【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 量 和功率密度 的提高， 以及 可靠性 和 降低成本。電動(dòng)動(dòng)力總成本身 是 全 新的 東 西，如何更具成本效益和用節(jié)省材料的生產(chǎn)方法來(lái)生產(chǎn) 電動(dòng)機(jī)是一個(gè)問題。 以 氫燃料 運(yùn)行的 電池車 的優(yōu)勢(shì)是真正的零排放汽車 。 從 技 術(shù)角度 ，可以 將其 視為電動(dòng)車 ，它的“電池”被 燃料電池 替代或填補(bǔ) 。在許多應(yīng)用中 的一個(gè)次要功能是，傳統(tǒng) 電池 還 要 用來(lái) 啟動(dòng) 車輛和 維持 空調(diào) 。燃料電池堆在 部分 負(fù)荷 時(shí)顯示出最好的效率，這將有利于在 城市 內(nèi)駕駛 。堆棧只是 燃料電池動(dòng)力傳動(dòng)效率的一部分 —— 還 要考慮到 空氣系統(tǒng)、熱管理、駕駛室 內(nèi)加熱/冷卻、 冷啟動(dòng) （ freezing of bustion water in the cell） 、電機(jī)和電力轉(zhuǎn)換器 ，這些會(huì)減少整個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)效率 。在此之上， 效率 轉(zhuǎn)化器 （如果使用）和 罐裝燃料的 生產(chǎn) 效率 是 必須考慮 的 。 綜 合這些因素， 在所有最好的內(nèi)燃機(jī)混合動(dòng)力技術(shù)中，目前使用非可再生氫氣的燃料電池 車輛 不 能提供出 有利于 車輪效率 （ well to wheels） 的改進(jìn) 。由于燃料電池技術(shù)相對(duì)較新，高端的 基礎(chǔ)和應(yīng)用 研究的努力是必須的，以降低生產(chǎn)成本，提高整個(gè)能源使用效率和減少體積 和重量。為了克服這些問題，在棧 堆 和燃料儲(chǔ)存技術(shù) 上 的真正突破是必要的。 燃料電池汽車的市場(chǎng)機(jī)會(huì) 一般比幾年前 預(yù)期 的要悲觀 ， 它將 主要在 小范圍內(nèi) 應(yīng)用 ，甚至2020年 以后的一段時(shí)期 。 有關(guān)動(dòng)力總成技術(shù)發(fā)現(xiàn)的總結(jié) ： ● 2020年以后， 集成 內(nèi)燃 機(jī) （ ICengine） 將 是 動(dòng)力總成 的主力； ● 具有 復(fù)合燃燒系統(tǒng)的 集成 內(nèi)燃機(jī) （ ICengine） 將進(jìn)入 市場(chǎng) ； ● 完 全可變發(fā)動(dòng)機(jī) 概念及其控制，將 是發(fā)展的趨勢(shì)； ● 具有先進(jìn)控制和系統(tǒng)集成的 混合（ 內(nèi)燃機(jī) ）車輛將滲透市場(chǎng) ； ●燃料電池汽車 的 應(yīng)用將從 APU（輔助動(dòng)力單元） 開始， 然后發(fā)展到原動(dòng)力應(yīng)用 。 主被動(dòng)安全 ：目標(biāo)和突出的技術(shù)難點(diǎn) 被動(dòng)安全： 盡管車輛安全在過去的 25 年 里 取得 了 顯著改善， 但 目前死亡和受傷 的數(shù)目再加上所有相關(guān)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)成本 ， 仍然被視為 是 不可接受 的 。一種可行的“最高安全車輛”需要我們研究。對(duì)兒童 安全運(yùn)輸?shù)男?方法需要繼續(xù) 發(fā)展，行李 /物品系統(tǒng) 的自動(dòng)約束也是如此 。在汽車安全領(lǐng)域的一個(gè)特殊的挑戰(zhàn)是向更小更輕、更省油 ， 以及因環(huán)境因素 推測(cè) 出 電動(dòng)或混合動(dòng)力 車輛使用增多 發(fā)展的 這種 趨勢(shì)。各種技術(shù)的最佳組合要求能提供給輕型車輛里的乘客類似傳統(tǒng)汽車的保護(hù)水平。 