绿色汽车的制造与管理技术体系研究

绿色汽车是相对传统的汽车而言，它不仅仅是指从能源角度使用了电力或代用燃料的汽车，而且在其设计、制造、销售、使用到报废后回收再利用等过程的整个生命周期内，将环境性能作为设计目标和出发点，力求使得汽车成为对生态和环境的影响最小、资源效率最高、能源消耗最低，在特定的技术标准下生产出来的绿色产品。因此，绿色汽车集新能源技术、高新材料技术、应用电子技术、环保技术、计算机技术、先进制造技术等现代高科技于一身，并成为无污染、健康、安全、节能的交通运输工具，需要工程制造技术体系和管理技术体系的支持。

绿色汽车的制造技术体系

绿色汽车的设计与制造技术体系需要考虑以下几个方面：

第一，在环境方面，应考虑汽车尾气、固体废物，噪声等方面对环境的污染。

汽车尾气排放，是主要污染源之一。不仅排放量大，而且排出的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)、二氧化硫(SO，)和含有炭粒、硫化物、铝化物的微粒(PM)等，严重影响着人们身体健康。世界各大汽车公司，如通用、福特、克莱斯勒、奔驰、雪铁龙、宝马、丰田、本田等汽车生产商，都在争相研制各种新型的无污染的环保汽车，力图使汽车达到或接近“零污染”标准。因此，需要对现有传统汽车更换高效率循环发动机，使燃油充分燃烧，减少有毒气体的排放，加速燃油汽车的清洁化进程，改装双燃料动力汽车或者燃气动力汽车，采用电控、三元催化等先进技术，以减少尾气的排放量，从而减少对环境的污染。对新设计的汽车采用新型环保燃料的发动机，不仅能够实现零排放、零污染，还可以降低噪声。采用太阳能、氢能等新能源作为汽车燃料。由于汽车拥有量大，使用汽车空调系统也比较广泛，量大面广，流动性大。目前，除小轿车使用空调系统外，在许多载重车和大客车上也安装了空调系统，所以汽车所用的CFCs也对环境有污染和危害。因此，汽车上所用的空调也要使用绿色环保空调，以减少因CFCs引起的污染。

随着汽车工业的发展和新车开发周期的缩短，进入市场的速度加快，汽车拥有量急速增加，导致汽车报废数量逐年增多。对大量的报废车，若不及时进行分类处置和回收再利用，在自然条件下，经日晒和风吹雨打，报废车将很快会失去循环再利用的价值。不仅浪费资源，而且对环境污染严重。所以，对现已报废的汽车要及时回收和处置。为了使得新产的汽车具有良好的回收性，在汽车设计时，就应当提高可拆卸性，减少报废汽车的环境污染。另外，还要注意汽车废蓄电池污染、汽车加油站的空气污染、清洗汽车废水对环境的污染等问题。

第二，在资源方面，应考虑汽车生命周期中使用的材料资源、设备资源和人力资源。

对于材料资源，我们从可选用的材料中遵循选取绿色材料的原则：少用短缺或稀有的原材料，多用废料、余料或回收材料作为原材料；尽量寻找短缺或稀有原材料的代用材料；减少所用材料种类，并尽量采用相容性好的材料，以利于废弃后产品的分类回收；尽量少用或不用有毒有害的原材料；优先采用可再利用或再循环的材料。在汽车零部件设计时，采用模块化设计，减少零部件数目，增加汽车的可拆卸性与回收性。如德国奔驰汽车公司把汽车可回收性作为主要的目标列入开发计划，提出下一个目标是开发一切都能回收的汽车。绿色汽车整体设计时，应考虑到汽车在运行及停放时占用空间的问题，尽量缩小体积。现代汽车设计中为了达到美观、耐用、耐腐蚀等要求，大量使用涂镀材料，这不仅给汽车废弃后回收再利用带来困难，而且大部分涂料本身有毒，涂镀工艺过程也会给环境带来很大的污染。因此，要减少涂镀工艺。

在设备资源方面，不仅要开发和研制先进的生产设备，如目前各国主要作法是提高生产线自动化程度，开发自动化程度高的封闭式生产线，而更重要的是如何开发和研制与绿色制造工艺相配套的现代化生产设备。如在零部件机械加工过程中，使用干式切削加工和千式磨削加工，提高生产设备的绿色属性。

