車廠也要求美國政府保證協助興建為電動車和油電車提供服務的充電站。

除了擴張電動車或油電混合動力車的市場,車廠挑戰56.2mpg的另一個策略,自然是在現有汽油引擎技術上持續改進,提高汽油引擎的mpgWell,汽油引擎大概沒有單一革命性的新技術,能夠把引擎耗油率大幅度提升,可能需要許多汽車科技的組合,這裡省2mpg、那裡省3mpg,一點一滴湊上去。目前看起來已經成熟的汽車科技,包括先進的柴油引擎、改良的直接噴射供油系統、渦輪增壓技術、停等熄火系統、新型的傳動系統、電動式的動力方向盤和空調系統、輕量化高強度的車體材料等等。

一公升汽油跑二十幾公里,您覺得是天方夜譚?到2025年,也許每部汽車都有這個能耐!