底特律的綠化 - 彭博社
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場景是密歇根州沃倫，1989年春季，在通用汽車公司為甲醇動力汽車贊助的公路集會上。成羣的興奮的大學生們在15輛閃亮的雪佛蘭汽車周圍徘徊，研究發動機。在現場的通用汽車高管中，有一位戴着厚厚三焦點眼鏡的高個子，他向大學生們詢問他們如何將汽油發動機改裝為甲醇發動機。他是羅伯特·C·斯坦佩爾，未來將成為通用汽車的董事長。他告訴學生們，總有一天，大量的車輛將使用非汽油燃料：“我們需要做好準備。”
比他想象的要快。不到兩年後，汽車行業迎來了一個新時代。美國政府、越來越多的州以及歐洲委員會施加的清潔空氣法規將迫使汽車製造商幾乎消滅有害的廢氣排放。他們將花費數十億美元來實現這一目標，從現在開始。直接目標是改造內燃機及其污染控制設備，即使石油公司正在開發更清潔的汽油。然後，在十年內，污染更少的替代汽車可能會上路，動力來源包括天然氣、電力，甚至可能是氫氣。事實上，通用汽車的Impact電動車的首批模型可能會在1993年問世。而到1996年，布什政府提議的能源計劃將迫使車隊所有者開始為他們的400萬輛汽車逐步引入替代燃料。
滿足所有新法規對汽車製造商來説可能比1970年代石油危機、環境法規和日本汽車湧入底特律的三重打擊更為痛苦。而時機也再糟糕不過了。三大汽車公司在1990年最後一個季度虧損21億美元——而他們在1991年第一季度可能會虧損高達30億美元。底特律已經承擔了在事故中提高汽車安全性的負擔，現在又不得不花費數十億美元來減少排放，這讓他們感到憤怒。“監管者們已經失控，”斯坦佩爾咕噥道。
他們可能還沒有結束。歐洲正在提議大幅提高新車的平均油耗。在德國，一項政府草案規定到2005年油耗要提高60%，達到每加侖47英里；汽車製造商希望他們建議的25%的提高能夠實現。在美國，去年參議院以微弱優勢否決了一項將當前27.5英里每加侖的平均油耗提高到2001年40英里每加侖的提案。隨着汽車製造商為每十英里而苦苦掙扎，克萊斯勒公司董事長李·艾柯卡稱整個想法“瘋狂”。儘管如此，參議員理查德·H·布萊恩（民主黨-內華達州）重新提出了該法案，並承諾投票“將會非常接近”。因此，在3月21日，斯坦佩爾、艾柯卡和福特汽車公司董事長哈羅德·A·波林遊説喬治·布什，以阻止他們稱之為財政毀滅的變化。
限制的時代。這是因為底特律最快銷售、利潤最高的車型仍然是耗油的大型汽車、皮卡和廂式貨車。相比之下，省油車型一直是虧損的，便宜出售以保持單位銷量高，從而提高油耗評級。汽車燃油經濟性自1970年代初以來翻了一番，企業表示，輕鬆的收益已經實現。克萊斯勒總裁羅伯特·P·盧茨抱怨，提高油耗目標將使“美國公眾開着像洗衣機-烘乾機組合大小的汽車”。儘管如此，克萊斯勒計劃到1996年將其評級提高近2英里每加侖，達到29英里每加侖。儘管面臨所有反對意見，他們擔心妥協將至少在某種程度上提高油耗。
事實上，公眾情緒可能正在轉向支持一個更環保的底特律。對伊拉克的戰爭再次戲劇化了過度依賴進口燃料的成本。此外，環保意識強的選民關注的不僅僅是減少臭氧，這是去年聯邦清潔空氣法案的目標。民調顯示人們對全球變暖的關注日益增加，而二氧化碳是一個重要的貢獻者。在美國，約20%的二氧化碳排放來自汽車，提高油耗是減少這種無害化合物汽車排放的最佳方法。因此，美國可能正在經歷一個新的限制時代，這可能為美國最奢侈的機構——耗油車敲響喪鐘。
