加利福尼亞州零排放車輛（ZEV）強(qiáng)制法規(guī)將從2018年起大幅簡(jiǎn)化。在得到這一好消息的同時(shí)，相應(yīng)的挑戰(zhàn)也隨之而來：由加州空氣資源委員會(huì)（CARB）與俄勒岡州等實(shí)行“第177號(hào)條款”的9個(gè)州所制定的新規(guī)將會(huì)逐年提高要求，要想完達(dá)到合規(guī)，將變得愈發(fā)困難。而據(jù)統(tǒng)計(jì)，ZEV法規(guī)將會(huì)影響到美國(guó)市場(chǎng)上近三成的轎車與輕型卡車。【本文作者：Paul Weissler，版權(quán)歸SAE International - 國(guó)際自動(dòng)機(jī)工程師學(xué)會(huì)所有，授權(quán)第一電動(dòng)網(wǎng)獨(dú)家發(fā)布，其他媒體未獲得授權(quán)不得轉(zhuǎn)載?！?/strong>

上圖舉例說明了大型汽車廠商要如部署零排放車輛(ZEV)和過渡性零排放車輛（TZEV）,以滿足ZEV法規(guī)要求。按照規(guī)定，每10萬輛汽車中須有500輛ZEV。

根據(jù)CARB的數(shù)據(jù)顯示，在2002年到2004年間，交通運(yùn)輸領(lǐng)域產(chǎn)生的溫室氣體（GHG，即二氧化碳）占到加州溫室氣體排放總量的38%。 

新規(guī)的目標(biāo)是到2030年減少40%的溫室氣體排放，到2050年則能達(dá)到80%的降幅。對(duì)于汽車部門，ZEV強(qiáng)制令似乎有著相當(dāng)清晰的規(guī)劃。此外，ZEV也已經(jīng)開始對(duì)老舊的傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行升級(jí)換代，以避免其所帶來的負(fù)面影響。

誰能置身事外，誰又難逃一劫？

在加州，年產(chǎn)量不超過4,500輛的小型汽車制造商（對(duì)于獨(dú)立制造商則放寬到10,000輛）不會(huì)受到ZEV強(qiáng)制法規(guī)的影響。而年產(chǎn)量20,000輛、年收益不超過400億美元廠商被歸為中型整車廠，這部分廠商受到的影響很大。 

CARB使用BEV作為純電動(dòng)車（battery electrics）的縮寫，避免人們誤認(rèn)為ZEV中的“E”和“V”指的是電動(dòng)汽車EV（electric vehicle）。在2018年以前，汽車廠商主要通過生產(chǎn)純電動(dòng)車來滿足ZEV強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)要求，并輔以其他一些計(jì)分標(biāo)準(zhǔn)不同的車型，如油電混合動(dòng)力車——即AT PZEV（先進(jìn)技術(shù)部分零排放車輛）、PHEV（即插電式混合動(dòng)力車，在2018年前也稱為“改進(jìn)型AT PZEV”）以及最基本的非混合動(dòng)力的PZEV（部分零排放車輛）。 

最基本的PZEV對(duì)溫室氣體排放量并無積極影響，但它符合加州的超低排放車輛（SULEV）新規(guī)，即要求汽車的尾氣排放（包括碳?xì)浠衔?、碳氧化物、氮氧化物及其他微粒）要比傳統(tǒng)車輛的平均排放量低90%。PZEV的發(fā)動(dòng)機(jī)和催化系統(tǒng)都經(jīng)過了改良，蒸發(fā)排放量為零。它在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口有一個(gè)碳排放過濾捕集裝置，可以提高密封性。PZEV的規(guī)定報(bào)廢年限為15年，即24.14萬公里（合15萬英里），配有專門的車載診斷設(shè)備。 

PZEV和AT PZEV的“加分項(xiàng)”規(guī)定執(zhí)行到2017年就結(jié)束了，但是沒用完的“分?jǐn)?shù)”可以存到2018使用。不過遺憾的是，這些剩余分?jǐn)?shù)的價(jià)值將會(huì)大打折扣，中型OEM需按25%折算，而大型汽車廠商則只能按6.75%折算。

根據(jù)UDDS體系（城市工況和純電動(dòng)續(xù)航里程），TZEV積分最多為1.1，但如能通過US06加速負(fù)重測(cè)試，則可以獲取額外的0.2個(gè)積分。ZEV的積分上限為4.0.

