【汽车与环境】马芳武：未来车辆的生态设计

吉林大学青岛汽车研究院执行院长，专家 马芳武

大家下午好，在座都是学发动机的，大家都知道我们现在全球变暖、水土流失等都是生态的变化，我们研究的汽车也是生态圈里面的一部分。不管是汽车产品也好还是普通用的工业产品，实际上都是大循环里的一部分，很多东西都是源于自然的，然后回归自然，我们每个工程师都有义务和责任，我们做的这些工艺品能够对自然环境的伤害少一些。

环境标准2030年的时候中国和欧洲会持平，二氧化碳的排放量会降到60%到65克每公里，美国相对高一些。

很荣幸前几天到欧洲参加了日内瓦的一个会议，国际汽车领袖的峰会，在这个峰会上面大家又进一步提出来，进一步强调了在未来一段时间内，我们对噪音、环境、使用的材料进一步提高限值。在吉利工作的时候，VOC认证，还有汽车室内空气质量都是有我负责的。

国家在各个时期都提出相关了标准和相关的一些措施，特别是关于绿色制造有一些更详细的定义和分析，我们在座的每个人，多少都了解一些。工业绿色的发展规划是我们国家长期以来的工作，特别是我们习主席在联合国签订了未来环境保护的协议。

我们C-ECAP刚刚发放3年，对这个标准认识的人非常少，实际上做几个方面的工作：一个是车内空气的质量；第二是有毒物质排放；还有噪音。

中国生态汽车评价，尽可能少用或者不用含有毒物质的原材料；减少污染物排放；减少能源消耗。

大家看这个纵坐标，在整个产品生命周期的过程中，原材料的选择，横坐标是一些加分的，有一些指标的评估，有点枯燥。

相关的国家的标准，已经有一些了，目前还在进一步的制订，关于车内的空气质量、车内噪声，排放和油气排放。

刚才讲的这些项目分为三类：健康的VOC车内噪音和有害物质。有一个加分项，企业温室气体报告，可再利用率和可回收利用。

有一个评分标准，它是按百分制的，白金牌是70分以上，看看我们国家的车型，大部分的车型，81.9%，目前并没有得到C-ECAP的评估，剩下的将近12%，有真正得到金牌以上的是3%，金牌和白金牌加起来是3%，其实我们大家做了很多新能源车的研究，但是出口车受限，大部分是由于我们生态的评价指标。  

生态指标从什么时候开始的？是怎样做的？实际上它非常严的，从产品的设计开始，然后到生产，在使用的过程中产生生命周期的排放，可回收利用，然后再利用，它对整个产品进行一个评估，这个评估是残酷的，而且是一点都不落的，从诞生开始到回收利用整个生命周期。

其实我们的产品设计是过盈的，仔细看一下SUV不需要那么多的内饰，人们喜欢豪华的东西，额外多了很多东西，我们这个讲台也许红地毯不需要，但是人们觉得可能不一定需要，但是人们觉得又很需要，本身的功能和真正的用途之间有相当大的差异，很多东西是过于设计。我是赞成极简主义者，包括我夫人也是的，家里的东西无色无味，马云做了淘宝后，很多人家里买很多东西，其实很多都不需要。我们做样车，很多的样件，这些样件都是报废的。有很多的残次品，比如说发动机钢铁的残次品非常大的，变速箱也是的，这是不可回避的，裁剪的时候有很多的废料，这个量是非常大的。

这个指标都知道了，我们最近的一个指标，就是每公里95克碳排放，是这个发动机行业都谈论的问题。

这些废料是由什么东西构成？钢铁和有色金属还是占主要的部分，这些东西相对能够进行可回收的，造成大量的环境污染。也有人对我们汽车产生雾霾的因素提出很大的挑战。这次去日内瓦开会，汽车产生的污染达到16%，不知道北京有没有这样评估？欧洲人自己承认，汽车的污染有16%。

