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在世界汽车发展初期，蒸汽机、电动机、煤气发生炉等都曾用作汽车动力系统。不过后来人们在使用过程中发现这些动力系统各自存在一些难以克服的障碍，比如，电动机要使用蓄电池作为电源，而蓄电池的能量密度不足，造成电池的体积大、质量大和车辆续驶里程短的棘手问题（直到今天，类似的问题还经常被提起）。与此相反，内燃机技术及相关产品获得了长足进步，于是人们很快转向选择内燃机作为汽车动力系统。结果内燃机汽车“一统江湖”，占据了绝对主力地位。这一地位坚如磐石，延续了一百多年，一直到近些年才逐渐被动摇、削弱。
以汽油、柴油为主要燃料的汽车在全球的广泛普及，带来了大量石油消耗的能源问题。
亨利·福特发明流水线大批量生产方式后，汽车的价格大幅度下降，T型车获得了巨大的市场成功。福特的创新让美国成为“车轮上的国度”，大批汽车制造工厂在底特律建立起来，汽车产业成为美国最大的产业之一，这是美国20世纪工业迅猛发展的象征。底特律雄厚的制造能力帮助美国取得了第二次世界大战的胜利，也打下了美国在战后占据全球经济霸主地位的基础。美国的汽车年产销量在1965年就突破了1000万辆，当年汽车保有量达到9100万辆，到1970年其汽车保有量更是首次超过1亿辆。在这一时期，欧洲、日本以及很多新兴经济体都在快速发展汽车产业。改革开放以来，我国经济飞速发展，国民生活水平不断提高，在21世纪之后，轿车开始进入普通家庭。
全球汽车保有量的增长，使得人类对石油的需求不断上升，依靠大量消耗石油的“车轮上的世界”难以为继。
美国自身就是石油生产大国，早在1920年，其石油产量就占了全球石油产量的近三分之二。但是由于汽车的大量普及，美国从20世纪50年代后期开始，就需要进口一部分石油以满足本国急剧增长的需求。
在第二次世界大战之后，由于中东地区石油的开采，全球石油供给充足，价格长期低迷。据统计，1950年到1973年期间，原油价格保持在平均每桶（约为159升）1.8美元上下，这个价格仅为同期煤炭价格的一半左右，甚至比很多地区的水还便宜。直到1973年1月，石油输出国组织（欧佩克）倾力将原油价格推升到了2.95美元/桶。也正是在这一年，埃及和叙利亚发动了对以色列的进攻，而后美国向以色列提供武器，这惹恼了欧佩克阿拉伯国家代表团，它们决定对加拿大、美国、英国、日本、荷兰五国实施石油禁运，同时逐月减少原油产量。美国等被禁运的国家虽然可以通过从非欧佩克国家进口原油来弥补从中东国家进口原油量的减少，但是中东地区原油减产使得全球原油价格大幅度上涨，仅仅两个月，石油价格就涨到近12美元/桶，这引发了1973年到1974年的第一次石油危机，原油价格飙升也让美国及其盟国的国际收支赤字扩大，对其经济产生了巨大冲击，这一时期美国不变价GDP同比增速从5.60%大幅降为-0.50%。
1979年伊朗爆发革命，推翻了巴列维政权，这使得该国原油生产陷入停顿，尽管其他欧佩克成员国努力增加产量，但仍然无法阻止原油价格的上涨。雪上加霜的是，一年后，两伊战争爆发，原油产量进一步减少，国际油价超过30美元/桶。这就是现在经常提及的第二次石油危机。
美国既是全球最大的汽车市场，又是全球最大的石油生产和进口国，两次石油危机之前，其国内的汽油价格一直处于全球最低水平。而在石油禁运前后，美国零售汽油的价格从1973年5月的每加仑（近3.785升）38.5美分上涨到1974年6月的每加仑55.1美分，短短一年多的时间里涨幅居然超过40%。全美各个加油站外等待加油的汽车排起了长队，一些州还实施了汽车分单双号加油的规定。为了减少石油消耗，美国发布了《紧急公路节能方案》。1974年，全美公路汽车限速为每小时55英里（约每小时88.5公里）。