新增類別——過渡性零排放車輛（TZEV）

升級(jí)后的AT PZEV能到達(dá)SULEV的標(biāo)準(zhǔn)，PHEV純電動(dòng)續(xù)航里程在16公里以上，同時(shí)配有氫燃料內(nèi)燃機(jī)（該內(nèi)燃機(jī)在EPA 城市道路循環(huán)(UDDS)或者城市工況下續(xù)航里程至少為250英里/400公里）。這一新類別被稱為“過渡性PZEV”（TZEV），符合2018年開始執(zhí)行的新規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。在純電動(dòng)模式UDDS工況下，車輛各項(xiàng)性能指標(biāo)至少比原廠提供的參數(shù)高30%。而對(duì)于在US06模式（指重載加速模式）下，如純電動(dòng)里程數(shù)超過16英里，則會(huì)另有0.2的TZEV獎(jiǎng)勵(lì)分。 

工程師也知道政府的新規(guī)不會(huì)那么簡(jiǎn)單。事實(shí)上，只有以下這幾類汽車能在2018年繼續(xù)獲得ZEV加分：

1. 純電動(dòng)BEV，累積分（最高4.0）按UDDS工況計(jì)算；

2. 燃料電池車；

3. 上文提到的TZEV；

4. 老年社區(qū)內(nèi)電動(dòng)汽車：最高時(shí)速在32-40公里/20-25英里（可獲得適量加分）。 

此外，可能還會(huì)有“BEVx”這一類別出現(xiàn)，這是一種特殊的混合動(dòng)力車：純電動(dòng)續(xù)航里程可以達(dá)120公里/75英里以上，同時(shí)搭載獲得SULEV認(rèn)證的內(nèi)燃機(jī)和油箱，增程里程不得超過純電動(dòng)模式的續(xù)航里程。 

舉個(gè)例子，寶馬i3電動(dòng)車的純電動(dòng)續(xù)航里程數(shù)約為180公里/114英里，再加上總價(jià)3850美元的增程內(nèi)燃機(jī)（或發(fā)電機(jī)）和7.2升的油箱，總續(xù)航里程為288公里/180英里。雙缸650cc的電動(dòng)踏板車的發(fā)動(dòng)機(jī)用于對(duì)電池組充電，使其電量維持在30%左右。 

燃料電池車與BEV屬于同一類別，所得的積分大致相同。如果內(nèi)燃機(jī)使用的是氫燃料，且UDDS工況下續(xù)航里程數(shù)不少于400公里，則可以獲得最低0.75的ZEV積分，并同時(shí)獲得額外0.5分的VMT（汽車行駛里程）獎(jiǎng)勵(lì)分。這個(gè)轉(zhuǎn)換的公式借用自PHEV類別的計(jì)算方式，用來確定對(duì)等的純電動(dòng)續(xù)航里程數(shù)（equivalentall-electric range / EAER）。 

2018年的強(qiáng)制法規(guī)特別指出，大型OEM的ZEV累積分?jǐn)?shù)需要達(dá)到其2018年銷售量的4.5%，其中的2.5%（占總量的55%）可以用TZEV分?jǐn)?shù)抵扣。年度總分要求以2.5個(gè)百分點(diǎn)的速度逐年遞增，而TZEV的遞增速度則為每年0.5個(gè)百分點(diǎn)。中型制造商的全部ZEV分?jǐn)?shù)都可以通過TZEV獲取，壓力可謂大為緩解。 

另外，2018年之前累積的ZEV分?jǐn)?shù)可以存起來，但ZEV得分不足的部分不能用CAFé得分抵扣。例如，菲亞特克萊斯勒已經(jīng)存了90,722個(gè)積分（據(jù)業(yè)內(nèi)消息，其中大多數(shù)是從特斯拉買來的），以應(yīng)對(duì)其單位能源效率不達(dá)標(biāo)的問題。盡管菲亞特自2013年起就在加州和俄勒岡售出了不少（具體數(shù)字沒有披露）500e型純電動(dòng)車，但據(jù)公布的銷售報(bào)告顯示，銷售業(yè)績(jī)平平。另外PHEV版Pacifica Minivan也能貢獻(xiàn)一些TZEV積分。

ZEV和TZEV積分要求逐年遞增，到2025年，ZEV和TZEV的最低比例分別需達(dá)到16%和6%。 

新規(guī)相對(duì)2009-17年規(guī)定的變化

之前的2009-17法規(guī)把在加州年銷量不超過60,000輛的汽車制造商歸為中型制造商，并允許這部分制造商用PZEV轉(zhuǎn)換得來的分?jǐn)?shù)來完成ZEV的指標(biāo)，同時(shí)規(guī)定大型制造商需要在2015-17年期間將ZEV的比例達(dá)到14%，不過其ZEV實(shí)際比例只需要達(dá)到3.0%即可（即在加州年銷售每10萬輛車需要3000積分，換言之就是只要有750輛車的積分達(dá)到4.0即可）。 