生态设计，所谓的生态设计就是我们工程师要在整个设计、制造、使用、所有的周期中，工程师要全面的介入，据我所知我们的主机厂只管前面，不管后面，我们车卖出去后面的事情不怎么管，很多人介入生态圈，从轻量化到清洁能够，整个都是大生态圈的一部分，可回收和可再生都是最好的。

现在有一系列的人研究新兴材料，所谓的绿色材料，这个叫312认证。我们的材料应该来自于自然，自然的材料非常多，美国有相当长一段时间都在提倡用玉米、甘蔗，用一系列东西做材料，实际上我们东北，最近我到吉林大学去，东北大量的提倡，想办法来利用玉米做一些架构，包括土豆，包括小麦等等一些东西是未来我们生活中制造汽车内外饰的材料。

用这些天然材料，它的降解周期非常短，但是白色塑料袋可能是100多年。现在我们来看这个表，蓝色这些是石油基的材料，绿色是生物基和有机的材料，PLA生物基的材料，生产时产生气体和能量消耗，PLA是国内相对比较好的，日本有一个好的公司，在这个行业里面比较领先的，很可惜国内发展相对比较慢的，成本高，大概贵30%，也是这个因素限制了我们整个生物基，这块发展的非常慢。

二氧化碳排放在生命周期结束的时候，回收要低40%，生物基材料一个缺点，因为是从玉米里面提炼的，从甘蔗里面提炼的，然后进行做成颗粒，它是比较脆的，为了解决这个问题，人们想很多的办法，天然纤维，加麻、碳纤维、玻璃纤维等等，我们跟一个公司合作，降麻的，100%的天然材料，还有降碳纤维的。

生物基材料其实最早的应用不是汽车上面，现在世界上所有的最核心的专利都是在芬兰，它可以替代骨钉（音），这是我和一些人合作，我们试验做一些杯子、刀叉，我们有一个口号叫可吃的汽车，我们做的这些杯子非常环保的，不好就是贵，这个杯子是普通杯子的1.7倍，买的人很多，在汽车里面做了一些材料。

汽车要做高温试验，包括一些耐久性，它的脆性没有完全的可解决，由于它的生物基材料优质的特点，这是我的博士和硕士正在进行的工作，我们对它的一些蠕变性能、疲劳性能等等都进行了分析，全部都达到标准。

这是相关的PLA材料的分析，PLA材料如果能够加上黄麻、亚麻，我去参加过有些内饰是用PLA材料做的，这是我们做的一些东西，这边是福特公司做的，福特公司曾经有过一段时间放了很多的大豆，有一些天然材料，包括一些大豆和豆角做的，这边是大学的研究团队做的。

雷克萨斯，日本他们在座椅一系列相关的内饰材料里面都有涉及，有哪些地方能够用呢？我们看这边列出来的东西，特别是跟人接触非常密切的一些材料是可以做的。

总的来说，这个材料的缺点有点贵，贵30%-70%，如果说做母婴用品能够接受，做汽车用品有一定的不接受程度，我们在学校里面，做很多的3D打印，我的一些博士、硕士用3D打印的办法生成更轻、用料更少的方式做一些零件，这些零件很可能得到公众的认可，如果我们自己品牌的高级车能够上市，中国未来有30万、40万售价的车子，那个时候对价格不敏感，那个时候接受程度更高一些。

生物集材料，它的原料就是太阳和土壤来自于自然，整个生命周期回归于自然，这也是非常蛮好的，轻量化协会把3D打印，把轻量化，还有一些微孔技术，包括炭纤维的混合技术结合到一起。如果我们内饰用了生物基材料，我们VOC和车内空气质量会得到非常大的改善，对出口车也好，通过相关的C-ECAP指标来说会有很大的信心。这是未来的发展趋势，也是我们团队做的一些东西。

谢谢大家！

敬请关注盖世汽车“2017汽车与环境创新论坛”直播专题

提示：本文为现场速记，未经专家审核，请勿转载！