由于此前汽油价格低廉，美国的汽车用户大多喜欢大尺寸、大排量、大功率的汽车。我国在改革开放之初进口了一些美国汽车，大家称它们“大平正方”，这形象地描述了当时美国汽车的造型。在使用这些车的过程中，我国司机对其“油老虎”的称号深有体会。
与美国汽车形成鲜明对照的是日本汽车。由于日本的一次能源几乎全部靠进口，其汽油的市场价格一直比美国高得多，因而日本汽车以小尺寸、小排量、省油著称。在两次石油危机之后，省油也成了美国一般消费者的重要偏好，日本品牌的汽车借此机会大举进入美国市场。经过多年发展，在美国汽车销售市场，日本品牌汽车现在已经占据了将近40%的份额，此升彼降，美国品牌汽车在本土市场的份额仅剩不到30%了。
2009年，全球汽车保有量首次超过10亿辆，而到2021年底，仅我国汽车保有量就超过了3亿辆。在巨大需求的拉动下，全球原油价格呈现出总体上涨、大幅波动的趋势。2008年7月，WTI原油创下每桶超过145美元的历史纪录，之后受国际金融危机的影响，当年年底又大幅下降到40美元以下，涨涨跌跌，直到现在，油价在大部分时间还维持在每桶超过80美元的水平。图1-3展示了2000年1月—2022年1月的国际原油（WTI原油）价格走势。
图1-3 2000年1月—2022年1月的国际原油（WTI原油）价格走势
如今全球每年大约消耗50亿吨（约合350亿桶）原油，成品油中汽油和柴油两项总和的占比超过50%。事实上，石油供应量的变化，往往与世界经济形势、地缘冲突甚至战争的爆发息息相关。
全球汽车保有量仍在不断增长，对石油的需求量仍在不断增加，但是原油供给量却跟不上需求量的增长。据相关统计，2018年，全球石油储量约为1.651万亿桶（约合0.23万亿吨），按每年消耗50亿吨计算，还可以使用46年。当然，由于人类还会不断勘探发现新油田，原油的储采比也会随着科技的进步不断提高，石油的实际使用年限应该会比46年长。但是，对有着几千年历史的人类文明来说，百年时间几乎可以说稍纵即逝，即使再延续很多年，人类终究还是会面临无油可用的局面，必须从根本上研究解决能源资源问题。
随着汽车工业的发展和汽车的普及，汽车尾气排放带来了大气污染的问题。1943年洛杉矶发生的光化学烟雾污染事件，最早给汽车社会敲响了警钟。
洛杉矶地处美国西海岸，三面环山，一面临海，是一个气候温暖、景色宜人的地方。但是在这种地理环境下，空气不易流动，人们发现每年夏季到秋季，在气温高、湿度低的晴天中午前后，城市上空总是弥漫着浅蓝色的烟雾，整座城市变得浑浊不清，能见度极低，让人眼睛发红、咽喉肿痛、呼吸困难、头昏头疼。这就是人们所说的光化学烟雾污染。1943年后，这种情况不断恶化，甚至连远离城市100公里以外、海拔2000米的高山上都出现了大片松林枯死的现象。后来该市又发生了两次光化学烟雾污染事件：1955年，因呼吸系统衰竭而死亡的65岁以上老人超过400人；1970年，有75%以上的市民患上了红眼病。
科学家对这类事件进行认真研究后得出结论，烟雾是由汽车尾气和工业废气排放造成的，汽车尾气排放的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮是罪魁祸首。未完全燃烧的烯烃、氮氧化物被排放到大气中，在强烈的紫外线照射下，吸收了阳光的能量，由此变得不稳定，产生剧毒光化学烟雾。洛杉矶当时拥有250万辆汽车，每天大约消耗1100吨汽油，排放1000多吨碳氢化合物、300多吨氮氧化物和700多吨一氧化碳。除此之外，该市炼油厂、加油站等其他设施产生的废气排放也难逃干系。
从那时候起，美国率先关注起汽车尾气排放问题，随后该问题成为全球关注的重要议题。
