当今,由于汽车技术发展迅猛,只要有条件的国家都在大力发展自己的汽车产业。2015年以前,超低燃油消耗的汽车(如2.0L轿车)将通过混合动力系统被广泛使用;燃料电汽车将会成为市场上的主角;电子信息技术将永远不会停止发展,并不断地更新变化。
目前,全世界的新注册车辆已超过10亿辆。据估计,到2025年,全球使用的车辆将达到14亿辆,如何节约能源和解决全球变暖问题巳成为迫切需要。按照目前的形势,一半的燃油储量树会被消耗掉,替代矿物燃料的能源将会被大量地开采。另外.由于日本65岁以上的老人已超过总人数的25%,因此老年司机引起的交通事故已经在日本成为一个非常严重的问题。
以上这些与能源、环境和安全有关的问题将逐渐成为全球汽车商着手进行处理和解决的主要问题。目前,许多研究资源已经渗入到这些领域当中,并出现了许多可用于实际应用的新技术。不过,由于技术或经济上的困难.要想在短时间内解决这些问题并不是一件容易的事。
为了更好地解决全球变暖问题,欧洲汽车工业准备在2008年将二氧化碳排放物控制在140g/km以下,而3L排量发动机的轿车也正在开发中。此外,日本将实施更严格的燃料消耗法规,届时将对柴油汽车的燃料经济性和汽油机汽车的燃油经济性提出更加严格的要求。
2002年,日本的交通事故为8326起。这个数字在近几年中是比较低的,是1970年最坏时的一半。不过,在过去l0年中,交通事故中死去的老人却呈增长趋势,占2002年交通事故中总人数的37.8%。2002年,交通事故和交通伤害案件分别是936721和1167855起,均略低于上一年的最坏记录。为了改变这种状况,日本的土地部、基础建设部和运输部(MLIT)制定了在2010年前将死亡人数减少到1200人的目标。
在未来若干年,汽车仍然是最主要的交通工具。但是,汽车对人身生命和环境仍然起着破坏作用的这种观点不再被人所接受。因此,汽车的需求量仍将很大,相关的汽车技术还需要大量地开发。
在目前的欧洲,汽车技术(如轿车的尺寸变小和柴油发动机的转换)在很大程度上得到了发展,3L发动机最近已被开发出来。但是,为了解决未来的全球变暖和能源需求等问题,超低燃抽消耗的汽车(性能优于3L轿车)也是非常需要的。同时,废气排放物也必须得到完全的控制,让能源和环境同时得到改善是一个巨大的挑战。在日本,燃油消耗降低的技术(如直喷汽油发动机和混合电动发动机在日本非常流行)较其他国家有着很大的优势。对于环境和能源来说,由于燃料电池汽车有着巨大的潜能,因此正在世界上被广泛地研制。所以,尽管还有许多技术障碍没有被清除,但燃料电池技术被认为是未来员有前景的汽车技术之一。
在2001年举行的东京汽车展上,一款新型燃油经济性为55km/L(1.8L/100 km)的混合动力小型轿车和一款超轻旦型燃油经济性为47kmL(2.1L/100km)的柴油机轿车被推出。2002年4月,德国大众公司也向外界展示了一辆299立方厘米单缸自然吸气式搭载1L(100 km/L)柴油发动机的轿车。而使用燃料电池汽车的路面试验已在世界各地广泛展开,尽管这些技术仍然在试制阶段,而且距离广泛实用尚有一定的距离,但由于汽车技术的飞速发展,相信2L燃料电池汽车的研制成功不会再是一个梦想。
从火花点火发动机中释放出的——氧化碳和碳化氢,经过高性能催化器的作用,已经降低到大气的级别,这意味着未来的轿车将会把来自其他来源中的一氧化碳和氧化氢排放物进行净化。稀薄氧化氮集油器(LNT)技术己被开发出来,用于稀薄燃烧发动机,如直喷汽油发动机。LNT的高级氧化氮转化性能被期望用于未来的低排放车辆。
装有直喷(DI)柴油发动机的轿车在欧洲比较流行。这其中原因一是因为二氧化碳的平均指数需要降低,二是因为装有DI发动机轿车的驱动性能要优于传统汽油发动机轿车的缘故,而且废气排放的级别几乎一样。另外,与欧洲国家相比较,目前日本和美国装有DI柴油发动机的轿车相对较少,不过柴油发动机的大量使用可以转变全球变暖的现象。氧化氮和PM(微粒)的降低技术被开发出来,目的是向市场推出更多的柴油发动机轿车。现在,一些后处理系统如DPF、SCR和LNT正在被快速地开发,因此来自柴油发动机中的废气排放物有望与来自SI(元气喷射)发动机中的废气排放物一样干净。另外,为了满足改善空气质量的需求,下一代混合动力汽车和燃料电池汽车将会被快速开发并投放市场。以压缩天然气(CNG)为动力的汽车对于改善城市环境非常有效,而下一代燃泊经济性更好的cNG汽车也需进一步加快开发。
近年来,在交通事故中死去的年轻人的数量日益减少,而老年人的数量正日益增多。老年司机引起的交通事故和灾祸一直保持增长的趋势,已经引起多方面的注意。老年步行者在交通事故中特别容易受到伤害,而那些身体功能下降的老年人也更容易在事故中死亡,但年轻人却往往仅受一点点轻伤。这就意味着那些老年步行者以及老年司机所引发出来的问题已经成为未来社会柏E常重要的问题。
一些理解性措施,包括用于汽车技术改进和安全教前培训的调整需求,以及交通安全设施和急救装置等必须由政府尽快实现。而通过利用ITS工业技术的安全车身、安全设备和安全驾驶辅助装置的开发也是很重要的。另外,贴技术通过信息通讯手段对于更高的安全性、更高的运输效率、更好的舒适性和更干净的环境在人类、道路和车辆之中所起的作用也越来越受到人们特别的重视。
2015年以前,2L的轿车将会被大量投入使用,而混合动力轿车将会满足这些需求。多数人认为,燃料电他汽车将会在汽车市场起主导作用,只搭载高性能传统发动机的2L轿车仅限于小尺寸轿车。混合动力轿车越来越商业化并为更多的消费者接受,而这种技术也越来越成熟,因此,混合动力2L轿车的实现不再是一个梦想。不过,为了能够让混合动力汽车广泛使用,就必须对这种新式汽车所使用的高性能可充电电池进行很好的开发。预计,这种电他的商业实用性和对市场的渗透预计要等到2011年和2014年才可能实现。
在除了动力装置技术以外的组件技术中,轻型材料对2L轿车的开发起着重要的作用。但是,据估计,CFRP、高抗拉强度钢、耐热镁和其他的材料将会在2017—2018年左右批量应用。要减轻汽车的整备质量,超轻和高强度材料的开发同其他技术一样也是非常重要的。