底特律的绿化 - 彭博社
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场景是密歇根州沃伦，1989年春季，在通用汽车公司为甲醇动力汽车赞助的公路集会上。成群的兴奋的大学生们在15辆闪亮的雪佛兰汽车周围徘徊，研究发动机。在现场的通用汽车高管中，有一位戴着厚厚三焦点眼镜的高个子，他向大学生们询问他们如何将汽油发动机改装为甲醇发动机。他是罗伯特·C·斯坦佩尔，未来将成为通用汽车的董事长。他告诉学生们，总有一天，大量的车辆将使用非汽油燃料：“我们需要做好准备。”
比他想象的要快。不到两年后，汽车行业迎来了一个新时代。美国政府、越来越多的州以及欧洲委员会施加的清洁空气法规将迫使汽车制造商几乎消灭有害的废气排放。他们将花费数十亿美元来实现这一目标，从现在开始。直接目标是改造内燃机及其污染控制设备，即使石油公司正在开发更清洁的汽油。然后，在十年内，污染更少的替代汽车可能会上路，动力来源包括天然气、电力，甚至可能是氢气。事实上，通用汽车的Impact电动车的首批模型可能会在1993年问世。而到1996年，布什政府提议的能源计划将迫使车队所有者开始为他们的400万辆汽车逐步引入替代燃料。
满足所有新法规对汽车制造商来说可能比1970年代石油危机、环境法规和日本汽车涌入底特律的三重打击更为痛苦。而时机也再糟糕不过了。三大汽车公司在1990年最后一个季度亏损21亿美元——而他们在1991年第一季度可能会亏损高达30亿美元。底特律已经承担了在事故中提高汽车安全性的负担，现在又不得不花费数十亿美元来减少排放，这让他们感到愤怒。“监管者们已经失控，”斯坦佩尔咕哝道。
他们可能还没有结束。欧洲正在提议大幅提高新车的平均油耗。在德国，一项政府草案规定到2005年油耗要提高60%，达到每加仑47英里；汽车制造商希望他们建议的25%的提高能够实现。在美国，去年参议院以微弱优势否决了一项将当前27.5英里每加仑的平均油耗提高到2001年40英里每加仑的提案。随着汽车制造商为每十英里而苦苦挣扎，克莱斯勒公司董事长李·艾柯卡称整个想法“疯狂”。尽管如此，参议员理查德·H·布莱恩（民主党-内华达州）重新提出了该法案，并承诺投票“将会非常接近”。因此，在3月21日，斯坦佩尔、艾柯卡和福特汽车公司董事长哈罗德·A·波林游说乔治·布什，以阻止他们称之为财政毁灭的变化。
限制的时代。这是因为底特律最快销售、利润最高的车型仍然是耗油的大型汽车、皮卡和厢式货车。相比之下，省油车型一直是亏损的，便宜出售以保持单位销量高，从而提高油耗评级。汽车燃油经济性自1970年代初以来翻了一番，企业表示，轻松的收益已经实现。克莱斯勒总裁罗伯特·P·卢茨抱怨，提高油耗目标将使“美国公众开着像洗衣机-烘干机组合大小的汽车”。尽管如此，克莱斯勒计划到1996年将其评级提高近2英里每加仑，达到29英里每加仑。尽管面临所有反对意见，他们担心妥协将至少在某种程度上提高油耗。
事实上，公众情绪可能正在转向支持一个更环保的底特律。对伊拉克的战争再次戏剧化了过度依赖进口燃料的成本。此外，环保意识强的选民关注的不仅仅是减少臭氧，这是去年联邦清洁空气法案的目标。民调显示人们对全球变暖的关注日益增加，而二氧化碳是一个重要的贡献者。在美国，约20%的二氧化碳排放来自汽车，提高油耗是减少这种无害化合物汽车排放的最佳方法。因此，美国可能正在经历一个新的限制时代，这可能为美国最奢侈的机构——耗油车敲响丧钟。