在不断加大对燃油汽车尾气排放限制的同时，人们还在研究有没有完全不排放尾气的汽车。于是，用电作为能源、用电动机作为动力系统驱动汽车前行的解决方案又重新回到业界视野中。事实上，电动机作为动力系统在汽车上的应用始于19世纪30年代，比内燃机早了半个多世纪。1828年，匈牙利发明家耶德利克·阿纽什发明了直流电机。1834年，美国人托马斯·达文波特制造出世界上第一辆直流电机驱动的电动汽车，他还因此在3年后获得了美国电机行业史上第一项专利。但是受限于工艺和成本，这些发明并没有转变为适合汽车的动力。1832—1838年，苏格兰发明家罗伯特·安德森发明了搭载一次电池（不可充电）的电动马车。
世界公认的现代意义上的第一辆汽车是1886年面世的奔驰汽车，它采用内燃机作为动力系统，易挥发的汽油这才找到了用武之地。之后很长一段时间，欧洲各国对采用电动机还是内燃机作为汽车动力系统的争论十分激烈。电动汽车的百米加速时间比内燃机汽车短，不少人坚持认为电动汽车是内燃机汽车强有力的竞争对手。1900年，在巴黎世界博览会上，费迪南德-保时捷公司展出了由轮毂电机驱动的四轮电动汽车，但究竟是用内燃机还是用电动机作为汽车动力并无定论。
为世人熟知的发明大王爱迪生也曾经研究过电动汽车，他开发了可充电电池，但是可以想见，他曾面临着电池容量不够、续驶里程短的问题。而且由于电池能量密度不够，为了增加续驶里程，他不得不给汽车装载更多电池，造成车辆自重大幅度增加。一直在爱迪生身边研究内燃机的亨利·福特开发出福特T型车，一举成功，横扫市场。由于汽车的大批量生产带来成本的大幅度下降，内燃机相比电动机作为汽车动力系统的优势进一步显现。另外，炼油技术的改进使得汽油产量大幅增加，价格相对低廉。于是，内燃机成为汽车的主要动力，电动汽车的身影则逐渐在市场上消失了。
20世纪70年代初，石油危机在中东爆发，并迅速蔓延到全球。各国政府和科研机构开始寻找新的能源以及相应的载体。电动汽车重新进入了行业视野。然而，到20世纪80年代，能源危机和石油短缺的问题得到了缓解，于是电动汽车的商业化又失去了动力，当然内在的原因是蓄电池技术没有大的突破，电动汽车的发展再次受阻。
从20世纪90年代开始，在能源和环境的双重压力下，电动汽车的研发又一次进入了新的活跃期，各大汽车公司纷纷推出各自的电动汽车产品。我记得大约在1994年，通用汽车公司将其开发的Impact电动汽车运到北京做过现场演示。为了显示这款车的绿色环保，主办方给所有参加现场演示活动的观众发了一件绿色风衣外披和一顶印有通用汽车公司标志的绿色棒球帽。那天天气有点凉，我环顾左右，发现大多数人都把风衣披上了，却几乎没谁把那顶“绿帽子”戴在自己头上。
Impact是一款概念车（如图1-4所示），也是最近30多年来开发成功的第一款电动汽车。1990年，这辆车在洛杉矶车展上一亮相就引起了轰动。该车总重仅1.3吨，其中电池只占了382千克，可见这是一辆整车轻量化做得非常好的汽车。Impact从0到96公里/时的加速时间只有7.9秒，在高速公路上最高车速可以达到88公里/时，充满电可以续驶200公里。通用汽车公司以Impact的核心技术开发出一款商用轿车——EV1，之后又开发出增程式混合动力电动汽车Volt，开创了一种不同于以往纯电驱动的新模式。
图1-4 Impact概念车（通用汽车中国公司供图）
记得在2002年，东风汽车公司的老领导黄正夏曾将《参考消息》上刊登的一条消息剪报交给我，那上面介绍了通用汽车公司在电动汽车的基础上，采用完整平坦的底盘“滑板式”汽车平台的做法，给我留下了深刻印象。这样的创新发展至今，当年的设想已经具备产业化的条件了。
不过很遗憾，通用汽车公司推出的上述车型都只是昙花一现，最终没有在市场上取得成功。
进入21世纪后，动力电池技术有了新进展，特别是能量密度比较高的锂电池的面世，使得发展电动汽车真正成为可行的一条道路。2006年，特斯拉与英国莲花汽车共同打造并推出了Roadster电动跑车，从0到100公里/时的加速时间只有3.7秒。也是在这一年，比亚迪公司推出了F3e纯电动汽车。此后，各大汽车公司推出了各种各样的新能源汽车，使用电动机取代内燃机作为汽车动力蔚然成风。