对绿色汽车的制造而言，人力资源方面的配套服务和保障是十分重要的。2000年，济南市响应国家提出的绿色汽车战略，大力推广环保、节能的双燃料汽车。至2001年，该市新上的2000多辆出租车全是双燃料车，并对近千辆公交车进行了改装。但由于济南市有加油站数百家，而加气站只有12家，加气站总数偏少，且位置大多偏僻，司机加燃气非常不便。这些汽车运营两年后，进入故障多发期，而传统修车厂又不懂燃气技术，燃气公司也不懂汽车构造，加之不少配件是进口的，不仅价格过高，而且经常缺货，结果导致许多双燃料汽车无法维修，以致难以生存。由此可见，绿色汽车不仅要有绿色材料资源和绿色制造设备资源，更需要绿色信息资源和绿色服务。

第三，在能源方面，应考虑绿色汽车使用的能源类型、能源利用率及节能措施。

在绿色汽车使用过程中，为了减少尾气排放量，我们可以将汽车的能源类型绿色化，将传统的燃油汽车，改装成既燃气又燃油的双燃料汽车。对新设计的汽车，可推广使用燃气汽车、蓄电池电动汽车、燃料电池汽车、太阳能电动汽车和多种代用燃料汽车等非燃油汽车。在提高能源利用率方面，最主要的措施之一，是降低车身重量。据测算，汽车自重减少50kg，每1L燃油的行驶距离可增加1km；汽车自重减轻10％，燃油经济性可提高约5．5％。因此，各大汽车公司纷纷以减少车身重量为主要开发目标之一，分别用纳米材料、轻质材料代替钢材。轻质材料包括铝、镁等轻金属以及工程塑料、新型复合材料。其它节能措施包括：改进气系统，采用低涡流的进气道，减少进气阻力；改进燃烧室及燃烧过程，采用稀薄燃烧，采用多气门结构；使用绿色供应链管理与绿色营销，减少汽车原料及汽车本身在销售过程中的运输过程，以减少能源的使用量。

第四，在经济方面，应考虑绿色汽车的生产成本、使用成本以及社会成本等。

考虑如何降低汽车的费用，不仅要考虑绿色汽车的设计成本、生产成本以及运输费用、储存费用等附加成本，而且在考虑因汽车工业生产、经济活动所引起的环境污染而导致的社会费用的同时，还要考虑因有毒有害生产工艺对人体健康造成的危害而导致的额外医疗费用及汽车达到生命周期后的拆卸、回收、处理处置费用对汽车的总体经济性影响。绿色汽车之所以至今没有在西方普及开来，其主要原因是成本没有降到可竞争的水平。因此，发展绿色汽车，需要合理选用材料和生产工艺，力争在汽车的生产成本中降低设计开发成本、制造成本、储运成本和服务成本；选择可回收利用性较好的材料，以降低生产成本和社会成本；选用先进的绿色制造工艺，减少因有毒有害生产工艺对人体健康造成的危害而导致的额外医疗费用；选用价格低廉的燃料作为石油的代替燃料，以减少绿色汽车的使用成本。如使用石油液化气代替石油，虽然石油液化气与汽油的热值是1：1．1，但两者的单价相差甚

大，大约分别是1．8元和2．8元。对一辆出租车来说，一天跑300公里计算，一天可节省油钱20多元，一年可节省7000多元。

第五，在时间方面，应考虑缩短绿色汽车的开发周期和单位车辆的生产时间。

采用CAD／CAE／CAM一体化、逆向工程等计算机辅助设计技术进行新产品的开发和模具产品的加工，缩短绿色汽车的开发周期，使得新型低污染、低能耗的绿色汽车迅速普及。绿色汽车相对数量上升，能够加速传统汽车的淘汰。提高生产效率，可以降低成本，提高汽车制造业的竞争力。

综上所述，汽车的绿色制造决策理论，是从环境、资源、能源、经济性和时间等方面综合考虑汽车对环境的影响，将环境性能作为设计目标和出发点，力求使绿色汽车成为对生态环境的影响最小、资源效率最高、能源消耗最低的经济型绿色产品。