但這次中型廠商的上限標(biāo)準(zhǔn)從年銷售60,000輛車被砍到20,000輛，是因?yàn)楸O(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)市場(chǎng)做了重新評(píng)估，將全球銷量也一起考慮了進(jìn)來。根據(jù)2008至2010年的平均銷量，此前只有通用、菲亞特克萊斯勒、福特、日產(chǎn)、豐田和本田這幾個(gè)品牌位列加州的“大制造商”行列。 

每輛ZEV只要純電動(dòng)續(xù)航里程不低于80公里/50英里，就能得到2.0個(gè)積分。而其他分?jǐn)?shù)則可以通過PZEV、AT PZEV以及改進(jìn)型AT PZEV得分進(jìn)行補(bǔ)充。而使用氫燃料或壓縮天然氣（CNG）作為動(dòng)力的PZEV還能獲得額外分?jǐn)?shù)。PHEV續(xù)航里程數(shù)不少于16公里/10英里，或是搭載再生制動(dòng)及怠速啟停系統(tǒng)等“先進(jìn)部件”的汽車，也能享受到額外加分。 

多年來，整個(gè)行業(yè)的零排放車輛銷售中，加州一直占大頭，因?yàn)檫@里的廣告宣傳很到位，氣候宜人，并且充電基礎(chǔ)設(shè)施也較為完備。但在新規(guī)之下，所有適用ZEV/177號(hào)法規(guī)適用的州（主要是俄勒岡和美國(guó)東北大部分州），銷量都將按比例相應(yīng)進(jìn)行計(jì)算。但積分可以轉(zhuǎn)移，沒有生產(chǎn)BEV的公司可以選擇購(gòu)買積分，就像之前提到的菲亞特克萊斯勒從特斯拉那里購(gòu)買積分一樣。 

根據(jù)2018年的強(qiáng)制法規(guī)，只有非加州的燃料電池汽車銷量才可“轉(zhuǎn)移”。而如果這些銷量是跨州計(jì)算的（如在俄勒岡州銷售，在新澤西州算分），那么就要有30%的積分手續(xù)費(fèi)（即原130分，只能計(jì)100分）。

如果GHG得分超過要求，可以額外獲得特別積分，能讓2018和2019年的ZEV和TZEV合規(guī)壓力“減負(fù)”一半。

“超額合規(guī)”為ZEV新規(guī)“減負(fù)”另辟蹊徑 

目前已經(jīng)存入積分銀行的ZEV積分可以在2025年之前隨取隨用。而除此以外，新規(guī)還包括了“GHG-ZEV超額合規(guī)”條款。OEM可以將二氧化碳排放值定在至少低于合規(guī)目標(biāo)值2.0克（具體情況要參照車輛型號(hào)以及大?。┑乃剑⒃诰C合參考計(jì)算，在UDDS工況下的EPA聯(lián)邦測(cè)試協(xié)議的測(cè)量值（權(quán)重55%）和EPA高速公路燃料經(jīng)濟(jì)性測(cè)試的測(cè)量值（權(quán)重45%）。汽車制造商的ZEV得分必須根據(jù)這一目標(biāo)值進(jìn)行計(jì)算。 

盡管預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)尚未獲得，但根據(jù)CARB的估算，加州售出的車輛約有10%到20%將可獲得超額加分。加分只能在所獲得的車型年當(dāng)年使用，而且僅限獲得加分的企業(yè)使用（不可用于交易）。根據(jù)新規(guī)，2018年和2019年的抵扣上限為50%，2020年降為40%，2021年則只有30%。 

另外一項(xiàng)幫助合規(guī)的手段，也是為鼓勵(lì)制造商在ZEV/177號(hào)條款適用的州銷售ZEV，以刺激當(dāng)?shù)匦枨蠖贫ǖ摹Ｔ诿绹?guó)東北部增加ZEV銷量是非常困難的，因?yàn)樵摰貐^(qū)的大多數(shù)州冬季氣候寒冷，而汽車供暖需要能源，故而會(huì)影響續(xù)航里程。如果不采用特殊設(shè)計(jì)——如車輛預(yù)熱、增程發(fā)動(dòng)機(jī)、熱泵乃至蓄熱裝置等，以緩解此類問題，ZEV在那里的銷售將舉步維艱。 

如果汽車制造商沒有達(dá)到ZEV分?jǐn)?shù)要求，差額需在下一個(gè)車型年補(bǔ)足，且只能用ZEV積分填補(bǔ)。中型制造商的填補(bǔ)期限可以放寬到3年，且可以用ZEV或TZEV的分?jǐn)?shù)抵扣。如到期仍未達(dá)標(biāo)，則將必須繳納每積分5000美元的罰金。

作者：Paul Weissler

來源：SAE《汽車工程》雜志

翻譯：SAE 中國(guó)辦公室