如上所述，用电动机驱动汽车比用内燃机驱动汽车更早，电动机结构简单，运行可靠，调速相对容易，之所以一直被市场冷落，主要还是因为受到动力电池的制约。直到今天，在同样的续驶里程条件下，汽车油箱的体积和加满一箱油后的质量都远远小于电池系统。尽管如此，比照当年通用汽车公司研发电动汽车时，动力电池还是取得了巨大进步，已经达到了基本可用的程度，其提升潜力和发展空间相当大。综上所述，可以说汽车动力系统的改变是汽车产业百年未有之大变局中的第一大变化，这一变化不论在我国还是在其他国家都在发生着，差别只是时间上有先有后而已。
我国的资源禀赋是多煤少油缺（天然）气，人均石油资源水平只有世界平均水平的六分之一，石油资源短缺问题尤为严重。1949年中华人民共和国成立时，我国的原油年产量仅12万吨。从1950年开始，我国从苏联进口原油以保障国内供给。之后很长一段时间里，为了省下汽油、柴油供更急需用油的机具使用，一些城市运营的公交车只能使用煤气作为燃料（如图1-5所示）。这些公交车早期曾使用过煤气发生炉，公交车后面要牵引一辆挂车，挂车上有煤气发生炉，通过填加煤炭生产的煤气供汽车作为燃料，后期将煤气制备改在工厂内完成，将煤气送到公交车停车场供汽车使用。这些公交车车顶装有一个大气袋，出发之前充满气，可以跑一个来回，气袋瘪了就得再充气。
图1-5 大庆油田历史陈列馆陈列的煤气驱动公交车模型
1959年，王进喜来到北京参加新中国成立10周年大庆，目睹北京的公交车车顶都装着一个大大的煤气包，深受刺激。那段时间，他正参加位于黑龙江萨尔图的油田（后来被命名为“大庆油田”）开发会战，他下定决心，“宁可少活二十年，拼命也要拿下大油田”，“把‘贫油’的帽子甩进太平洋”。
正是大庆油田的成功发现和开发，以及以王进喜为代表的这一代中国石油拓荒者的奋发图强，彻底改变了中国缺油、依靠进口的局面，中国汽车再也不用“背”着煤气包运行了。王进喜率领大庆石油钻井队员人拉肩扛运送钻机（如图1-6所示）的一幕幕场景，成为一代中国人的共同记忆。
图1-6 大庆“铁人”王进喜率领钻井队员用人拉肩扛的方法把60多吨重的钻井设备运往工地
“大庆”成为全国工业战线学习的榜样，而石油工业的代表“铁人”王进喜身上体现出来的“革命加拼命”精神，成了大庆精神的核心特征。从1959年至2023年3月26日，60多年来，大庆油田一共生产原油逾25亿吨，超过我国同期原油总产量的三分之一。其中，从1976年到2002年这27年里，大庆油田持续每年高产稳产在5000万吨以上，创造了世界同类油田开发史上的奇迹，也为我国在相当长一段时间内的石油供给保障做出了很大贡献。
但是，随着时代的发展和社会的进步，特别是随着汽车普及带来的保有量持续迅速增加，从1993年开始，我国由石油净出口国转变为净进口国，2020年进口原油5.4亿吨
，比上一年增长7.3%，进口量占全球石油消费总量的13%，原油对外依存度曾超过73%，成为全球最大的石油进口国。从近年我国原油进口情况（如图1-7所示）可以看出，我国原油对外依存度已超过70%，对外依存度偏高成为我国能源革命面临的重要挑战。2021年，受新能源汽车保有量增长和新冠疫情的影响，我国原油进口量出现收缩，为5.1亿吨，同比略有下降；2022年继续微幅减少，同比再降0.89%。
图1-7 近年我国原油进口情况
近年，我国每年约三分之二的石油来自国外，这些石油经过加工以后，一部分提供给汽车使用，一部分提供给其他的用油机具使用，还有一部分转化为石油化工产品，例如塑料、化纤、人造橡胶等。
石油大量依赖进口给我国的能源安全带来了潜在风险。作为世界上第一大能源消费国，国际石油市场的动荡有可能会给我国的经济社会发展造成相当程度的冲击。尤其值得注意的是，我国所处的地理位置，加之内在的能源形势，有可能会加剧这种冲击，造成更大的负面影响。
