【諾諾課堂】汽車輕量化02-油耗大爺

上一期，說到了油耗和排放的法規是汽車輕量化最大的驅動力，表達的實在是太過委婉了。更加直接的說法應該是，油耗和排放對於汽車廠商來說，就是他大爺！是他大爺！他大爺！大爺！爺！

為啥？看幾張圖你們就懂了。

這是歐洲排放標準，從歐I到歐VI，排放限值從紅色的區域被壓縮到了藍色的一小塊，美國的排放標準則更加的嚴格，硬是把大眾逼出了「作弊的智慧「。去年被曝光以後，大眾還必須得拿出一副認錯的態度，你們說，這不是大爺是什麼？

再看這張圖，這是各個國家地區排放標準的推進進程，日本、美國、歐洲三個標準是全球範圍內執行的最嚴格的。中國的標準是基於歐洲標準制定的，考慮到汽車工業起步較晚，在執行的時間上會有所滯後，但呈現了逐年向歐洲標準跟緊的趨勢。達不到法規要求的產品不能拿出來賣，被大爺步步緊逼，車企們早就開始顫抖了。

接著再看看各國的油耗控制計劃，縱坐標是每公里的二氧化碳排放量，和百公里油耗的換算關係為22.5：1。也就是說，天藍色的那條代表中國的曲線，計劃在2020年把汽車的平均油耗，降到5.3L/100km以下。對於那些熱衷於做SUV的車企來說，看著大爺制定的這個計劃，簡直嚇尿了。

為啥SUV們會壓力山大呢？那就要搞清楚影響油耗的幾個方面。一方面，是內燃機的熱效率問題，這方面的進步空間很有限，其上限不可能超過熱力學的卡諾定律。

目前做的最好的豐田普銳斯也只能達到40%，而其他主流車型普遍都在30%-38%之間，每上升1個百分點都需要投入巨量的技術和成本。在這一點上開源，技術升級周期比較漫長，逼近物理定律的過程舉步維艱。

另一方面，發動機輸出的機械能量主要用作克服道路行駛的阻力。對於在平路上勻速行駛的車輛來說，其阻力的構成主要就是滾動阻力和空氣阻力。

滾動阻力近似一個恆值，隨著速度的上升，只有輕微的上揚，空氣阻力雖然在靜止時為零，但是隨著速度上升，呈現出與速度的二次方相關的對應關係。如果想要在能源消耗上面節流，那麼必須降低這兩個阻力，這也讓無數的汽車工程師操碎了心。

一分為二，降風阻的話題我們暫且擱置，等哪天愛車的諾諾建了風洞再吹O(∩_∩)O

那麼關注到滾動阻力，它是汽車在低速行駛時主要的機械能損耗，它可以從兩個方面進行改善。一個方面，選擇經濟型的輪胎，並時常保持一個較高的胎壓，這樣能一定程度地減小滾動阻力，但同時也會伴隨著抓地力減小、舒適性下降的副作用。

還有另一個更加治本的方面，那就是在保證汽車整體品質、性能和造價不變甚至優化的前提下，降低整車的自身重量，怎麼越聽越耳熟？對，我們管這個減重的內容叫做汽車輕量化。

唉喲，繞了好大一圈總算回到輕量化系列的主題上了！沒錯，汽車的設計進步就是在克服各種雞毛蒜皮的「小事」。

剛才還提到了SUV，之所以SUV油耗高，就是因為它們不光風阻大，而且滾動阻力也大。就拿大眾旗下4款出自PQ35平台的車型來說，高爾夫GTI、速騰GLI、途觀、途安之中，途觀不光是風阻（正投影面積）的擔當，還是整備質量的擔當，所以自然也成為了油耗的擔當。

重量不光增加了滾動阻力，還在汽車的啟停交替中為了獲得更大的動能而無形中「吃掉」更多的油耗，這部分的消耗在城市工況中一點都不比滾動阻力帶來的油耗少。

那麼問題來了，整車重量對油耗到底會有多大的影響呢？

目前可以查到的數據有兩種表達：

一、若整車重量降低1%，油耗可降低0.7%；

二、若整備質量每減少100kg，百公里油耗可降低0.3-0.6升。

第一種基於比例關係，第二種基於實際數值，但對大家來說都不夠直觀，那我們就來計算個數吧！

我們根據這個數據做一個推算，假設一台汽車輕量化以後減重了100kg，百公里油耗下降0.5L，在它20萬公里的使用壽命中，汽油的平均價格如果為6元每升。那麼，這個100kg的輕量化可以在整個車的使用周期里為車主節省6000元的燃油開支。

這個費用可觀嗎？可觀！這都直接抵掉購置稅了。可又並不可觀！消費者更看重在買車的時候多優惠幾千，而不是去計算每年能省的幾百塊錢。這麼看來，輕量化簡直是個深藏功與名的良心工程！

然後，我們換個層面再算一個數字。中國目前汽車保有量到達了2.8億，假如平均每台車一年行駛的里程數為1.5萬公里，那麼一年下來，這個全部節省下來的油錢是1260億人民幣，換算成汽油的重量是1550萬噸。2014年中國原油進口量較2013年多了2640萬噸，由於成品油轉化率在65%左右，摺合下來是1716萬噸燃油。

言下之意就是，假如能做到每台車100kg的輕量化，那麼中國對石油進口的依賴性可以大大地得到緩解。那麼就不難怪了，汽車輕量化的意義關乎到了國家的能源安全戰略，政府不惜被汽車工程師們罵得狗血淋頭，也要拿著油耗和排放的法規出面來強裝大爺，脊梁骨的痛又有誰來懂！點破到這裡，大家是不是又能體會到了什麼呢？

為了讓大家睡個好覺，本期就先到這裡了，但是留給大家一個問題。

輕量化僅僅是改善了油耗嗎？

帶著疑問，請看下回：諾說輕量化03-輕治百病

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