提高被動(dòng)安全 方面總的策略是碰撞 條件的影響，例如通過改善環(huán)境（如可 變形導(dǎo)軌），提高車輛耐撞性（如能量吸收） ，改變 人 的沖擊運(yùn)動(dòng)（如安全帶）。新的安全概念，如所謂的“智能的”約束系統(tǒng)，能適應(yīng)實(shí)際發(fā)生 的事故情況和特定 乘員 ，與目前的約束系統(tǒng)相比應(yīng)能夠更好地保護(hù)汽車乘員 。這些系統(tǒng)需要在汽車 傳感器 上獲得信息，并能夠智能的控制約束力量水平以及如何施加到乘員身上。進(jìn)行深入 研究的先決條件是全面 有效的事故統(tǒng)計(jì)和調(diào)查（如建立國(guó)際事故數(shù)據(jù)庫(kù)）。除了這些技術(shù)， 能夠 顯著改善道路安全 的方法就是 對(duì) 駕駛員進(jìn)行教育和培訓(xùn) 的發(fā)展 計(jì)劃 。 主動(dòng)安全： 主動(dòng)安全包含眾多領(lǐng)域，從 前碰預(yù)警和預(yù)防到碰 后緊急救援管理。主動(dòng)安全 作為產(chǎn)品技術(shù)還 處于 一個(gè)起步階段， 將對(duì)道路交通意外中的傷害產(chǎn)生巨大的潛在影響，既對(duì)乘員、 行人 ，也對(duì) 第三方。最終的目標(biāo) ，常常 被看作是一種 “防事故車輛”， 當(dāng)需要躲避災(zāi)禍時(shí)，它可以告 知 處在危險(xiǎn)和干擾中的司機(jī) 。 與此主題 相關(guān)的 是“ 駕駛員 支持”的問題。這 又 是一個(gè)復(fù)雜的問題， 從簡(jiǎn)單的 預(yù)備 信息（導(dǎo)航，路徑規(guī)劃， 避免交通 堵塞 ）開始，然后 是 協(xié)助或 從駕駛員手中接管操作 （智能巡航控制、車道 跟蹤、公路列隊(duì)、 并最終完全自主駕駛），一個(gè)極具吸引力的命題，但面臨著公眾接受和法律問題 這樣的 主要障礙 需要克服 。 短期研究的需要（ ? 2020 年）一般是旨在使第一代 主動(dòng)安全技術(shù)穩(wěn)定 成熟、 價(jià)格合理和可取的。中期（ ? 2020 年）需要是旨在引入 可取的和 能 負(fù)擔(dān)得起的 帶有 高度集成車載智能的部分 具有自我管理的車輛 。對(duì)于長(zhǎng)期（ 2030 后）的重點(diǎn)是成功地 過渡到 完全 自治系統(tǒng)。 因此， 處于 設(shè)想期間的研究課題將是： ●自適應(yīng)被 動(dòng)安全系統(tǒng)，以確保所有類型 車輛 乘客的安全 ； ●主動(dòng)安全和智能車輛系統(tǒng) —— 傳感、處理、 網(wǎng)絡(luò) ； ●道路 車輛的 互感； ●先進(jìn)的 駕駛輔助； ● 總線 技術(shù)， 使自動(dòng)駕駛 。 內(nèi)外部噪音 ：目標(biāo)和突出的技術(shù)難點(diǎn) 在降噪方面， FURORE 只注重車輛技術(shù) 而不是 全面的整體分析（包括基礎(chǔ)設(shè)施、 景觀規(guī)劃，交通管理等） 。降低 外部噪聲的主要技術(shù) 必須 反映降噪 主題的 優(yōu)先排名 ：輪胎、引擎、排 氣和進(jìn)氣系統(tǒng) 以及 車輛的行駛狀況。 對(duì)于靜音 輪胎的進(jìn)一步發(fā)展 來(lái)說 ，對(duì)噪音的產(chǎn)生機(jī)制有更深入的了解是必需的，盡管在這一領(lǐng)域 有 已有的 知識(shí)和正在進(jìn)行的研究活動(dòng)。為了減少發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音，一種方法 是 將發(fā)動(dòng)機(jī)（和 變速箱 ） 本身或車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)艙 完整密封 。在這兩種情況下 ，先進(jìn)的 、成熟的對(duì)封裝體 的熱 量 控 制 ，克服任何熱平衡問題 是必須考慮的 。 在臨界運(yùn)行條件下，如冷啟動(dòng)和熱車階段、低怠速、部分負(fù)荷條件和高負(fù)荷加速 ， 我們還需要 進(jìn)一步的研究 以改善燃燒噪聲的控制。 