当前，国际地缘政治冲突不断，第二次世界大战后形成的国际经济贸易规则也面临着重塑局面。未来，世界和局部地区的局势存在非常大的不稳定性。我国石油进口来源和海上石油运输安全的保障面临严峻挑战。
汽车动力从内燃机向电动机转变的大变革，将釜底抽薪，对解决我国石油供需矛盾起到关键性作用，大大有利于保障国家能源安全。
认识到大气污染的危害之后，世界各国政府纷纷行动起来，制定限制汽车尾气排放的技术法规，分阶段不断地加严汽车尾气排放标准。
全球汽车尾气排放标准大体上分为美国标准、欧洲标准和日本标准三大体系。
1966年，美国加利福尼亚州出台了世界上第一项有关汽车尾气排放的限制法规，之后其排放标准一直比美国联邦的排放标准更严。美国1970年成立了国家环境保护局，并制定了第一项联邦汽车尾气排放标准，开始在全美范围内限制一氧化碳的排放；1973年又针对氮氧化物的排放进行了限制，1976年进而限制碳氢化合物的排放。
1990年，加利福尼亚州制订了零排放汽车计划，要求从1998年开始，在加利福尼亚州销售的汽车中必须至少有2%是零排放汽车。也是从这一年开始，美国执行排放标准Tier 0，之后每4～5年加严一次。到目前为止，美国仍是世界上排放控制标准种类最多、要求最严的国家。
联合国欧洲经济委员会从1974年开始实施欧洲综合法规ECE15，由此统一了欧洲各国汽车尾气排放限值。欧Ⅰ排放标准从1992年开始实施，之后每隔4～5年加严一次。欧Ⅵ排放标准从2014年开始实施，该法规的实施分为两个阶段，从2014年开始第一阶段的实施，从2017年开始第二阶段的实施。与此相当的美国排放标准Tier 3也是从2017年开始实施的，实施过程中给予企业一段时间的过渡期。
比较欧洲排放标准和美国排放标准，二者在测试方法上有很大不同。欧洲采用的是稳态工况法，乘用车分为15个工况、商用车分为9个工况，在测试台上，车辆按照规定的工况稳定地运行，加载也保持固定值。这个测试方法简单易行，但是与实际使用情况相去甚远，而且在熟悉检测方法之后，设计人员可以在软件上做文章，通过控制软件，使得整车在每一个检测点上的排放都能够达标，即便其在实际使用工况中大幅度超标。这就是2015年德国大众汽车集团“造假门”暴露出来的漏洞。而美国采用的是瞬态工况法，该方法对底盘测功机等检测设备的精度要求较高，能够精确地检测每辆车在模拟行驶过程中每公里排放了多少污染物。
世界各国政府这样做的根本目的，是在让汽车方便人们出行的同时，减少汽车尾气排放对大气环境的污染。这种诉求在我国又有其特殊的现实意义。前些年，伴随着我国工业化进程，我国的环境污染特别是大气污染问题日益突出，很多城市出现雾霾天气。北京市曾对雾霾形成的原因进行过分析，最后提出的报告结论让人触目惊心——汽车尾气排放占北京大气污染排放总量的30%左右，这说明控制汽车尾气排放对减少雾霾天气发生、保护大气环境起着至关重要的作用。
由于改革开放后我国汽车产业更多的是引进欧洲技术的产品，所以包括汽车尾气排放标准在内的国家汽车类产品的技术标准大多是参照欧洲标准。2000年，我国在全国范围内开始实施《汽车排放污染物限值及测试方法》（GB 14761—1999），先在汽油车上实施国家排放标准。2001年4月，国家环境保护总局公布了《车用压燃式发动机排气污染物排放限值及测量方法》（GB 17691—2001），从这一年的7月1日开始在柴油车上实施排放标准，这标志着我国对汽车尾气排放全面实施强制性国家标准，也就是我们常说的国Ⅰ排放标准。之后，我国在2004年7月1日、2007年7月1日、2011年7月1日和2017年1月1日先后在全国范围内实施了国Ⅱ~国Ⅴ排放标准。
