重 型 商 用 车 辆 第 三 阶 段 燃 料 消 耗 量 限值 标 准 研 究 报 告 Research Report of Heavy-duty Commercial Vehicle Fuel Consumption Limits Standard the Third Stage 中 国 汽 车 技 术 研 究 中 心 2016 年 11 月 重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 前 言 近些年来，随着我国经济持续快速发展，汽车工业产销规模不断扩大。2015年，我国汽车产销量双双突破2400万辆，汽车保有量突破1.7亿辆，给我国能源和环境带来巨大的压力。重型商用车百公里燃料消耗量高、年行驶里程长，已成为目前我国汽车柴油消耗的主体。 为应对汽车产业快速发展及汽车保有量不断增长带来的能源问题，完成“2020年商用车新车油耗接近国际先进水平”的目标要求，进一步促进重型商用车节能技术发展，中国汽车技术研究中心在工信部和国标委的指导下，于2014年启动了重型商用车第三阶段燃料消耗量标准研究工作。本报告全面介绍了重型商用车第三阶段燃料消耗量标准节能目标、节能潜力和成本、燃料消耗量限值方案等主要技术内容的确定过程，同时总结了目前标准实施中暴露出的问题，提出了下一阶段工作方向。 本报告是在工业和信息化部的指导下，由中国汽车技术研究中心编写完成的。报告由王兆指导、郑天雷执笔，编写组成员包括金约夫、保翔。由于时间仓促、报告尚有许多不尽人意的地方，敬请关心汽车节能与环保工作的领导、专家和社会各界提出指导和批评意见，以便我们在后续工作中改进和提高。 重型商用车辆燃料消耗量限值标准项目组 二零一六年十一月 重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 目 录 第 1 章 研 究 背 景 1 1.1 政府文件相关要求 1 1.2 我国重型商用车产销量变化 2 1.3 标准研究制定过程 4 1.4 小结 6 第 2 章 节 能 目 标 分 析 7 2.1 我国和国际先进水平差距分析 7 2.2 我国和国外标准法规发展趋势对比 15 2.3 节能目标的确定 17 第 3 章 节 能 潜 力 和 成 本 分 析 18 3.1 节能技术应用状况及发展趋势 18 3.2 节能技术调查 20 3.3 节能潜力和成本分析 21 第 4 章 燃 料 消 耗 量 限 值 方 案 26 4.1 适用车型范围 26 4.2 基础数据 27 4.3 评价单位和评价体系 27 4.4 燃料消耗量限值 28 4.5 标准严格程度统计 33 4.6 小结 34 第 5 章 后 续 工 作 35 5.1 整车排放与燃料消耗量协同管控 35 5.2 重型商用车辆燃料消耗量标识 36 5.3 重型商用车辆燃料消耗量测量方法完善 36 5.4 2025年重型商用车燃料消耗量限值研究（第四阶段） . 37 5.5 小结 37 参 考 文 献 38 重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 中国汽车技术研究中心 1 第 1章 研究背景 我国汽车产销量和保有量近些年保持快速增长。 2015年，我国汽车产销量双双超过2400 万辆，连续七年成为世界第一汽车生产和消费大国。 2015 年我国汽车保有量已突破 1.7 亿辆，汽车保有量的快速增长给我国能源和环境带来巨大的压力。目前，我国汽车用汽柴油消费占全国汽柴油消费的比例已经达到 55左右，每年新增石油消费量的70以上被新增汽车所消耗。 2015 年，我国石油表观消费量超过 5.43 亿吨，全年石油净进口约为 3.28 亿吨，对外依存度首次超过 60。预计在未来一段时期，我国汽车保有量仍将持续增长，由此带来的能源紧张问题将更加突出。 1.1 政府文件相关要求 加快培育和发展节能环保汽车，既是缓解燃油供应矛盾、减少尾气排放、改善大气环境的需要，也是未来和谐汽车社会的需求，更是我国汽车产业健康可持续发展的必然选择。自 2001 年起，我国先后制定发布一系列旨在提高汽车燃料经济性的试验方法、限值标准，将汽车燃料经济性纳入汽车产品管理，建立实施汽车燃料消耗量标示和通告制度，制定实施节能汽车推广补贴、车船税减免政策，有效地促进了先进技能技术的引进、应用和发展，显著提升了我国汽车的燃油经济性。 