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「世大智科/天才家居」-我們創業囉
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作者:徐業良(2015-10-12);推薦:徐業良(2015-10-12)
附註:本文發表於汽車購買指南雜誌,2015年十一月號,史丹福專欄。

談福斯汽車醜聞

喜愛、關心汽車的您,一定注意到上個月汽車世界的大新聞,噢,該說是醜聞,福斯汽車在柴油引擎廢氣排放測試「作弊」。

考試作弊不是甚麼新聞,但引擎廢氣排放測試也能作弊?

918日美國的環境保護署(Environmental Protection Agency, EPA) 正式向福斯發布了違規通告,勒令召回所有涉及車輛。主要原因是EPA發現在美國銷售的福斯汽車柴油引擎上加裝了一個特殊裝置,判讀到汽車正在接受廢氣排放檢測時,會自動改變引擎操作以得到較佳檢測數據,能夠通過廢氣排放檢測。

德國汽車巨人福斯公司一直力圖打開美國的柴油引擎車市場,強調低廢氣排放的TDI引擎正是福斯宣傳自家柴油引擎車的重點之一。美國EPA調查廢氣排放檢測作弊的範圍僅限於在美國市場銷售的482,000福斯柴油引擎車,包括福斯生產的Audi A3,和福斯自家品牌的JettaBeetleGolfPassat。但是福斯已經承認其所生產的遍佈全球的一千一百萬輛車,包括八百萬輛在歐洲售出的柴油引擎車,都加裝了這樣一個所謂的「克敵裝置(defeat device)」。

“Defeat”「克敵」這個名稱很妙,國內也有新聞翻譯成失效保護器」,我還是覺得叫做「克敵裝置」比較傳神。

讀大學的時候系上有位教必修課教授的外號叫做「背多分」,根據學長的情報,背多分教授期中、期末考的考題大部分是考古題,準備考試只要蒐集考古題,一大堆數學公式推導不必管他懂不懂,背起來就對了。我在背多分教授那門課上下學期都得到不錯的分數,雖然實際的實力遠比分數差了很多,但考試的時候能過關就行了,實力如何似乎沒甚麼人關心。

這樣算不算作弊?

福斯汽車這個「克敵裝置」其實是一套電腦軟體,可以從目前車速、引擎操作、甚至方向盤位置等等參數判斷車子目前正在接受廢氣排放測試。就像考古題一樣,汽車廢氣排放測試都是把車子放在實驗室測試平台,在完全控制標準的條件下接受測試,各項操作方式和參數基本上都是標準化的。例如廢氣排放檢測時要依照一定模式操作方向盤,在實際駕駛情況下,駕駛轉彎時方向盤也會震動,但當汽車在實驗室測試平台進行檢測時,方向盤並不會隨著車輪轉動而震動,電腦軟體接收到汽車方向盤轉動的情形,便能判定此時汽車正在接受廢氣排放檢測。

「克敵裝置」猜到了考古題,便會把引擎工作狀況切換到專為廢氣排放測試設定的「安全模式」,廢氣排放能夠完全符合要求,讓汽車通過檢測,但是引擎動力和省油性都降低許多。一旦離開測試實驗室回到馬路上,軟體又將引擎工作狀況自動切換回一般模式,引擎回復原本性能,但廢氣排放卻遠遠超過容許標準值。

現代汽車電腦控制軟體十分複雜,政府的檢測單位很難察覺其中玄機,福斯汽車在廢氣排放檢測上作弊,最早是由美國西維吉尼亞大學的研究團隊發現的。他們在道路上實際駕駛,從排氣管的廢氣量測,發現福斯JettaNOx排放量是容許標準值的15~35倍,福斯PassatNOx排放量則是容許標準值的5~20倍。道路駕駛和實驗室量測差距如此之大,一開始他們還懷疑是否自己的研究有問題。

根據這項研究結果,美國EPA開始深入要求福斯公司說明為何實驗室測試和道路駕駛廢氣排放有如此巨大的差異,福斯終於承認他們在電腦控制程式裡小心藏了這個「克敵裝置」。

這個可以在檢測時降低廢氣排放「克敵裝置」,聽起來技術上似乎並不困難,至少比辛苦開發高性能、低排放,又省油又乾淨的柴油引擎要容易多了。

您一定知道汽車內燃機引擎有汽油和柴油兩大類,兩者各有優缺點。柴油引擎在歐洲一向十分受到歡迎,最重要的優點就是省油。一方面柴油本身每公升蘊藏能量原本就高於汽油,另一方面柴油引擎工作效率也比汽油引擎佳。兩項因素加成起來,同樣排氣量的引擎,每公升柴油可以跑的公里數可以比汽油引擎高出30%