从国Ⅵ排放标准开始，我国将一直使用的新欧洲驾驶循环（New European Driving Cycle，NEDC）工况改为全球统一轻型车辆测试循环（Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Cycle，WLTC）工况，测试条件与实际使用情况更加接近。WLTC工况测试体系原定2021年1月1日起在全国范围内实施，后来考虑到新冠疫情的影响，推迟到2023年7月1日起实施。
图1-8展示了我国汽车尾气排放标准的演进过程。国Ⅰ～国Ⅵ排放标准的主要限值可参见表1-1。
图1-8 我国汽车尾气排放标准从国Ⅰ到国Ⅵ的演进过程
表1-1 国Ⅰ～国Ⅵ排放标准的主要限值
注：本表对比最大总质量不超过2.5吨的轻型汽车的污染物排放限值，PM在国Ⅰ、国Ⅱ中取非直喷压燃式发动机限值，国Ⅲ～国Ⅴ中取压燃式发动机限值，其他指标在国Ⅰ～国Ⅴ中取点燃式发动机限值，国Ⅵ中不作区分；CO为一氧化碳，THC为总碳氢化合物，NMHC为非甲烷碳氢化合物，NO x 为氮氧化物，PM为颗粒物，PN为粒子数量。
欧洲从1992年开始正式实施欧Ⅰ排放标准，到2014年开始实施欧Ⅵ排放标准，历时20余年。我国则从2001年7月1日起开始实施国Ⅰ排放标准，到2020年7月1日开始实施国Ⅵ a排放标准，历时20年，从进程上看比欧洲晚了9年。
在实施国Ⅳ排放标准之前，我国要求的排放限值大体与欧洲相应各阶段要求的排放限值相同，不同的是，从国Ⅲ排放标准开始，我国要求新车三元催化转化器的进口端和出口端必须安装氧传感器，配置车载尾气自诊断系统。这样做的目的是保证车辆能及时地对尾气进行检测，如果尾气排放没有达标，该系统就会自动报警，转而进入系统默认模式，发动机将不能正常工作，车辆只能进入特约维修站进行检查和维护。
目前我国的国Ⅵ排放标准分为两个阶段实施：从2020年7月1日起实施国Ⅵ a排放标准，从2023年7月1日起实施国Ⅵ b排放标准。国Ⅵ a排放标准的排放限值与欧Ⅵ排放标准的排放限值相当，但其要求比美国第3阶段排放标准宽松。国Ⅵ b排放标准的排放限值基本相当于美国第3阶段排放标准中规定的2020年的平均限值，高于欧Ⅵ排放标准的排放限值。考虑到测试方法的不同，可以说国Ⅵ b排放标准是目前世界上最严格的排放标准之一。
国Ⅵ与国Ⅴ排放标准相比，一氧化碳（CO）、总碳氢化合物（THC）、氮氧化物（NO x ）、颗粒物（PM）的排放标准都进一步加严。对比国Ⅵ a与国Ⅰ排放标准的排放限值可以看出，20年间，汽车尾气排放污染物限值的下降趋势还是非常明显的。
欧Ⅰ排放标准拉开了催化设备和无铅汽油使用的序幕。欧Ⅱ排放标准将4种主要的排放物限值降低到了可接受的范围。欧Ⅲ排放标准对发动机排放的碳氢化合物和氮氧化物引入了独立的检测要求。欧Ⅳ排放标准强制减少了柴油发动机排放的颗粒物和氮氧化物的排放量，同时引入了柴油颗粒过滤器（Diesel Particulate Filter，DPF），DPF能够捕获99%的排放颗粒物。欧Ⅴ排放标准强制所有于2013年1月1日及之后生产的柴油车辆必须使用DPF，同时对缸内直喷汽油发动机也做出了颗粒物排放的限制。欧Ⅵ排放标准强制规定了对柴油发动机所产生的氮氧化物减排67%的目标，同时对汽油发动机的颗粒物排放量做出了限制，允许所有汽车生产厂家使用两种技术手段来适应严格的柴油车辆排放限制：其一，液态催化剂，它可将氮氧化物转化成水分子；其二，尾气回收装置，以此减少氮氧化物的形成。
表1-2比较了欧Ⅰ～欧Ⅵ排放标准。表1-3则比较了欧Ⅵ排放标准和国Ⅵ排放标准排放主要限值。
表1-2 欧Ⅰ～欧Ⅵ排放标准的比较 单位：克/公里
注：对于汽油车，欧ⅤA、欧ⅤB排放标准分别于2009年9月和2011年9月开始实施；对于柴油车，欧Ⅴ排放标准于2009年9月开始实施。欧Ⅵ排放标准于2014年正式实施，但从2013年1月起，曾针对新型公交车和重型卡车先行实施。