2012 年，我国发布了节能与新能源汽车产业发展规划（ 2012-2020），提出以纯电驱动为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向，重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化，推广普及非插电式混合动力汽车、节能内燃机汽车，提升我国汽车产业整体技术水平。燃料经济性显著改善，即到 2015 年，当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至 6.9 升 /百公里，节能型乘用车燃料消耗量降至 5.9 升 /百公里以下。到2020年，当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至 5.0升 /百公里，节能型乘用车燃料消耗量降至 4.5升 /百公里以下；商用车新车燃料消耗量接近国际先进水平。 2015 年，我国发布中国制造 2025十年行动纲领，提出将 “节能与新能源汽车 ”作为重点发展领域，明确了 “继续支持电动汽车、燃料电池汽车发展，掌握汽车低碳化、信息化、智能化核心技术，提升动力电池、驱动电机、高效内燃机、先进变速器、轻量化材料、智能控制等核心技术的工程化和产业化能力，形成从关键零部件到整车的完成工业体系和创新体系，推动自主品牌节能与新能源汽车与国际先进水平接轨 ”的发展战重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 2 中国汽车技术研究中心 略，为我国节能与新能源汽车产业发展指明了方向。 中国制造 2025规划解读提出，到 2020 年，乘用车（含新能源乘用车）新车整体油耗降至 5升 /100公里， 2025年，降至 4升 /100公里左右；到 2020年，商用车新车油耗接近国际先进水平，到 2025 年，达到国际先进水平。其中，推动节能与新能源汽车产业发展的主要路径之一是完善标准法规体系，提升检测评价能力，加强产品事中事后监管。规划解读提出制定分阶段的乘用车、轻型商用车和重型商用车燃料消耗量目标值标准，实施乘用车企业平均燃料消耗量管理和重型商用车燃料消耗量标示制度。 1.2 我国重型商用车产销量变化 2015 年，我国汽车产销量双双突破 2400 万辆，汽车保有量突破 1.7 亿辆。下图为2005至 2015年我国乘用车、轻型商用车和重型商用车销量及汽车销量增长率情况。从图中可以看出，近些年我国各类车型销量均保持高速增长。 2008年，受国际金融危机等因素影响，汽车整体销量增长受到较大影响，但 2009年和 2010年在汽车产业振兴规划、汽车下乡等政策的刺激下，汽车销量增长率分别达到 46.2和 32.4。 2011 和 2012 年随着相关政策的退出，我国汽车销量增长放缓，但仍较上一年保持增长。 图 1 20052015年我国汽车销量变化 重型商用车是指最大设计总质量大于 3.5 吨的商用车辆，在我国汽车销量中约占10。以 2014 年数据为例，我国共销售汽车 2349.19 万辆，其中乘用车 1970.06 万辆，重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 中国汽车技术研究中心 3 商用车 379.13万辆。乘用车、轻型商用车和重型商用车销量所占比例如下图所示 图 2 我国汽车销量构成（ 2014年） 2005 至 2014 年我国重型商用车销量及销量增长率如下图所示。 2005 至 2010 年我国重型商用车销量保持快速增长，从 2005年 90.6万辆增长到 2010年 243.1万辆，增幅达 168。但在近几年，受整体宏观经济形势的影响，销量变化较大，在 200 至 250 万辆之间波动。 图 3 20052014年我国重型商用车销量变化 重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 4 中国汽车技术研究中心 2005至 2014年我国各类车型增长率如下图所示。从图中来看，乘用车整体销量增长速度明显高于商用车；在商用车中，重型商用车销量波动幅度大于轻型商用车。在车市较为低迷的 2008、 2011和 2012年，重型商用车销量增长率均为最低；而在销量增长最快的 2009和 2010年，重型商用车销量增长率高于轻型商用车。