你以前听过这些，对吧？这样的谈话始于1973年的石油危机，二十年后，石油消费仍在上升，而汽车和卡车几乎消耗了美国一半的石油。但这一次，激励措施可能会给绿色汽车带来真正的推动。关键在于，汽车制造商正“面对法律的枪口”，密歇根大学汽车运输研究中心主任大卫·E·科尔说。这把枪在去年九月被加满了新空气质量法规，加州因雾霾而受到限制，每年销售220万辆汽车，占美国总量的11%。在接下来的十多年里，加州将严格限制尾气排放，可能迫使一些车辆在1996年前转向替代燃料。
然后，在1998年，该州将要求每个汽车制造商在加州销售的汽车中，有2%完全不排放废气。这一比例将在2003年之前上升到10%的单位销售，约为每年200,000辆。马萨诸塞州和纽约州正在采用加州的标准，尽管尚不清楚它们是否也会追求零排放。新泽西州和马里兰州预计也会跟进。欧洲也是如此：“我们可能在某些城市需要电动车，甚至比加州还要早，”宝马的研究负责人沃尔夫冈·赖茨尔说。汽车制造商现在必须为这些突发情况做好计划，因为开发一款新车需要四年或更长时间。因此，尽管行业感到不安，“我们会去做的，”通用汽车的斯坦佩尔说。
高昂的成本。更环保的汽车将花费一大笔钱。石油公司表示，仅仅制造更清洁的燃油可能需要200亿到400亿美元的投资来升级炼油厂，导致油价上涨每加仑高达20美分。而制造汽车减少污染的额外研发费用可能足以淘汰一些弱小的参与者，因为即使是健康的公司也感受到压力。宝马将其8.45亿美元年度研发预算的三分之一用于满足新的清洁空气法规，包括替代汽车。最终，这样的支出可能超过“任何一个制造商所能承受的”，通用汽车总裁劳埃德·E·鲁斯预测。这就是为什么通用汽车、福特和克莱斯勒成立了一个合资企业——华盛顿提供了一半的1亿美元年度预算——以开发更耐用的电动车电池。
与此同时，优先事项是改善传统发动机，汽车制造商认为可以使其满足大多数空气质量标准。主要的变化是大幅改善催化转换器。使用当前的催化转换器，汽车在启动后的前80秒内会排放未经处理的污染物，直到转换器加热到500华氏度并开始工作。因此，未来的转换器将在汽车启动之前通过电加热。这样，它们将消除99%的污染，而现在是95%。梅赛德斯-奔驰计划在1994年的车型中率先推出这种预热转换器，能够达到《清洁空气法》规定的最低100,000英里使用寿命。
汽车制造商还在改进车载计算机，以实现更精确的点火时机和燃油喷射，从而使汽油燃烧得更完全，减少碳氢化合物的排放。大多数生产商仍在努力提高燃油经济性。本田汽车公司表示，其重新设计的1992年款思域掀背车VX在高速公路上的油耗将达到65英里每加仑，增加了25%。而德国的奥迪计划推出一款铝制轿车——这是一项仅在特殊跑车中尝试过的减重措施。
然而，这些举措不太可能阻止替代汽车的出现。克莱斯勒正在设计其新的LH系列轿车，预计在1992年推出，配备一个超大的油箱和传感器系统，以便能够使用甲醇、乙醇、汽油或三者的混合燃料。通用汽车、福特以及大众等外国制造商也将推出灵活燃料车辆。但如果目标是零排放，这一切都显得不够。因此，世界主要汽车制造商计划在1990年代推出电动车。本田甚至将在今年在日本测试一款电池驱动的摩托车。到1990年代末，马自达汽车公司表示，可能会商业化一款限量生产的氢动力汽车，这款终极清洁汽车的主要排放物是水蒸气。这将与在氢研究领域领先的宝马和梅赛德斯-奔驰相匹配或超越。
这一新一代替代车辆不会是1970年代设想的荣耀高尔夫球车。通用汽车的Impact原型车在仅仅八秒内就能加速到60英里每小时，并且可以达到100英里每小时。替代汽车还将配备耗电的设施，如空调和音响系统。马自达正在开发技术以帮助实现这一目标。今年夏天，它将推出太阳能通风器，以冷却停放的汽车。这应该能减少司机返回后空调所需的能量。