車輛外部噪聲的領(lǐng)域內(nèi)， 進(jìn)排氣系統(tǒng)的管 口 排放噪音，適合主動(dòng)有源噪聲控制的應(yīng) 用 ，它 也可能 適用于輪胎噪音。然而，在這一領(lǐng)域可以提供高效、可靠、 可生產(chǎn) 的和低成本 解決方案的技術(shù)還有待 繼續(xù) 開發(fā)。 同樣的，可用于發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱及其他汽車零部件等承載結(jié)構(gòu)的高阻尼材料，和為了優(yōu)化和低噪運(yùn)行的可替代動(dòng)力系統(tǒng)（不含內(nèi)燃機(jī)）和動(dòng)力傳動(dòng)智能管理同樣也有待繼續(xù)開發(fā)。 仿真技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展， 必須成為未來(lái) 研究活動(dòng)的一部分，以便更精確地模擬物理過程，并增加預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。 對(duì)于 整車和相關(guān)的噪聲源的噪聲排放行為以及個(gè)別車輛部件的噪音和振動(dòng)行為 ，我們需要改進(jìn)的模擬仿真方法 。研究活動(dòng) 必須繼續(xù) 以便 開發(fā)新的或改進(jìn) 車輛噪音 輻射 的 測(cè)試方法， 這 能以比現(xiàn)行方法更好的方式 反映實(shí)際的交通狀況。 道路車輛的車 內(nèi)噪聲 （和振動(dòng)） 問題， 是很不同于 外部噪音的 ， 由于其 主要驅(qū)動(dòng)力不是來(lái)自立法，而是來(lái)自客戶和制造商的要求這個(gè) 意義上說 。車內(nèi)噪聲方面不能獨(dú)立于其他重要的車輛 性能來(lái)看待，如被動(dòng)安全、車輛的操控性、油耗、熱舒適性、耐用性、通訊和娛樂等 。有了這些 性能 參數(shù)，這 就 會(huì)導(dǎo)致 設(shè)計(jì)要求的沖突 。 車內(nèi)噪聲的主要來(lái)源是燃燒、滾動(dòng)和空氣動(dòng)力 噪音。被動(dòng)降噪涉及 的 許多 解決方法已 在 外部噪聲 方面討論過 ，如本 底噪聲屏蔽、 先進(jìn)的 底座懸置 和創(chuàng)新 型高阻尼低重量材料， 靜音 輪胎 等。 不過， 僅僅通過使用這類材料的解決方案 要 取得重大突破 這將是困難的，尤其是在“品牌”層次的 聲音設(shè)計(jì) 上 。 主動(dòng)降噪技術(shù)進(jìn)行 研究和發(fā)展 已 超過十年，但到目前為止，在車輛設(shè)計(jì) 上的成功應(yīng)用仍然非常有限。材料層次上取得 的進(jìn)步，為實(shí)現(xiàn)低成本 、 高性能和 可靠的傳動(dòng) 方案，甚至將結(jié)構(gòu)材料集成到智能元件中 ， 都是具有很大 潛力 的 。特別是 這里提到的輕量化設(shè)計(jì)、主動(dòng)控制可能是實(shí)現(xiàn)可接受的噪音行為的唯一解決方案 。 考慮到 聲“品牌”，有 源噪聲控制提供了一個(gè)直接的解決方案，使得可調(diào)目標(biāo)功能得以實(shí)現(xiàn) 。 在少于 18 或 24 個(gè)月這樣一個(gè)設(shè)計(jì)周期里 實(shí)現(xiàn)我們所需要的性能 的真正挑戰(zhàn)，需要在最初設(shè)計(jì)階段的嚴(yán)格的工程化性能的前處理和 一個(gè)聯(lián)系到多學(xué)科的最優(yōu)化 ，這 在所要求的精度和速度上還是不大可能的 。 總之，最重要 的研究 領(lǐng)域 將是： ● 安靜 的輪胎，路面 /輪胎互動(dòng) 感應(yīng) ●新的阻尼材料 ●有源噪聲控制 ●交通噪聲控制的整體解決辦法 車輛結(jié)構(gòu) ：目標(biāo)和突出的技術(shù)難點(diǎn) 由于增加了不少舒適性和安全性方面設(shè)備，近幾年車輛重量有所增加，將來(lái)輕量化將成為最重要的議題之一。 所有研究都顯示出車重與油耗之間有直接聯(lián)系。降低車重，無(wú)論在零部件上還是整體上都是一項(xiàng)確實(shí)地累積措施并且總是 有利的。輕量化設(shè)計(jì)可以通過集中在材料使用和車輛構(gòu)架這些不同方法上來(lái)達(dá)到。