汽車一向是溫室效應氣體二氧化碳主要排放源之一,柴油引擎的低油耗可以幫助達成減碳的目標配額,也是歐洲各國政府大力鼓吹使用柴油引擎汽車背後的原因之一。

柴油引擎最重要的缺點是氮氧化物(NOx)和其他懸浮微粒的排放,造成空氣汙染和對人體健康的危害。

歐洲對於柴油引擎汽車廢氣排放標準比較寬鬆,在歐洲馬路上行駛的車子,有三分之一是柴油引擎車。自1970年代開始,美國對NOx排放的標準就嚴格許多,這也是柴油引擎車很難打進美國市場的重要因素,事實上直到最近幾年才有柴油引擎車能夠通過美國的廢氣排放檢測標準,包括福斯汽車以加裝「克敵裝置」的方式通過檢測。

近年來柴油引擎技術有了重要突破,結合低硫柴油、先進引擎技術,以及一種稱為「選擇性觸媒還原系統」的廢氣排放控制技術,能透過化學反應,將氮氧化物轉為對人體危害較低的氮氣、氧氣、水及少量的氮氧化物,將柴油所排放的氮氧化物降低至原先的10%,這使得柴油引擎能夠被用於對廢氣排放量管制較嚴格的家用汽車。「乾淨柴油引擎(clean diesel)」一度被視為汽車引擎科技重要成就,也使得柴油引擎車正式進入了美國市場,雖然佔有率還不到1%,包括福斯汽車的482,000輛柴油引擎車。

福斯公司也就是在2009年開始在其柴油引擎車加裝「克敵裝置」。福斯的廢氣排放控制技術其實可以通過美國的廢氣排放檢測標準,然而 NOx廢氣控制使得引擎溫度升高,影響其省油性,同時廢氣控制也會影響引擎扭力輸出和加速性。福斯汽車事實上無法同時滿足性能、油耗、低廢氣排放的要求,最後選擇作弊一途,然後被抓到了

福斯汽車醜聞發生後,高層主管道歉的道歉、下台的下台,福斯立刻準備了65億歐元處理回收美國近50萬輛柴油引擎車。但事情絕對沒有這麼容易,美國EPA有權對福斯公司就每一部在測試中作弊的汽車罰款最高37,500美元,光是罰款就可能高達180億歐元-福斯公司去年獲利是120億歐元。接下來福斯還要面對消費者和股東提出的法律訴訟,甚至有傳言美國司法部將會發動刑事偵查,調查整體事件是否是有計畫的「犯罪」。

目前只有被美國近50萬輛福斯汽車被召回,但是福斯最大的市場在歐洲,銷售汽車半數都是柴油引擎車,估計有1,100萬輛福斯柴油引擎車可能都加裝了「克敵裝置」。除了美國和德國之外,目前對福斯汽車展開調查的國家包括歐洲的英國、法國、義大利,以及加拿大和南韓,各國政府、立法機關、環保團體都質疑福斯汽車廢氣排放測試的合法性。

除了福斯汽車之外,其他車廠也開始受到懷疑。加州的空氣資源局(Air Resource Board)已經在開始檢察其他汽車廠的測試數據。福特、BMW、日產等車廠紛紛跳出來表白他們並沒有在柴油引擎車加裝「克敵裝置」,不過也有汽車廠不予置評,或者只是宣稱「一切合法」。之後雪球不知道會不會越滾越大,有更多車廠作弊醜聞出現。廢氣排放測試的方式也將有所改變,歐洲將在2017年起,要求所有車款除了實驗室測試之外也要有實際道路駕駛測試數據,這樣就不容易有「克敵裝置」可以猜到的考古題了。

福斯汽車醜聞發生後,股價連續兩天跌幅超過 20%,市值蒸發掉三分之一,相當於 250 億歐元,其他汽車廠股價也跟著暴跌。就銷售量來說,福斯汽車是全球最大的汽車公司(也許不是最賺錢的),有報導估計福斯汽車醜聞對歐洲經濟乃至於世界經濟造成的衝擊,甚至大過先前希臘債務危機。

汽車銷售佔德國出口的比重去年達到近 18%,汽車工業是二次世界大戰結束以來德國工業的象徵,德國製造汽車居然要靠做假,德國工業品牌的聲譽為此蒙塵。德國新聞媒體 9 22 日甚至憂心忡忡地報導稱,福斯汽車要是垮了,德國也就垮了。而德國要是垮了,歐洲也就垮了。

從汽車科技發展的角度來看,柴油引擎車原本市場接受度就比較低,「乾淨柴油」一度提升了柴油引擎車的形象,福斯醜聞發生後柴油引擎車似乎又被打回原形。也有報導認為,福斯醜聞發生之後,各個車廠將更堅定、快速地朝向電動汽車發展。

福斯醜聞發生之後,保時捷的前老闆Matthias Mueller先生臨危受命,接手掌理福斯汽車。Mueller上任時提到,「我最急迫的任務就是要不計一切代價,贏回大眾對福斯集團的信心。」

還有對德國汽車工業的信心。