此外，每种替代技术相较于汽油都有其优势。天然气发动机和电动机的使用寿命应该比汽油车型更长，维护也更容易。而电动汽车和卡车不需要昂贵且复杂的系统，如燃油喷射和催化转换器。
然而，对于每一个优点，仍然存在需要解决的问题。在意大利，菲亚特的Elettra是市场上唯一来自主要汽车制造商的电动车，售价为22,000美元，是其汽油动力双胞胎Panda价格的两倍多。而且替代燃料并不容易获得。美国的111,600个服务站中，只有一小部分提供汽油和柴油以外的燃料。更糟的是，替代车辆尚未达到专家所说的消费者所需的最低250英里续航里程。一车厢的天然气罐为传统汽车提供约100英里的动力。而缓慢的Elettra每次充电仅能行驶45英里。“我宁愿要一匹马，”一位驾驶Elettra的米兰公用事业官员抱怨道。
对于汽车制造商来说，这些问题因选择制造哪种替代品而变得更加复杂。“我们必须做出一些重大决策，而我认为我们不会有我们需要的准备时间，”福特的一位顶级排放工程师凯利·布朗担忧。例如，通用汽车和福特已经准备好生产可以使用甲醇的车型，甲醇通常是从天然气中提取的。但甲醇和汽油一样，会导致雾霾。相比之下，乙醇来自谷物，燃烧更清洁。但种植谷物需要大量能量，因此乙醇的成本最终高于汽油。乐观主义者梦想将实验性的太阳能汽车商业化，例如丰田的未来主义RaRa。但迄今为止，最好的模型都很脆弱，产生的能量大约足够驱动一个吹风机。
自然主义者。考虑到所有这些问题，汽车公司目前决定将最多的资源投入天然气和电力。任何重要的转变可能是转向压缩天然气（CNG）。它比汽油燃烧得更清洁，而北美有丰富的天然气。美国能源部估计，现有的管道可以提供足够的天然气来替代每天100万桶的汽油和柴油，并为800万辆汽车提供燃料。30亿美元的投资将增加足够的管道容量，以满足两倍于此数量的需求，并为16,000个加油站配备加油压缩机。
将车辆改装为天然气相对容易。为汽油发动机配备压力调节器和燃料计量系统，并增加铝制气罐以在压力下储存气体的费用约为2,500美元。这种改装仍然可以使用汽油。对于联邦快递公司和联合包裹服务公司等车队运营商来说，这种转变是合理的，因为这些车辆可以在夜间在中央泵站加油。这个问题至关重要，因为高压压缩机的成本为每台250,000美元。即使国会取消布什能源计划，大多数大型车队运营商也在准备将一些车辆转向CNG：《清洁空气法》对美国22个污染最严重的城市的车队施加了额外严格的尾气排放标准。
超越车队使用则更为困难。目前，美国只有308个CNG加油泵，其中只有少数对公众开放。家庭加油设备——可以在一夜之间为一辆车加油——每台售价为2,500美元，尽管如果销售量增加，价格将会下降。提高驾驶范围将需要新的汽车设计，以在不占用货物空间的情况下容纳笨重的燃料罐。此外，能够满足更严格排放标准并且仍然灵活的车辆将需要高压缩发动机，配备专用的催化转换器，仅燃烧CNG。这种发动机现在才开始开发。明尼苏达州伊登草原的GE资本车队服务公司的总法律顾问布罗克·J·奥斯丁看到CNG车辆的消费者市场——但仅在2000年之后。“一旦车队解决了技术和后勤问题，消费者市场将开始开放。”
剩余果汁。到那时，可能会出现下一个最实用的选择——电动汽车的市场。国会技术评估办公室的一份报告称，美国已经拥有足够的电力生产能力，可以为“几千万”辆电动汽车供电，如果它们在夜间充电，那时其他需求较低。它们不会消耗太多能源：通用汽车的Impact在六小时内所需的电力与一台电视相当。
它们也不会污染空气，尽管发电厂会污染空气。因此，转向电动汽车将有助于消除洛杉矶等城市的烟雾，在那里80%的电力是在洛杉矶盆地外产生的，以及在日本、加拿大和欧洲部分地区，那里核能和水电资源丰富。如果电力公司继续从石油和煤炭转向天然气，电动汽车在美国东北部甚至可能是合理的。如今，那里电动汽车的污染量与汽油车相当。