这从侧面说明了重型商用车市场更容易受到总体经济形势和相关刺激政策的影响，市场波动更为剧烈。 图 4 20052014年我国各类车增长率变化 1.3 标准研究制定过程 2012 年，国务院发布节能与新能源汽车产业发展规划（ 20122020 年），提出了 2020年商用车新车燃料消耗量接近国际先进水平的目标。 2014 年，国标委工一 [2014]74 号国家标准委关于印发 中提出 “针对 2020年的重型商用车第三阶段燃料消耗量开展标准限值研究 ”。 2015 年，中国制造 2025规划解读提出了到 2020 年商用车新车油耗接近国际先进水平、 2025年达到国际先进水平的目标。 2015年 9月，中美元首气候变化联合声明提出共同推进下一阶段重型商用车燃料消耗量标准制定 美国承诺将于 2016年制定完成其下一阶段、世界级的载重汽车燃油效率标准，并于 2019年实施。中国将于 2016年制定完成下一阶段载重汽车整车燃油效率标准，并于 2019年实施。 重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 中国汽车技术研究中心 5 在工业和信息化部和国家标准化管理委员会指导下，中国汽车技术研究中心从 2014年开始着手进行重型商用车辆燃料消耗量限值（第三阶段）标准前期预研工作，包括 1）密切跟踪欧洲、美国、日本等主要汽车生产和销售国家（地区）的重型车节能标准法规动态； 2）在行业内开展重型车节能技术应用情况、潜力和成本调查等。按照节能工作整体部署，重型商用车辆燃料消耗量限值（第三阶段）标准制定工作于 2014年正式启动，由中国汽车技术研究中心牵头组织国内外主要汽车生产企业、检测机构共同开展。 标准制定工作启动以来，中国汽车技术研究中心组织召开了多次工作会议和技术交流并开展了节能技术调查；通过会议交流和走访系统深入了解我国重型商用车燃料消耗量技术水平，组织制定了标准草案并开展了技术验证。主要技术会议及研究活动如下 表 1 主要技术会议及研究活动 时间 会议活动 主要工作 2014年 4月 重型商用车辆燃料消耗量标 准工作组第九次会议 启动标准制定，讨论确定工作组计划 2014年 5-8月 节能技术潜力和成本调查 2014年 9月 重型商用车辆燃料消耗量标 准工作组第十次会议 我国重型商用车节能技术潜力和成本分析 2014年 12月 重型商用车辆燃料消耗量标 准工作组第十一次会议 基于模拟工具与美国、日本车型和法规水 平对比分析，初步提出 2020年节能目标 2015年 1-3月 燃料消耗量数据摸底 2015年 4月 重型商用车辆燃料消耗量标 准工作组第十二次会议 2020年节能目标及标准评价体系、评价单 位等讨论 2015年 5-9月 验证试验 2015年 10月 重型商用车辆燃料消耗量标 准工作组第十三次会议 2020年节能目标及初步限值方案讨论 2016年 2月 提出标准草案 2016年 3月 重型商用车辆燃料消耗量标 准工作组第十四次会议 标准草案讨论 2016年 4月 完成标准征求意见稿 重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 6 中国汽车技术研究中心 时间 会议活动 主要工作 2016年 4月 28日6月 10日 标准公开征求意见 2016年 8月 11日 重型商用车辆燃料消耗量标 准工作组第十五次会议 讨论标准反馈意见 2016年 8月 完成标准送审稿 2016年 9月 汽车节能分标委标准审查会 标准审查通过 2016年 9月 标准报批 1.4 小结 汽车行业的快速发展给我国能源和环境带来巨大的压力，最大设计总质量 3.5 吨以上的重型商用车由于百公里燃料消耗量高、年行驶里程长，已经成为目前我国汽车柴油消耗的主体。重型商用车在我国汽车产销量中约占 10，主要包括货车、客车、半挂牵引车、城市客车和自卸汽车等。我国重型商用车以自主品牌为主，市场集中度较高；同时，重型商用车主要用于生产运输，产销量受整体经济形势和相关政策的影响较大。 我国重型商用车行业通过加大技术和资金投入开展节能技术的研发和应用，取得了较大的进步，但与欧美等汽车产业发达国家相比单车燃料消耗量仍然偏高。中国汽车技术研究中心在工业和信息化部指导下开展重型商用车辆第三阶段燃料消耗量标准研究制定工作，进一步促进先进技能技术的引进、应用和发展，提高车型燃料经济性水平。 