能源问题是我国汽车产业长期稳定发展必须面对的严峻挑战。目前，我国汽车用汽油、柴油消费占全国汽油、柴油消费的65%，每年新增石油消费的70%被新增汽车占据，汽车化进程与石油消费的矛盾日益突出。因此，汽车节能问题不仅关系我国汽车产业的可持续发展，而且与我国的能源安全息息相关。在今后相当长一段时间内，至少在2020年以前，汽车仍将以化石燃料为主要动力能源，因此，解决汽车发展与化石燃料紧缺矛盾的关键不仅在于加快新能源汽车发展，同时必须推进传统能源汽车的节能，即节能与开发新能源汽车两手都要抓，两手都要硬。
节能减排已成为全球汽车发展的必然趋势，一般来说，开发替代能源、改善用车环境和提高燃油经济性是汽车能源战略中三个极为重要的领域，也是汽车节能的三个基本途径。
（1）开发替代能源是指开发能够替代汽油、柴油为汽车提供动力的能源。按照能源的来源划分，替代能源汽车可分为：①基于天然气和石油伴生气的燃气汽车，如压缩天然气汽车和液化石油气汽车；②基于化石燃料的替代燃料汽车，如煤制油汽车、天然气制油汽车和二甲醚汽车；③生物燃料汽车，包括燃料乙醇汽车和生物柴油汽车；④基于电能的汽车，包括混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车；⑤其他清洁能源汽车，如氢发动机汽车。在上述各种替代能源中，尽管新能源汽车在节能减排方面有巨大的潜力，但是受到核心技术缺失、基础设施建设刚刚启动和短期成本较高等因素的制约，在一定时期内，还无法改变传统汽车的市场主导地位。
（2）改善用车环境是指通过良好的驾驶习惯和改善交通环境等措施来减少使用过程中的燃油消耗。良好的驾驶习惯包括善用制动踏板、保持适当胎压水平、减少车辆负重、避免猛踩油门、尽量挂高挡等。改善交通环境至少包括以下内容：一是发展节能型交通模式，城间运输尽量使用能效高的轨道交通，减少对汽车运输的需求；二是合理布局城市功能，构建高效的城市交通系统，提高道路利用率；三是构建智能交通系统，减少交通阻塞和不必要的行驶，提高汽车行驶效率；四是大力发展公共交通，减少家用车以代步为目的的使用，降低单车燃油消耗总量。节约用油涉及城市交通模式的选择、交通系统的构建，以及人们良好节能意识的建立，是汽车社会和大众汽车消费者可持续发展的基本保障。
（3）与改善用车环境不同，提高燃油经济性是针对汽车本身的性能措施。提高燃油经济性实际上有两个含义：一是提高单车燃油经济性，即降低汽车的油耗水平；二是提高平均燃油经济性，即降低汽车社会平均油耗水平。前者是对某一辆车而言；后者是着眼于某一类或某一范围的全体汽车。而提高单车燃油经济性和提高平均燃油经济性的措施就涉及技术节能和结构节能的概念。
技术节能即通过采用一系列节能技术，提高汽车的燃油经济性。例如，大力发展先进发动机技术，通过一系列电子技术的应用提高燃烧效率及改善燃油经济性，通过发动机增压技术提高发动机效率；通过改进车身形状降低空气阻力；通过采用轻质材料和改进车身结构降低汽车整车质量；通过采用低滚动阻力轮胎降低汽车行驶阻力等。汽车通过这些措施获得的节能效果称为技术节能，同档次汽车油耗水平的差距往往反映出在节能技术应用上的差距。所谓结构节能，是通过调整全社会的车型结构，达到降低社会平均油耗及降低全社会燃油消耗总量的目的。例如，加大低油耗小型车和普通轿车比例、减少高油耗大型车和运动型多用途汽车（SUV）比例，以及适当加大能效高的柴油车比例等，都属于结构节能的措施。这两方面的措施分别称为小型化结构节能和柴油化节能。目前，世界各国应对能源和环境挑战的战略侧重和战略意图虽有不同，但仍具有很多重要的共性，图1-4为西门子公司发布的在汽车上采取不同技术措施的节能潜力对比。从图中可见，轻量化是汽车节能减排最有效的技术路径之一。在当今车用动力电池与发动机技术提升难度日益增加、交通压力越来越大的背景下，大力发展并推进汽车轻量化技术成为节能减排现实可行的重要途径。
轻量化已经成为世界汽车发展的潮流，减小汽车自身质量是汽车降低燃油消耗率及减少排放的有效措施之一。图1-5为全球汽油车整备质量与燃油消耗量之间的关系。从图中可见，随着汽车整备质量的增加，汽车燃油消耗量也随之增加，但不同车型增加的幅度不同。表1-2为2011—2013年中国乘用车市场平均燃油消耗量与整备质量统计。从表中可见，2011—2012年统计车型的平均整备质量与排量有所减小，平均综合油耗也明显下降；2013年随着国内SUV车的热销，国内乘用车的平均整备质量和排量明显增加，导致平均综合油耗略有增加。
图1-4 西门子公司发布的不同技术措施的节能潜力对比
图1-5 全球汽油车整备质量与燃油消耗量之间的关系
资料来源：《全球名车录》。
表1-2 2011—2013年中国乘用车市场平均燃油消耗与整备质量统计
研究表明，汽车行驶过程中必须克服多种阻力，包括滚动阻力、坡道阻力、加速阻力和空气阻力，除了空气阻力外，其他阻力都与整车质量成正比。所以，降低汽车质量可有效降低油耗和排放，汽油乘用车质量每降低100 kg将节油0.64 L/（100 km）。世界铝业协会报告也指出，汽车质量每降低10%，可降低油耗6%～8%，排放下降4%。若滚动阻力减少10%，燃油效率可提高3%；若车桥、变速器等装置的传动效率提高10%，燃油效率可提高7%。据日本统计，在10～15型工况下测试乘用车质量与油耗之间关系表明，当汽车质量从1 500 kg下降到1 000 kg时，每升燃油平均行驶里程由10 km上升到17.5 km，相当于每减重100 kg，每升油可多行驶1.5 km。换言之，在此区间内，燃油的经济性提高了5.7%～10.0%。另外有数据显示，在过去的20年间，欧盟、日本等国家或地区的汽车平均质量已降低了25%，在未来10～15年内，汽车平均质量将再降20%～25%。并且，通过轻量化节能减排与其他技术手段并不冲突，无论采用哪种手段，轻量化都可以在此基础上实现进一步节能减排。即使是电动车，减轻了车身质量，一方面可以降低能耗，另一方面也可以在同样整备质量的前提下安装容量更大的电池，而这两方面均可以提升电动汽车的续航能力。可见，无论在传统汽车上还是新能源汽车上，轻量化都是重要的节能减排手段，轻量化已成为目前汽车行业的重点研究内容之一。因此，世界上不同国家和机构先后发起了不同的汽车轻量化研究项目，提出了汽车轻量化目标，见表1-3。
表1-3 国际上汽车轻量化研究项目和轻量化目标
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