电池是个难题。目前的铅酸电池组很重，成本约为1500美元，且每行驶20,000英里就必须更换。为了获得更强的动力，瑞典-瑞士电力设备巨头ABB Asea Brown Boveri（控股）有限公司和英国的Chloride Silent Power有限公司都在准备钠硫电池的试点生产。这种电池使用熔融钠和硫的电极，重量更轻，并且在相同空间内可以储存多达三倍的能量。测试表明，这种电池的使用寿命可能达到100,000英里，ABB表示其版本可能在1994年生产，尽管一些汽车制造商对此持怀疑态度。底特律的电池联盟希望首先研发出可行的钠硫电池，同时也在研究锂聚合物和锂金属硫化物等方法，这些方法可能在三到五年内准备就绪。没有更好的电池，电动汽车将难以销售。运营成本不是大问题：通用汽车估计，Impact的运营成本相当于每加仑1.50美元的汽油，略高于当前美国的价格。在欧洲和日本，电价较高，但驾驶Impact仍然是个便宜的选择，相比每加仑3美元以上的汽油价格。问题是，这辆车充电后最多只能行驶120英里。而更换电池就像提前支付两年的汽油费用。为了减轻冲击，通用汽车正在考虑租赁电池，并在电池耗尽后进行回收。另一个缺点是：充满电需要八小时。快速充电器可以在两小时内充电80%，但即便如此，对于长途旅行来说也不实用。
对此有一个可能的解决方案。通用汽车的HX-3电动厢式货车原型使用一台汽油驱动的40千瓦发电机为其自身电池充电。一个10加仑的油箱使其在加油之间的续航里程约为300英里；在短途旅行中切换开关，厢式货车就可以使用电池。但HX-3在没有开发出更便宜的组件之前将不具备实用性。将电池和电动机添加到汽油发动机及其他设备上使其成本过高。
如果这一切都这么复杂，那为什么还要费心呢？首先，三大汽车制造商正在将目光投向加州以外的欧洲，他们现在在欧洲的市场份额接近25%。在12月，欧洲委员会通过了更严格的排放标准，使欧洲逐渐接近美国日益严格的规定。汽车制造商担心，环保意识强烈的瑞士、德国和荷兰的城市可能会在市中心禁止汽油动力车辆。而海外司机习惯于小型汽车。因此，随着技术的进步，替代汽车可能会迅速流行起来。
在美国，还有另一个激励因素。联邦法律允许环保署为替代汽车提供更高的油耗评级。电动车可能获得150 mpg到200 mpg的信用。在环保署的公式下，福特如果每年销售100,000辆替代汽车——约占其销售的5%——就可以提高其评级1 mpg。这可不是小事：自1982年以来，福特在激励措施上花费了近40亿美元，以促进小型车销售并保持其油耗平均水平。
除此之外，还有征服新市场的机会。专家们认为，两个或三个领先的世界汽车制造商将会在替代汽车领域抢占先机——部分原因是为了实现规模经济。仅仅为几个州和城市制造电动车是没有利润的。生产至少需要50,000辆才能在合理定价的汽车上获利。通用汽车现在可能处于领先地位。但考虑到他们在加州的市场份额达到50%，日本汽车制造商不会落后太久。“一些日本公司将把这视为一个机会，”麻省理工学院国际机动车项目的丹尼尔·罗斯说。一个兴趣的迹象是：大阪市和几家公司正在为电动车试验花费330万美元建设10个充电站。
技术恐惧。虽然还没有人进行详细的数据分析，但替代汽车的市场可能会很大。最有可能的买家是在大约4200万美国家庭中，占总数的52%，这些家庭拥有两辆或更多的汽车，并且经常通勤和跑腿。根据政府研究，在美国，平均每日往返通勤仅为22英里，专家表示，95%的出行都在影响范围内。事实上，通用汽车已经收到了4000个关于这款汽车的查询，以及数十个高达300美元的自愿押金。目前它们已被退回。