重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 中国汽车技术研究中心 7 第 2章 节能目标分析 节能与新能源汽车产业发展规划（ 20122020年）和中国制造 2025规划解读中提出的 “2020 年商用车新车油耗接近国际先进水平 ”发展目标是重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准制定的核心。标准研究过程中，通过对比我国现有车型和国际先进水平的差距以及对未来全球标准法规发展趋势进行预测，确定了量化的第三阶段燃料消耗量限值标准节能目标。 2.1 我国和国际先进水平差距分析 节能与新能源汽车产业发展规划（ 20122020年）和中国制造 2025规划解读中提出了 “2020年商用车新车油耗接近国际先进水平 ”的发展目标，因此准确评估我国和国外重型商用车燃料消耗量水平差距对于相关标准法规的制定和实施至关重要。重型商用车技术状态复杂、各国所采用的试验质量、试验方法、评价单位等差异较大，无法对标准技术指标进行直接对比。以我国重型商用车为研究对象，基于中国、美国和日本标准模拟软件分别进行燃料消耗量测算，通过与中国、美国和日本相应标准进行比较间接评估目前我国重型商用车燃料消耗量与国际先进水平的差距。 2.1.1 基础车型数据 根据 2015 年我国货车、客车、半挂牵引车、自卸汽车和城市客车产销分布，从车型数量和产销量较大的总质量中选取市场主流车型，同时覆盖不同排量、排放水平和轮胎类型等，以尽可能接近目前我国重型商用车新车平均燃料消耗量水平。研究共选取重型商用车型 39 个，其中产销量占比较大且总质量分布较广的货车和客车选取了更多车型。试验车型情况如下表所示 表 2 试验车型情况 车辆类型 车型数量 总质量（吨） 货车 15 3.512.06 12.020.0 4 25.02 31.03 客车 12 3.512.06 12.016.0 4 重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 8 中国汽车技术研究中心 车辆类型 车型数量 总质量（吨） 18.01 22.01 半挂牵引车 3 43.01 49.02 自卸汽车 5 25.02 31.03 城市客车 4 14.61 15.51 16.01 16.51 注括号内为相应车型数量 除试验车型基本参数和变速器各档位传动比之外，研究中依据 GB/T 182972001和 GB/T 278402011 标准进行了发动机万有特性试验和道路滑行试验，获取了满足中国、美国和日本计算模型要求的输入数据。 将如上所示 39个重型商用车参数和试验数据分别输入中国、美国和日本计算模型，计算得到各车型在各国测试方法下相应的燃料消耗量，分别与各国现行重型商用车燃料消耗量标准法规进行对比，分析达标率差异。中国现行标准为 GB 305102014重型商用车辆燃料消耗量限值（第二阶段），美国现行法规为中重型车燃料经济性和温室气体法规（第一阶段），日本现行标准为重型车燃料经济性标准（第一阶段）。其中，中国标准为车型限值标准，美国和日本标准为针对企业的平均燃料经济性标准，这里主要与企业平均燃料经济性标准中相应的车型目标值进行比较。 2.1.2 各国计算模型对比 总体上看，中、美、日计算模型原理接近，均是根据车辆参数、行驶阻力和试验工况等计算得到的发动机瞬时转速和扭矩对发动机万有特性数据进行插值和积分计算，但具体的试验工况、评价单位、输入参数等存在较大差别。下表总结了中、美、日重型商用车燃料消耗量计算模型在车型分类、试验工况、评价单位等方面的差异 重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 中国汽车技术研究中心 9 表 3 中、美、日重型商用车油耗计算模型对比 类别 中国 美国 日本 适用范围 GVW13.5t GVW3.9t GVW3.5t 车型分类 货车 客车 半挂牵引车 自卸汽车 城市客车 皮卡及面包车 列车牵引车 作业车辆 货车 牵引车 普通客车 城市客车 试验工况 C-WTVC 循环 瞬态循环 55mph循环 65mph循环 JE05 80km/h坡道 载荷状态 满载 非满载 非满载 评价单位 L/100km gal/1000 tmi gal/100 mi km/L 输 入 基本信息 √ √ √ 车型分类 √ √ √ 外廓尺寸 √ 质量 √ 轮胎规格 √ 发动机转速 √ √ 反拖扭矩 √ √ 最大扭矩 √ √ 万有特性 √ √ 传动系数据 √ √ 滑行阻力 √ 空气阻力 √2 滚动阻力 √ 限速等信息 √2 输 出 综合油耗 √ √ √ 瞬时油耗 √ √ √ 注 1 GVW最大设计总质量 2仅适用于牵引车 重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 10 中国汽车技术研究中心 总体上看，中、美、日重型商用车燃料消耗量计算模型的差异主要体现在三个方面一是适用范围和车型分类的差异，同一车型在不同计算模型和标准体系中对应不同的分类和限值；二是试验条件的差异，包括试验工况和载荷状态等，其中主要试验工况的特征参数对比如下表所示；三是计算模型输入和输出参数的差异，计算模型输入参数和考虑的影响燃料消耗量的因素越多，就越能反映车辆真实的燃料消耗量水平。除基本车辆参数外，中国计算模型输入参数主要包括发动机数据和行驶阻力两部分，其中行驶阻力包括空气阻力和滚动阻力；美国计算模型输入参数包括空气阻力（对于牵引车）和滚动阻力，采用内置的发动机数据；日本计算模型输入参数包括发动机和传动系数据，采用内置的行驶阻力数据。也就是说，中国计算模型可以同时反映发动机和整车行驶阻力对燃料消耗量的影响，而美国和日本计算模型计算中仅能分别反映车辆行驶阻力和发动机对燃料消耗量的影响，在后面的燃料消耗量水平对比中需要着重考虑。 表 4 中、美、日重型商用车主要工况参数对比 工况名称 C-WTVC 综合 瞬态 循环 JE05 时间 s 1800 668 1830 距离 km 20.51 4.586 13.89 最高车速 km/h 87.8 76.43 87.6 平均车速 km/h 40.997 24.78 27.39 最大加速度 m/s2 0.917 1.341 1.592 最大减速度 m/s2 -1.033 -1.251 -1.831 平均加速度 m/s2 0.317 0.379 0.396 平均减速度 m/s2 -0.449 -0.539 -0.453 怠速时间 s 186 109 447 怠速比例 10.3 16.3 24.4 2.1.3 中国标准达标率 各试验车型满足我国现行 GB 305102014重型商用车辆燃料消耗量限值（第二重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 中国汽车技术研究中心 11 阶段）的比例如下图所示。由于 GB 305102014标准于 2015年 7月起全面实施，因此研究中选取的车型已多数满足该标准，总体达标率达到 61.5。其中，客车达标比例最高，为 83.3，自卸汽车和城市客车达标比例相对较低。 图 5 各类车型满足现行中国国标限值情况 各试验车型与 GB 305102014标准中相应限值的差值情况如下图所示。其中，货车、客车、半挂牵引车平均燃料消耗量低于相应限值，比例分别为 0.6、 3.9和 4.9；自卸汽车和城市客车平均燃料消耗量高于相应限值，超出比例分别为 2.0和 2.2。总体上看， 39个试验车型平均燃料消耗量较限值低约 1.9。 图 6 各类车型燃料消耗量和现行国标限值对比 重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 12 中国汽车技术研究中心 2.1.4 美国标准达标率 各试验车型满足美国现行法规的比例如下图所示。总体上看，研究中选取的试验车型多数无法满足美国现行法规，达标率仅为 24.2。其中，货车达标率相对较高，为 33.3；半挂牵引车均不满足美国现行法规。 图 7 各类车型满足美国法规情况 各试验车型与美国现行法规相应车型目标值的比较情况如下图所示。货车等 5类车型平均燃料消耗量均高于相应目标值。总体上看， 39个试验车型平均燃料消耗量较美国法规目标值平均高约 7.0。其中，半挂牵引车和客车超标幅度最高，分别达到 13.5和10.7。 图 8 各类车型燃料消耗量和美国法规对比 重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 中国汽车技术研究中心 13 2.1.5 日本标准达标率 各试验车型满足日本现行标准比例如下图所示。由于日本标准和计算模型车型分类中没有自卸汽车，因此这里主要对比其他 4类车型。总体上看，研究中选取的车型多数无法满足该日本现行标准，平均达标率为 21.2。