绿色汽车的管理技术体系

绿色汽车的进一步发展以及其优势的有效发挥，需要相应的绿色管理技术的支持，这主要包括以下几个方面：

第一，政府要出台相应的政策鼓励绿色汽车的研发及消费，并完善相关技术法规。

汽车制造企业存在的传统思想意识、资金、技术等方面的问题，需要政府充分发挥职能，尽力帮助解决。政府应当建立专用发展基金，用于为实施绿色汽车战略中的重点技术项目，以此鼓励绿色汽车的生产企业加大科研开发力度。省、部级技委、科委、科研单位应设立绿色汽车专项基金，扶持科技人员进行绿色汽车关键技术的攻关。企业也应根据自身实力解决发展所需要的资金，在充分利用传统筹资渠道的同时，还应注意选择较新的融资方式，并注意各种融资渠道的搭配，降低财务风险。对绿色汽车，政府应制定相关的优惠政策，如无偿提供停车场地、免收养路费、免征电动汽车购置税和进口税等。

目前，绿色汽车尚处于起步阶段，绿色意识在决策层中还未形成共识。因此，应该从决策领域开始转变观念，树立绿色意识，从而进一步普及全民的绿色教育。企业是发展绿色经营战略的核心，也是强化绿色意识的主体。所以，正确引导企业面向绿色的研究开发是关键。这不仅使得企业对其产品的研究开发、设计制造和流通报废等都提出了新的要求，而且还要求企业加强人力资源管理和企业绿色文化建设，提高职工节约资源、能源和重视环保的意识。通过大力宣传，增强公众的环境保护意识，并刺激绿色消费。 政府应借鉴国际标准，根据我国的实际情况逐步完善技术法规建设。制定燃油汽车的排放标准，对严重超标车辆的淘汰制定相应的法规依据国家标准，制定包括改装车辆、燃料、建设加油加气站、建站消防规范等在内的一系列技术标准，以便企业参照标准开发相应的技术；建立一套完整的质量保证和监管体系，形成一套关于产品制造、改装检验质量认证、燃料储运、运营安全人及其培训等各方面的较为完善的标准体系和管理规定，最大限度地降低燃料的安全隐患；通过法规政策扶持与鼓励企业使用先进技术降低排放，限制使用传统技术，引导与鼓励研制绿色汽车的制造生产技术和追踪国际领先技术；加强基础设施的法规建设与工作管理。

第二，企业采购管理采用绿色供应链，实施绿色营销。

实施绿色供应链，对汽车从原材料购买和供应、生产、最终消费，直到废弃物回收再利用的整个供应链进行生态设计。通过链中各企业内部和各企业之间的紧密合作，使整条供应链在环境管理方面协调统一，达到系统环境最优化。对绿色汽车及其零部件实施绿色营销，其目的是维持人、汽车产品和环境的和谐，避免因人们的消费导致环境的破坏。在汽车营销过程中，可以实施绿色服务、绿色广告、绿色标志等一系列绿色营销手段。这将进一步掀起绿色汽车消费的浪潮，同时也是企业提高经济效益、加强竞争力、树立企业形象和进入国际市场的有效措施。

第三，绿色汽车需要良好的售后服务及其相关服务设施的建设。

绿色汽车的零部件，是经过实施绿色设计与绿色制造技术生产出来的，具有良好的环保属性。因此，企业应当提供完善的售后服务，提供相关配件的维修与更换。同时，对于废弃的零部件，需要车主的积极配合，以达到废弃物完全回收再利用。目前绿色汽车的能源，主要是使用电力、液化气等代用燃料，行程较短，严重制约绿色汽车的普及，这需要建立大量的充电站和充气站等基础设施。

(作者简介：李洪伟，男，出生于1975年，现为山东科技大学经济管理学院内聘教授，博士后；杨印生，男，出生于1963年，吉林大学生物与农业工程学院教授，博士生导师；周德群，男，出生于1963年，南京航空航天大学经济与管理学院教授，博士生导师。本论文为山东省环境保护科技计划项目及江苏省博士后科研资助计划项目。)

(责编：张国栋)