你以前聽過這些，對吧？這樣的談話始於1973年的石油危機，二十年後，石油消費仍在上升，而汽車和卡車幾乎消耗了美國一半的石油。但這一次，激勵措施可能會給綠色汽車帶來真正的推動。關鍵在於，汽車製造商正“面對法律的槍口”，密歇根大學汽車運輸研究中心主任大衞·E·科爾説。這把槍在去年九月被加滿了新空氣質量法規，加州因霧霾而受到限制，每年銷售220萬輛汽車，佔美國總量的11%。在接下來的十多年裏，加州將嚴格限制尾氣排放，可能迫使一些車輛在1996年前轉向替代燃料。
然後，在1998年，該州將要求每個汽車製造商在加州銷售的汽車中，有2%完全不排放廢氣。這一比例將在2003年之前上升到10%的單位銷售，約為每年200,000輛。馬薩諸塞州和紐約州正在採用加州的標準，儘管尚不清楚它們是否也會追求零排放。新澤西州和馬里蘭州預計也會跟進。歐洲也是如此：“我們可能在某些城市需要電動車，甚至比加州還要早，”寶馬的研究負責人沃爾夫岡·賴茨爾説。汽車製造商現在必須為這些突發情況做好計劃，因為開發一款新車需要四年或更長時間。因此，儘管行業感到不安，“我們會去做的，”通用汽車的斯坦佩爾説。
高昂的成本。更環保的汽車將花費一大筆錢。石油公司表示，僅僅製造更清潔的燃油可能需要200億到400億美元的投資來升級煉油廠，導致油價上漲每加侖高達20美分。而製造汽車減少污染的額外研發費用可能足以淘汰一些弱小的參與者，因為即使是健康的公司也感受到壓力。寶馬將其8.45億美元年度研發預算的三分之一用於滿足新的清潔空氣法規，包括替代汽車。最終，這樣的支出可能超過“任何一個製造商所能承受的”，通用汽車總裁勞埃德·E·魯斯預測。這就是為什麼通用汽車、福特和克萊斯勒成立了一個合資企業——華盛頓提供了一半的1億美元年度預算——以開發更耐用的電動車電池。
與此同時，優先事項是改善傳統發動機，汽車製造商認為可以使其滿足大多數空氣質量標準。主要的變化是大幅改善催化轉換器。使用當前的催化轉換器，汽車在啓動後的前80秒內會排放未經處理的污染物，直到轉換器加熱到500華氏度並開始工作。因此，未來的轉換器將在汽車啓動之前通過電加熱。這樣，它們將消除99%的污染，而現在是95%。梅賽德斯-奔馳計劃在1994年的車型中率先推出這種預熱轉換器，能夠達到《清潔空氣法》規定的最低100,000英里使用壽命。
汽車製造商還在改進車載計算機，以實現更精確的點火時機和燃油噴射，從而使汽油燃燒得更完全，減少碳氫化合物的排放。大多數生產商仍在努力提高燃油經濟性。本田汽車公司表示，其重新設計的1992年款思域掀背車VX在高速公路上的油耗將達到65英里每加侖，增加了25%。而德國的奧迪計劃推出一款鋁製轎車——這是一項僅在特殊跑車中嘗試過的減重措施。
然而，這些舉措不太可能阻止替代汽車的出現。克萊斯勒正在設計其新的LH系列轎車，預計在1992年推出，配備一個超大的油箱和傳感器系統，以便能夠使用甲醇、乙醇、汽油或三者的混合燃料。通用汽車、福特以及大眾等外國製造商也將推出靈活燃料車輛。但如果目標是零排放，這一切都顯得不夠。因此，世界主要汽車製造商計劃在1990年代推出電動車。本田甚至將在今年在日本測試一款電池驅動的摩托車。到1990年代末，馬自達汽車公司表示，可能會商業化一款限量生產的氫動力汽車，這款終極清潔汽車的主要排放物是水蒸氣。這將與在氫研究領域領先的寶馬和梅賽德斯-奔馳相匹配或超越。
這一新一代替代車輛不會是1970年代設想的榮耀高爾夫球車。通用汽車的Impact原型車在僅僅八秒內就能加速到60英里每小時，並且可以達到100英里每小時。替代汽車還將配備耗電的設施，如空調和音響系統。馬自達正在開發技術以幫助實現這一目標。今年夏天，它將推出太陽能通風器，以冷卻停放的汽車。這應該能減少司機返回後空調所需的能量。