這里我們談到的可能性必須由全盤的視角來(lái)逐步實(shí)現(xiàn)。所以 車架和殼體結(jié)構(gòu)的不同復(fù)合 材料 的應(yīng)用 ，如鋼材、鋁和塑料，這是需要評(píng)估的，將所有的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)考慮在內(nèi)。這意味著除了技術(shù)實(shí)現(xiàn)外，生命周期 分析 也必須考慮。 主要的技術(shù)領(lǐng)域是實(shí)現(xiàn)更小的和更靈活的車輛概念，所有車輛裝備可能的小型化， 同時(shí)用來(lái)優(yōu)化裝配和重量的 不帶機(jī)械裝置的總線系統(tǒng) （ Xbywire） ， 用以支持車身模態(tài)和復(fù)合材料設(shè)計(jì)的 連接和接合技術(shù)， 和支持高度模塊化的 車架結(jié)構(gòu)。 此外，在設(shè)計(jì)過程的早期階段 就需要考慮再循環(huán)和改善分解等所有必要的技術(shù)。 對(duì)汽車撕碎的殘?jiān)暮筇幚?，不同材料類型的妥善分離，回收材料的質(zhì)量檢驗(yàn)（參照新材料的特性）都是大問題。決策者們意識(shí)到這樣一個(gè)矛盾是非常重要的： 用高性能材料來(lái)減少汽車重量的需求，這些高性能材料往往不容易回收 和在標(biāo)準(zhǔn)車輛上期望達(dá)到的回收限額，這兩者之間的矛盾。進(jìn)一步的先決條件是，在車輛安全性上的妥協(xié)折衷都是不允許的。 總結(jié)，車輛結(jié)構(gòu)中最重要的研究領(lǐng)域是： ● 輕量化概念車 ● 先進(jìn)的混合材料車輛結(jié)構(gòu) ● 新改進(jìn)的回收方法 結(jié)論 道路運(yùn)輸技術(shù)歷來(lái)遵循一個(gè)循序漸進(jìn)的 路線，由許多小的步驟結(jié)合起來(lái)，在可靠性、安全性、舒適性、性能和對(duì)環(huán)境影響方面，取得了顯著和卓越的進(jìn)步。這項(xiàng)研究得出結(jié)論認(rèn)為，這種循序漸進(jìn)的途徑，通過戰(zhàn)略性重點(diǎn)研究推動(dòng)了“快車道”的步伐，使得滿足 2020年及以后的挑戰(zhàn)處在有利位置。 在 2020年及以后，我們將增加多種不同的推進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)，但內(nèi)燃機(jī)仍將占據(jù)主導(dǎo)地位。最重要的，獨(dú)立于推進(jìn)系統(tǒng)或燃料的未來(lái)情景 之外的 其它環(huán)節(jié)盡可能的節(jié)約能源也是必備的。 基于內(nèi)燃機(jī)和傳統(tǒng)燃料的動(dòng)力總成技術(shù) 上 的充足的科研投入 ，保證 了 歐洲汽車業(yè)在全球的競(jìng)爭(zhēng)力，并減少對(duì)能源的依賴和改 善環(huán)境。全新技術(shù)的研究，必然附加地促進(jìn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展和能源安全。除了所需要的技術(shù)研究，只有在生產(chǎn)、分配和存儲(chǔ)等方面的改進(jìn)， 才能使得基于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的燃料電池和氫成為有競(jìng)爭(zhēng)力的選擇。整車重量對(duì)于燃油消耗和安全的問題是至關(guān)重要的。對(duì)新材料和生產(chǎn)工藝，包括回收利用技術(shù)的深入研究是必要的。 主動(dòng)和被動(dòng)安全顯示出極大的研究潛力，需要以結(jié)合的方式提供最好的結(jié)果。這同樣適用于噪音：未來(lái)汽車技術(shù)的重點(diǎn)集中在路面 /輪胎相互作用、發(fā)動(dòng)機(jī)、排氣和進(jìn)氣系統(tǒng)和車輛的行駛條件。先進(jìn)的仿真技術(shù)是必要的，用來(lái)建立基本詳細(xì)的知識(shí)， 以便更精確地模擬物理過程，并增加預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。 