其中，城市客车达标比例相对较高，为 33.3，半挂牵引车均不满足日本现行标准。 图 9 各类车型满足日本标准情况 各试验车型与日本现行标准相应车型目标值的比较情况如下图所示。货车等 4类车型平均燃料消耗量均高于相应目标值。总体上看， 4 类车型平均燃料消耗量较目标值高约 5.1。其中，半挂牵引车超标幅度最高，达到 10.6 。 图 10 各类车型燃料消耗量和日本标准对比 重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 14 中国汽车技术研究中心 2.1.6 燃料消耗量水平综合对比 下图汇总了货车等 5类车型与中国、美国、日本现行标准法规相应车型限值（或目标值）的比较情况。从图中可以直观的可以看出，对于相同的试验车型，在多数能满足中国现行标准且平均燃料消耗量优于中国标准的情况下，多数无法满足美国和日本现行标准法规，总体超标幅度分别为 7.0和 5.1。 图 11 各类车型燃料消耗量和中、美、日标准对比 需要说明的是，美国和日本计算模型限定的输入参数有限，并不能完全反映车辆行驶阻力和发动机对燃料消耗量的影响。以美国计算模型为例，试验车型在进行燃料消耗量计算时仅能输入空阻（对于牵引车）和滚阻数据，发动机仍采用内置的美国发动机数据，因此 7.0仅体现了我国重型商用车在行驶阻力方面与美国法规的差距。同理，在与日本标准的对比中， 5.1仅体现了我国重型商用车在发动机方面与日本标准的差距。综合以上，若以美国和日本作为目前国际商用车先进水平的代表，预计我国重型商用车燃料消耗量与国际先进水平的差距至少在 10以上。 2.1.7 技术差距分析 近些年来，我国重型商用车行业通过加大技术和资金投入开展节能技术研发和应用取得了较大进步，同时新制定出台的重型商用车辆燃料消耗量标准也在一定程度上促进了节能技术的发展。然而，由于成本和技术来源等因素限制，与汽车产业发达国家相比，重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 中国汽车技术研究中心 15 我国重型商用车先进节能技术应用比例仍较低。发动机废热回收、可变气门技术、自动变速器、轻量化技术、低滚阻轮胎等技术在行业内应用仍较为有限，导致我国重型商用车产品燃料消耗量与国际先进水平仍存在较大差距。 2.2 我国和国外标准法规发展趋势对比 近些年来，随着全球汽车产销量快速增长以及石油等不可再生资源的逐渐枯竭，世界汽车行业面临着能源短缺和温室气体排放的双重压力。全球主要国家和地区在继续加严轻型汽车燃料消耗量及温室气体排放法规的基础上，着手制定了重型车相关法规。除中国于 2011 年底发布了重型商用车辆燃料消耗量测量方法和限值标准之外，日本和美国也发布了相关法规，欧洲重型车温室气体排放法规也在制定过程中。相关进展包括
美国 2011年 9月 15日，美国发布了 2014至 2018年中重型车及发动机燃料经济性及温室气体排放法规。根据估算，法规实施后将使 2014至 2018年生产的车型在整个使用周期内减少 2.5 亿吨二氧化碳排放及 5 亿桶石油消耗。美国法规适用于最大设计总质量8500 磅以上的重型车辆及配套的重型发动机，分为列车牵引车（暂不考虑挂车）、重型皮卡及面包车、作业车辆三大类车型。其中，列车牵引车相当于中国的半挂牵引车；重型皮卡及面包车分别对应中国 3.56.35t 的货车和客车，但在技术特征和使用上有很大区别；作用车辆涵盖范围较广，包括公交车、自卸汽车、专业车等。与 2010 年比，第一阶段法规将使牵引车油耗降低 23、汽油皮卡油耗降低 10，柴油皮卡油耗降低 15，作业车辆油耗降低 69。 2016年 8月 16日，美国发布了最新的 2018至 2027年中重型车及发动机燃料经济性及温室气体排放法规。根据估算，法规实施后将使 2018至 2027年生产的车型在整个使用周期内减少 11 亿吨二氧化碳排放及 20 亿桶石油消耗。与 2010 年比，第二阶段法规将使牵引车油耗降低 3045、皮卡油耗降低 2030，作业车辆油耗降低 20。
日本 2006年，日本国土交通省制定并发布了世界上首个重型车燃料消耗量试验方法和限值标准，计划于 2015年实施。根据估算，标准实施后，与 2002年相比货车燃料消耗量将下降 12.2，半挂牵引车下降 9.7，客车下降 12.1（其中普通客车下降 12.8，城市客车下降 11.1）。