此外，每種替代技術相較於汽油都有其優勢。天然氣發動機和電動機的使用壽命應該比汽油車型更長，維護也更容易。而電動汽車和卡車不需要昂貴且複雜的系統，如燃油噴射和催化轉換器。
然而，對於每一個優點，仍然存在需要解決的問題。在意大利，菲亞特的Elettra是市場上唯一來自主要汽車製造商的電動車，售價為22,000美元，是其汽油動力雙胞胎Panda價格的兩倍多。而且替代燃料並不容易獲得。美國的111,600個服務站中，只有一小部分提供汽油和柴油以外的燃料。更糟的是，替代車輛尚未達到專家所説的消費者所需的最低250英里續航里程。一車廂的天然氣罐為傳統汽車提供約100英里的動力。而緩慢的Elettra每次充電僅能行駛45英里。“我寧願要一匹馬，”一位駕駛Elettra的米蘭公用事業官員抱怨道。
對於汽車製造商來説，這些問題因選擇製造哪種替代品而變得更加複雜。“我們必須做出一些重大決策，而我認為我們不會有我們需要的準備時間，”福特的一位頂級排放工程師凱利·布朗擔憂。例如，通用汽車和福特已經準備好生產可以使用甲醇的車型，甲醇通常是從天然氣中提取的。但甲醇和汽油一樣，會導致霧霾。相比之下，乙醇來自穀物，燃燒更清潔。但種植穀物需要大量能量，因此乙醇的成本最終高於汽油。樂觀主義者夢想將實驗性的太陽能汽車商業化，例如豐田的未來主義RaRa。但迄今為止，最好的模型都很脆弱，產生的能量大約足夠驅動一個吹風機。
自然主義者。考慮到所有這些問題，汽車公司目前決定將最多的資源投入天然氣和電力。任何重要的轉變可能是轉向壓縮天然氣（CNG）。它比汽油燃燒得更清潔，而北美有豐富的天然氣。美國能源部估計，現有的管道可以提供足夠的天然氣來替代每天100萬桶的汽油和柴油，併為800萬輛汽車提供燃料。30億美元的投資將增加足夠的管道容量，以滿足兩倍於此數量的需求，併為16,000個加油站配備加油壓縮機。
將車輛改裝為天然氣相對容易。為汽油發動機配備壓力調節器和燃料計量系統，並增加鋁製氣罐以在壓力下儲存氣體的費用約為2,500美元。這種改裝仍然可以使用汽油。對於聯邦快遞公司和聯合包裹服務公司等車隊運營商來説，這種轉變是合理的，因為這些車輛可以在夜間在中央泵站加油。這個問題至關重要，因為高壓壓縮機的成本為每台250,000美元。即使國會取消布什能源計劃，大多數大型車隊運營商也在準備將一些車輛轉向CNG：《清潔空氣法》對美國22個污染最嚴重的城市的車隊施加了額外嚴格的尾氣排放標準。
超越車隊使用則更為困難。目前，美國只有308個CNG加油泵，其中只有少數對公眾開放。家庭加油設備——可以在一夜之間為一輛車加油——每台售價為2,500美元，儘管如果銷售量增加，價格將會下降。提高駕駛範圍將需要新的汽車設計，以在不佔用貨物空間的情況下容納笨重的燃料罐。此外，能夠滿足更嚴格排放標準並且仍然靈活的車輛將需要高壓縮發動機，配備專用的催化轉換器，僅燃燒CNG。這種發動機現在才開始開發。明尼蘇達州伊登草原的GE資本車隊服務公司的總法律顧問布羅克·J·奧斯丁看到CNG車輛的消費者市場——但僅在2000年之後。“一旦車隊解決了技術和後勤問題，消費者市場將開始開放。”
剩餘果汁。到那時，可能會出現下一個最實用的選擇——電動汽車的市場。國會技術評估辦公室的一份報告稱，美國已經擁有足夠的電力生產能力，可以為“幾千萬”輛電動汽車供電，如果它們在夜間充電，那時其他需求較低。它們不會消耗太多能源：通用汽車的Impact在六小時內所需的電力與一台電視相當。
它們也不會污染空氣，儘管發電廠會污染空氣。因此，轉向電動汽車將有助於消除洛杉磯等城市的煙霧，在那裏80%的電力是在洛杉磯盆地外產生的，以及在日本、加拿大和歐洲部分地區，那裏核能和水電資源豐富。如果電力公司繼續從石油和煤炭轉向天然氣，電動汽車在美國東北部甚至可能是合理的。如今，那裏電動汽車的污染量與汽油車相當。