主要障碍是对新技术的恐惧。福特的调查显示，仅仅增加传感器以便车辆可以使用多种燃料就让买家感到困扰。“客户担心汽车可能会熄火，或者驾驶范围会减少，”福特技术事务副总裁约翰·P·麦克塔格说。这可能不会让“早期采用者”退却，即在新产品得到验证之前购买新产品的1%到2%的人。但要打入更广泛的市场将会很困难：“我们的人可以制造任何东西，”通用汽车的斯坦佩尔说，“但必须有人想要购买它。”
强有力的政府激励措施可能会加速进程，尽管这些措施并不容易实施。在加利福尼亚州，民主党州参议员加里·哈特重新提出了一项汽车污染税，该税去年通过但被前共和党州长乔治·杜克梅吉安否决。哈特的计划将把该州通常的4.5%的汽车销售税翻倍，针对污染严重的汽车，并对低污染车型免税。加利福尼亚能源委员会主席查尔斯·R·伊姆布雷希特表示，如果该法案再次通过，预计不会被否决。但专家表示，可能需要额外的激励措施，例如进入拼车车道和替代汽车的优先停车，以启动销售。
然而，这些问题得到解决后，对汽车制造商的环境压力将持续存在。他们会积极游说，但不会大幅减缓变革的步伐。底特律承认的一个原因是其低可信度。在过去20年中，它将大多数所需的重大变化描绘为不可能，从提高燃油效率到污染控制。然而，它还是迎接了挑战，部分原因是为了跟上日本的步伐。很可能，这种情况将再次发生。
例如，直到去年，替代汽车在本田的地位一直处于次要位置。事实上，高层对从报纸上得知公司参加了澳大利亚实验太阳能汽车比赛感到不满：一名员工向上级乞求了3900美元的参赛费。然后，本田的参赛作品“梦想”获得了第二名。现在，本田的新任总裁川本信彦已将实现环境目标作为首要任务。在去年六月接任后，他在三个月内发表了99次演讲，以准备日本和海外员工迎接挑战。原因很简单：“如果制造商不生产更高效的汽车，”川本说，“它就无法生存。”
13年内清洁汽车？1990年
九月 加利福尼亚州的空气资源委员会在每年销售220万辆汽车和卡车的情况下，实施将大幅减少汽车排放的空气质量标准
十月 国会通过了一项新的清洁空气法案，以使100个空气严重污染的城市符合联邦臭氧标准
十二月 马萨诸塞州立法机构投票通过加利福尼亚州的严格标准。纽约也采取了同样的措施；预计其他6个东北州也将跟进
1992
清洁空气法案要求石油公司开始重新配方汽油，以便更清洁地燃烧，并减少蒸发造成的污染
1993
加利福尼亚州的规则开始生效：在该州销售的汽车一氧化碳排放量必须减少一半。此外，汽车制造商开始获得额外的联邦里程积分，以支持替代燃料车辆
1994
在加利福尼亚州销售的汽车中，约10%必须满足更严格的排放标准，到1996年这一比例上升到20%，这些标准将要求使用重新配方的汽油或更清洁的燃料，如甲醇或天然气
1996
如果通过，布什政府的能源计划将要求约400万辆企业和政府车队车辆开始转向替代燃料
1997
加利福尼亚州再次收紧规定。一氧化碳和氮氧化物的排放量，臭氧的主要成分，必须分别减少40%和50%，适用于25%销售的汽车，到2000年这一比例上升到100%
1998
在加利福尼亚州销售的汽车中，约2%必须实现零排放，到2003年这一比例上升到10%或约200,000辆。这一规则只有电动车可能符合。清洁空气法案要求在全国22个空气污染最严重的城市中，车队车辆开始遵守更严格的排放规则
2001
清洁空气法案进一步收紧了在22个污染最严重城市的车队车辆的排放规则
2003
在成本效益和可行性研究待定的情况下，清洁空气法案可能要求所有美国汽车符合1997年加利福尼亚州的限制