表1-3 欧Ⅵ排放标准和国Ⅵ排放标准排放主要限值比较 单位：毫克/公里
注：欧Ⅵ排放标准采用M类车限值，国Ⅵ排放标准采用第一类车限值。
在不断加严的汽车尾气排放标准中，电子控制燃油喷射代替了传统的汽油机化油器和柴油机喷油泵。它除了可以精确控制燃油的使用量外，还为车辆建立闭环控制奠定了基础。随着标准的加严，超稀薄燃烧技术、发动机缸内直喷燃油技术、尾气颗粒物捕捉技术等大量应用于汽车上，对减少因汽车普及带来的大气污染问题也起了积极作用。
前面提到的汽车尾气中含有的几种主要排放物，并不是汽车尾气排放的全部，一般把有排放限值要求的排放物称为常规排放物。无论汽油车还是柴油车，其排放的尾气当中还会有一些非常规排放物，包括烯烃类的物质，也包括甲醛等有害气体。迄今为止，包括我国在内，世界各国对非常规排放物都还没有提出限值要求。
汽车是碳排放量比较大的工业产品之一，汽车保有量庞大，且还在不断增长，因而汽车是我们努力实现碳减排目标时必须认真对待和研究的一个领域。
汽车产品在生产和使用过程中都会排放二氧化碳，国际上一般都要计算汽车全生命周期的排放情况。
在生产环节，汽车行业虽然不属于高碳排放行业，但是在减少排放方面还是有潜力可挖的。比如，在生产中往往要使用蒸汽，过去通常是利用燃煤锅炉来得到蒸汽。燃煤过程中会产生大量二氧化碳，工业锅炉一般燃烧1吨煤要排放2.6吨二氧化碳，而火力发电厂的锅炉燃烧1吨煤只排放2.36吨二氧化碳，即如果能够使用城市火力发电厂热电联供的蒸汽，就可以减少约0.24吨的二氧化碳排放。又比如，在一些地区，可以利用车间厂房的屋顶铺设太阳能光伏电池，采用分布式清洁能源发电，其虽然不能全部替代外来电力供应，但是作为补充，也能有效减少碳排放。再比如，如果工厂内的物流运输尽可能使用电动汽车、电动叉车，也可以达到减少碳排放的目的。总而言之，从一点一滴做起，因地制宜，还是有很多减排工作可以做的。
早在2009年，欧洲、美国、日本等国家和地区就陆续开始对乘用车的二氧化碳排放提出限值目标。其中，以欧洲的要求最为严格，所有在欧洲国家销售的乘用车2015年的二氧化碳排放要达到130克/公里以下，2020年要达到95克/公里以下，2025年要达到81克/公里以下。95克/公里的限值换算成百公里油耗，相当于汽油机的4.2升、柴油机的3.8升；81克/公里的限值换算成百公里油耗，则相当于汽油机的3.6升、柴油机的3.2升。届时，达不到限值要求的公司将被处以罚款。
2017年，我国正式推出传统燃油乘用车燃料消耗量限值和新能源乘用车占比的“双积分”办法，尽管其与国外的二氧化碳排放限值目标和实施方法不尽相同，却是具有中国特色的乘用车节能降耗的有效手段。
电动汽车无疑是没有尾气排放的，既没有非常规排放，也没有二氧化碳排放。那为什么还有人质疑电动汽车的环保性呢？质疑者的论据有两点：一是我国电力以煤电为主，在电力生产过程中仍然有二氧化碳排放；二是在动力电池生产过程中相比在内燃机系统生产过程中有更多的二氧化碳排放。从油井到“车轮”，究竟是燃油汽车排放量大还是电动汽车排放量大，尚无定论。
事实上，就拿我国来说，随着这几年电力行业大力发展清洁能源的成效日益显现，质疑电动汽车电能来源环保性的声音变得越来越小。据清华大学赵福全团队的研究，以我国70%的煤电占比计算，纯电动汽车仍可比燃油汽车减碳30%。只要我们继续努力，不断提高水力、风力、太阳能光伏等发电的清洁能源占比，电动汽车的全生命周期排放情况一定会比燃油汽车更为理想。将来，随着新能源汽车保有量的不断增长，还可以发展从电动汽车到电网之间存储能源的功效，届时每一台新能源汽车就是一个储能器，可以把储存在车上的能源再回馈给电网，车主能够以此获得一定的收益，国家电网公司由此也可以减少过去建设抽水蓄能电站带来的一系列问题。
加快发展新能源汽车，是推动能源转型和实现绿色低碳的重要战略方向。