電池是個難題。目前的鉛酸電池組很重，成本約為1500美元，且每行駛20,000英里就必須更換。為了獲得更強的動力，瑞典-瑞士電力設備巨頭ABB Asea Brown Boveri（控股）有限公司和英國的Chloride Silent Power有限公司都在準備鈉硫電池的試點生產。這種電池使用熔融鈉和硫的電極，重量更輕，並且在相同空間內可以儲存多達三倍的能量。測試表明，這種電池的使用壽命可能達到100,000英里，ABB表示其版本可能在1994年生產，儘管一些汽車製造商對此持懷疑態度。底特律的電池聯盟希望首先研發出可行的鈉硫電池，同時也在研究鋰聚合物和鋰金屬硫化物等方法，這些方法可能在三到五年內準備就緒。沒有更好的電池，電動汽車將難以銷售。運營成本不是大問題：通用汽車估計，Impact的運營成本相當於每加侖1.50美元的汽油，略高於當前美國的價格。在歐洲和日本，電價較高，但駕駛Impact仍然是個便宜的選擇，相比每加侖3美元以上的汽油價格。問題是，這輛車充電後最多隻能行駛120英里。而更換電池就像提前支付兩年的汽油費用。為了減輕衝擊，通用汽車正在考慮租賃電池，並在電池耗盡後進行回收。另一個缺點是：充滿電需要八小時。快速充電器可以在兩小時內充電80%，但即便如此，對於長途旅行來説也不實用。
對此有一個可能的解決方案。通用汽車的HX-3電動廂式貨車原型使用一台汽油驅動的40千瓦發電機為其自身電池充電。一個10加侖的油箱使其在加油之間的續航里程約為300英里；在短途旅行中切換開關，廂式貨車就可以使用電池。但HX-3在沒有開發出更便宜的組件之前將不具備實用性。將電池和電動機添加到汽油發動機及其他設備上使其成本過高。
如果這一切都這麼複雜，那為什麼還要費心呢？首先，三大汽車製造商正在將目光投向加州以外的歐洲，他們現在在歐洲的市場份額接近25%。在12月，歐洲委員會通過了更嚴格的排放標準，使歐洲逐漸接近美國日益嚴格的規定。汽車製造商擔心，環保意識強烈的瑞士、德國和荷蘭的城市可能會在市中心禁止汽油動力車輛。而海外司機習慣於小型汽車。因此，隨着技術的進步，替代汽車可能會迅速流行起來。
在美國，還有另一個激勵因素。聯邦法律允許環保署為替代汽車提供更高的油耗評級。電動車可能獲得150 mpg到200 mpg的信用。在環保署的公式下，福特如果每年銷售100,000輛替代汽車——約佔其銷售的5%——就可以提高其評級1 mpg。這可不是小事：自1982年以來，福特在激勵措施上花費了近40億美元，以促進小型車銷售並保持其油耗平均水平。
除此之外，還有徵服新市場的機會。專家們認為，兩個或三個領先的世界汽車製造商將會在替代汽車領域搶佔先機——部分原因是為了實現規模經濟。僅僅為幾個州和城市制造電動車是沒有利潤的。生產至少需要50,000輛才能在合理定價的汽車上獲利。通用汽車現在可能處於領先地位。但考慮到他們在加州的市場份額達到50%，日本汽車製造商不會落後太久。“一些日本公司將把這視為一個機會，”麻省理工學院國際機動車項目的丹尼爾·羅斯説。一個興趣的跡象是：大阪市和幾家公司正在為電動車試驗花費330萬美元建設10個充電站。
技術恐懼。雖然還沒有人進行詳細的數據分析，但替代汽車的市場可能會很大。最有可能的買家是在大約4200萬美國家庭中，佔總數的52%，這些家庭擁有兩輛或更多的汽車，並且經常通勤和跑腿。根據政府研究，在美國，平均每日往返通勤僅為22英里，專家表示，95%的出行都在影響範圍內。事實上，通用汽車已經收到了4000個關於這款汽車的查詢，以及數十個高達300美元的自願押金。目前它們已被退回。