欧洲 重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 16 中国汽车技术研究中心 欧洲重型商用车质量范围与中国一致，均指最大设计总质量 3500kg 以上的商用车辆，包括货车、牵引车和客车等。欧洲在研究的基础上按照轴数、驱动型式、重量等对重型商用车辆进行细分， CO2排放目标值或限值也基于该分类提出。具体评价体系或方法还没有对外发布。 如前所述，由于各国重型商用车燃料消耗量试验工况、评价单位、输入参数等存在较大差别，相关限值指标不具有可比性。因此，以下分别以各国标准法规确定的基准年份为基础，对各国标准法规的下降幅度进行比较。除欧洲目前还没有相关目标值或限值法规外，下图汇总了中国、美国和日本目前和未来重型商用车燃料消耗量标准的下降幅度，其中美国已经发布了到 2027 年的法规，对我国标准制定参考意义较大。我国第三阶段标准需在第二阶段标准基础上加严约 10.9，可与美国未来标准降幅持平；若延续第二阶段标准下降趋势，第三阶段将在第二阶段基础上下降 23.7。因此，按照节能与新能源汽车产业发展规划（ 20122020年）和中国制造 2025规划解读中提出的“ 2020年商用车新车油耗接近国际先进水平”发展目标，我国第三阶段较第二阶段下降幅度不应低于 10，以缩小与国际先进水平的差距。 图 12 中、美、日重型车油耗标准下降幅度对比 重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 中国汽车技术研究中心 17 2.3 节能目标的确定 第三阶段燃料消耗量标准节能目标的确定需要综合考虑国家目标、行业发展、市场接受程度等因素。如前所述，若以美国和日本作为目前国际商用车先进水平的代表，预计我国重型商用车燃料消耗量与国际先进水平的差距至少在 10以上。而若以美国法规作为比较对象，我国第三阶段较第二阶段下降幅度不应低于 10，以缩小与国际先进水平的差距。综合两方影响因素，初步提出了我国重型商用车 2020和 2025年量化节能目标值，如下图所示。为达到规划中提出的“ 2020年商用车新车燃料消耗量接近国际先进水平”目标要求，在保证节能技术和成本可实现的前提下，较国外法规水平进一步加大燃料消耗量下降幅度，确定以“ 2020年在 2015年基础上燃料消耗量限值加严约 15”作为节能目标，以进一步缩小与国际先进水平的差距。 图 13 中、美重型车油耗标准下降幅度对比 重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 18 中国汽车技术研究中心 第 3章 节能潜力和成本分析 近些年来，我国重型商用车行业通过加大技术和资金投入开展节能技术的研发和应用，取得了较大的进步。同时，新制定出台的重型商用车辆燃料消耗量测量方法和限值标准也在一定程度上促进包括发动机、变速器及整车匹配在内的先进技能技术的引进、应用和发展。但是，与欧美日等汽车产业发达国家相比，我国重型商用车单车燃料消耗量仍然偏高，先进节能技术应用比例仍较低。 3.1 节能技术应用状况及发展趋势 3.1.1 发动机 我国商用车发动机以柴油机为主，点燃式内燃机仅在最大设计总质量 3.5t以下的轻型商用车中占有一定比例； 3.5t以上的重型商用车几乎全部采用压燃式发动机。通过近些年的发展，我国汽车发动机整体节能技术水平取得了较大的提高，但与国际先进水平相比仍有较大的差距。目前，发动机电控技术、顶置凸轮轴技术、柴油机增压技术等已在行业内得到广泛采用。多气门技术、汽油机多点喷射技术、柴油机高压共轨技术等得到了一定程度的应用。汽油机直喷技术、可变气门技术、电子节气门技术以及发动机断缸技术等应用的仍然较少。 商用车年行驶里程较长、对燃油成本以及可靠性的要求也更高。与汽油机相比，柴油机在动力性、燃料经济性以及可靠性方面具有不可比拟的优势，因此在未来相当长的时间内柴油车仍将占据商用车市场主流。随着更严格油耗限值标准的出台，可变气门、柴油机高压共轨和增压中冷等技术将在行业内得到普遍应用，减少发动机摩擦、断缸技术等也将得到一定程度的应用。节能与新能源汽车产业发展规划（ 20122020年）中也明确提出支持开展柴油机高压共轨等高效内燃机技术和先进电子控制技术的研发。 发动机排放与油耗息息相关，随着国 IV 及以上排放标准以及油耗标准的实施，也将对不同排放技术路线在中国的发展产生影响。