一個(gè)全面的系統(tǒng)的方法，集中了關(guān)注的利益相關(guān)者（基礎(chǔ)設(shè)施、汽車制造商、研究機(jī)構(gòu)等）和有關(guān)的科學(xué)領(lǐng)域（材料、電子、信息通訊等）， 將帶來(lái) 卓越的技術(shù)進(jìn)步。特殊技術(shù)和共性技術(shù)，以及開發(fā)工具和平臺(tái)的整合，將 帶來(lái) 更好、更快、更便宜的研究成果，最終，關(guān)鍵性的加強(qiáng)是歐洲公路運(yùn)輸部門的可持續(xù)發(fā)展。 總結(jié)： ● 在內(nèi)燃機(jī)和傳統(tǒng)燃料基礎(chǔ)上的 動(dòng)力總成技術(shù)演進(jìn)方面的研究投資是必要的，從而保證歐洲汽車行業(yè)的全球競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)減少能源的依賴和改善環(huán)境。 ● 在全新技術(shù)的研究 上，必須具有額外的促進(jìn)環(huán)境和能源安全的可持續(xù)進(jìn)步。 ● 減少能源消耗措施的重要性，需要被 高度重視 ，獨(dú)立于未來(lái)推進(jìn)系統(tǒng)或燃料預(yù)想設(shè)定。 ● 一個(gè)全面的系統(tǒng)方法，結(jié)合特殊的和共性技術(shù)，以及開發(fā)工具及平臺(tái)，將 帶來(lái) 更好、更快、更便宜的研究成果。 2 介紹 FURORE 的背景 在未來(lái) 30 至 50 年 內(nèi) 個(gè)人交通仍將是歐洲地面運(yùn)輸?shù)闹饕е?由 經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)和歐洲共同體 的擴(kuò)大可以預(yù)見，個(gè)人流動(dòng)將進(jìn)一步增加。人口流動(dòng)在生活質(zhì)量的評(píng)價(jià)中占有很突出的地位并 已經(jīng)成為一個(gè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的需要 。 然而， 一個(gè)更為便捷的 個(gè)人 流動(dòng) 和組織 運(yùn)輸 需要 被提及，這會(huì)產(chǎn)生一個(gè)平衡的運(yùn)輸模式。 為了彌補(bǔ)個(gè) 人 道路 交通的增加，對(duì)環(huán)境，能源資源，以及個(gè)人 健康和安全的負(fù)面影響， 一種對(duì) 未來(lái)汽車的綜合研究的方法是至關(guān)重要的 。 車輛和燃料的新技術(shù)的引進(jìn)，將減少對(duì)環(huán)境的的關(guān)注 。 歐盟委員會(huì)的責(zé)任 就是 鼓勵(lì)和 支持研究 開發(fā)更有效的 ， 少污染和 安全的 車輛 。完成這個(gè)的最重要的 依據(jù)是 RTD 的歐洲框架計(jì)劃 。 以一個(gè)敏感的方式指導(dǎo)對(duì)未來(lái)社會(huì)需要的研究， 需要 對(duì)那些能引進(jìn)或者阻止新公路技術(shù)引進(jìn)的很多因素有 很好 的 理解 。 立法和政策制定者需要不同的獨(dú)立的信息來(lái)源，使他們可以 概括 可能是由新技術(shù)的引進(jìn) 引 起 全球環(huán)境變化 。 一項(xiàng)新技術(shù)的突破需要許多有利 的 因素 ，一個(gè)發(fā)展進(jìn)化也比任何一個(gè)革命性的方式更有機(jī)會(huì)。必須的基礎(chǔ)設(shè)施和其他實(shí)質(zhì)方面有時(shí)很少關(guān)心到。另一方面完全新技術(shù)的時(shí)機(jī)決不能被低估并且非常有必要對(duì)使目標(biāo)明確的不同的可能的方法開放， 即使他們是非常 有抱負(fù) 和危險(xiǎn) 的。所以這樣的結(jié)果需要 在研究開發(fā)中有充分的投入。 在歐洲共同體環(huán)境下，這些技術(shù)對(duì)環(huán)境經(jīng)濟(jì)和 社會(huì)情況 有 可持續(xù)