主要障礙是對新技術的恐懼。福特的調查顯示，僅僅增加傳感器以便車輛可以使用多種燃料就讓買家感到困擾。“客户擔心汽車可能會熄火，或者駕駛範圍會減少，”福特技術事務副總裁約翰·P·麥克塔格説。這可能不會讓“早期採用者”退卻，即在新產品得到驗證之前購買新產品的1%到2%的人。但要打入更廣泛的市場將會很困難：“我們的人可以製造任何東西，”通用汽車的斯坦佩爾説，“但必須有人想要購買它。”
強有力的政府激勵措施可能會加速進程，儘管這些措施並不容易實施。在加利福尼亞州，民主黨州參議員加里·哈特重新提出了一項汽車污染税，該税去年通過但被前共和黨州長喬治·杜克梅吉安否決。哈特的計劃將把該州通常的4.5%的汽車銷售税翻倍，針對污染嚴重的汽車，並對低污染車型免税。加利福尼亞能源委員會主席查爾斯·R·伊姆布雷希特表示，如果該法案再次通過，預計不會被否決。但專家表示，可能需要額外的激勵措施，例如進入拼車車道和替代汽車的優先停車，以啓動銷售。
然而，這些問題得到解決後，對汽車製造商的環境壓力將持續存在。他們會積極遊説，但不會大幅減緩變革的步伐。底特律承認的一個原因是其低可信度。在過去20年中，它將大多數所需的重大變化描繪為不可能，從提高燃油效率到污染控制。然而，它還是迎接了挑戰，部分原因是為了跟上日本的步伐。很可能，這種情況將再次發生。
例如，直到去年，替代汽車在本田的地位一直處於次要位置。事實上，高層對從報紙上得知公司參加了澳大利亞實驗太陽能汽車比賽感到不滿：一名員工向上級乞求了3900美元的參賽費。然後，本田的參賽作品“夢想”獲得了第二名。現在，本田的新任總裁川本信彥已將實現環境目標作為首要任務。在去年六月接任後，他在三個月內發表了99次演講，以準備日本和海外員工迎接挑戰。原因很簡單：“如果製造商不生產更高效的汽車，”川本説，“它就無法生存。”
13年內清潔汽車？1990年
九月 加利福尼亞州的空氣資源委員會在每年銷售220萬輛汽車和卡車的情況下，實施將大幅減少汽車排放的空氣質量標準
十月 國會通過了一項新的清潔空氣法案，以使100個空氣嚴重污染的城市符合聯邦臭氧標準
十二月 馬薩諸塞州立法機構投票通過加利福尼亞州的嚴格標準。紐約也採取了同樣的措施；預計其他6個東北州也將跟進
1992
清潔空氣法案要求石油公司開始重新配方汽油，以便更清潔地燃燒，並減少蒸發造成的污染
1993
加利福尼亞州的規則開始生效：在該州銷售的汽車一氧化碳排放量必須減少一半。此外，汽車製造商開始獲得額外的聯邦里程積分，以支持替代燃料車輛
1994
在加利福尼亞州銷售的汽車中，約10%必須滿足更嚴格的排放標準，到1996年這一比例上升到20%，這些標準將要求使用重新配方的汽油或更清潔的燃料，如甲醇或天然氣
1996
如果通過，布什政府的能源計劃將要求約400萬輛企業和政府車隊車輛開始轉向替代燃料
1997
加利福尼亞州再次收緊規定。一氧化碳和氮氧化物的排放量，臭氧的主要成分，必須分別減少40%和50%，適用於25%銷售的汽車，到2000年這一比例上升到100%
1998
在加利福尼亞州銷售的汽車中，約2%必須實現零排放，到2003年這一比例上升到10%或約200,000輛。這一規則只有電動車可能符合。清潔空氣法案要求在全國22個空氣污染最嚴重的城市中，車隊車輛開始遵守更嚴格的排放規則
2001
清潔空氣法案進一步收緊了在22個污染最嚴重城市的車隊車輛的排放規則
2003
在成本效益和可行性研究待定的情況下，清潔空氣法案可能要求所有美國汽車符合1997年加利福尼亞州的限制