目前柴油发动机主要有 SCR和 EGR两条技术路线， 仅从燃料经济性上比较， SCR技术提高喷射压力、优化燃烧等技术使 SCR比 EGR 具有一定的燃料经济性优势，此优势在公路旅游车、长途运输车上可以得到体现。而对于公交车，由于油耗受司机驾驶习惯、路况等因素影响较大，两种技术路线无明显差别。 重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 中国汽车技术研究中心 19 3.1.2 变速器 我国商用车变速器的应用形式比较单一，几乎全部采用手动变速器，仅少数车型采用自动变速器或手自一体变速器，无级变速器还没有应用到商用车领域。在挡位数方面，随着最大设计总质量的增加，匹配的变速器挡位数也相应增加， 49t 的半挂牵引车最多可匹配 16档的变速器。 自动变速器是商用车的发展趋势。从不同变速器类型的比较上看，采用无级变速器车辆的燃料消耗量比其他类型变速器更低，但无级变速器的传动扭矩有限，在商用车领域的应用受到限制。手自一体变速器具有可靠性高、燃料经济性高等技术特点，是未来商用车领域的发展方向。目前，自动变速器在欧美的商用车上已得到广泛应用，而我国采用自动变速器的商用车型数量仍较少，随着更严格燃料消耗量标准的实施，该比例将显著增加。 3.1.3 改善空气动力学性能 除发动机技术和传动系技术之外，改善空气动力学性能、轻量化技术等整车节能技术在降低燃料消耗量方面也发挥了重要作用。以改善空气动力学性能为例，通过改善驾驶室边角、形状、高度，优化进气口和格栅，加装导流罩等措施可以降低整车空气阻力系数，在高速行驶工况下可显著降低燃料消耗量。我国商用车企业普遍采取了优化措施改善车辆空气动力学性能。对于长途运输的货车，通过原厂配套或改装厂加装导流罩。此外，改进后视镜位置，在车尾部、驾驶室与挂车连接处加装空气套件，改善挂车空气动力学性能等技术未来还将进一步提升整车空气动力学性能并降低燃料消耗量。 3.1.4 轻量化技术 轻量化技术通过提高轻质材料的应用比例、结构优化和模块化设计、成形和联接技术的改进降低汽车的自身质量，降低燃料消耗量。轻量化技术在乘用车领域得到较广泛应用，我国商用车企业也一直在开展相关研究和应用，但由于商用车辆在实际道路运输过程中超载现象严重，实际应用比例和应用效果受到制约。 3.1.5 车轮与轮胎 在车轮与轮胎方面，子午线轮胎将在商用车领域得到更广泛的应用。此外，低能耗车轮技术将得到快速发展，一是通过采用高强度钢板减轻车轮重量；二是采用无内胎、扁平化的低滚阻子午线轮胎。 重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 20 中国汽车技术研究中心 3.1.6 新能源技术 除传统节能技术之外，混合动力技术、新能源技术也可明显降低车辆燃料消耗量，但目前仍主要应用于乘用车领域。我国商用车中，仅少数城市公交车试点采用了混合动力技术。电动商用车由于受到电池、电机等关键技术的制约，难以在短时间获得发展。以城市公交车为切入点，在相关政策的扶持下，起步停车技术、混合动力技术将在城市公交车上得到较多应用。 3.2 节能技术调查 标准研究制定过程中，在行业内组织主要企业开展了节能技术调查，收集各节能技术选项节能潜力、成本、当前应用比例以及 2020 年应用比例预测，以此为基础开展未来重型商用车行业节能技术潜力和成本分析，进一步评估节能目标和燃料消耗量限值标准未来实施的可行性以及带来的成本增加值。节能技术调查中考虑的节能选项包括发动机、空气动力学、整车、传动系、轮胎和车轮、混合动力和新能源、工况外措施几个方面，具体如下表所示 表 5 节能技术列表 分类 节能技术 A. 发动机技术 A.1 进排气系统优化 A.2 增压技术 A.3 电控技术 A.4 高压共轨 A.5 提高压缩比 A.6 改善燃烧 A.7 减少发动机摩擦 A.8 发动机断缸 A.9 废热回收 A.10 制动能量回收 A.11 空压机节能（变排量等） A.12 电控水泵 A.13 风扇节能（电控硅油等） A.14 发动机低转速设计 A.15 排放技术（ SCR） A.16 排放技术（ EGRDPF等） B. 空气动力学 B.1 外形优化设计 重型商用车辆第三阶段燃料消耗量限值标准研究报告 中国汽车技术研究中心 21 分类 节能技术 B.2 导流装置 B.3 侧裙板 B.4 驾驶室与货箱间距密封 B.5 货箱后部锥形导流装置 B.6 长头驾驶室 C. 整车