汽车

汽车，又称自动车（英式英语：car；美式英语：automobile；美国口语：auto），是一种本身具有动力装置（如内燃机或电动机），且不依赖轨道或电缆，能于道路上自行驱动行驶的轮式车辆。汽车可按照其功能属性而划分为不同种类，以载客为目的汽车被称为乘用车；若车辆配备较多座位用作集体运输，则可归类为巴士。所有不属于乘用车范畴的汽车均统称为商用车，在此类别下主要用于货物运输的车辆则被称为货车或卡车。截至2025年，全球使用中的汽车估计已超过16亿辆。

汽车的技术演进跨越数个世纪。1769年，法国发明家居纽制造了首台蒸汽汽车。1808年，瑞士发明家弗朗索瓦·伊萨克·德·里瓦兹设计并建造了全球首台搭载内燃机的汽车原型。然而，现代汽车的诞生公认为1886年，当时德国工程师卡尔·奔驰为其“奔驰专利机动车”取得专利，标志着实用且具备商业价值之汽车的问世。步入20世纪，汽车开始进入商业化量产阶段。美国的奥兹摩比Curved Dash（1901年）及福特T型车（1908年），分别被视为首款大规模量产及首款大众负担得起的汽车代表。汽车在美国率先迅速普及并取代了马车，而在欧洲及世界其他地区，汽车的大规模普及则主要发生于第二次世界大战后的经济增长时期。进入21世纪，中国、印度等新兴工业化国家的汽车需求呈现爆炸式增长。

现今的汽车是一套精密的机电系统，整体构造通常由引擎、底盘、车身和电气设备四大部分组成。随着技术演进，车辆结构愈趋复杂，倒车镜头、车载资讯系统、高级辅助驾驶系统、车联网已成为许多新车型的标准配置。汽车的动力系统正经历重大变革，电动汽车虽然早在汽车历史初期便已出现，但在2000年代迎来商业复兴，并于2020年代实现全球普及。从化石燃料转向电力驱动，已成为全球应对气候变化、减少碳排放的主要策略之一。

汽车是19世纪最具影响力的发明之一，其普及对个人与社会均带来深远影响。汽车提供了随时随地的移动性和个人独立性，更为各种医疗和紧急服务提供了便利。如今，无论是私家车、出租车还是共享汽车，汽车已成为现代社会最主要的出行方式之一。此外，汽车也是影响世界经济发展的重要因素之一，汽车工业创造了庞大的就业机会与财富，并成为各国争相发展的重要经济产业。

汽车在带来交通便利与自由度的同时，也对个人和社会产生一定的成本和负面影响。对于个人而言，拥有汽车则需要承担购车开支、贷款利息、维修保养、油价波动、折旧、保险及泊车等费用。汽车的社会成本则涉及道路基础设施维护、占用土地资源、交通挤塞、空气与噪音污染，以及汽车回收等问题，汽车排放也是全球温室气体的重要来源之一。此外，道路交通事故至今仍是全球意外伤亡的主要原因，亦是公共安全及公共卫生的长期议题。

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- 福斯金龟车是史上首款销售达两千万辆的汽车

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- 当今世界上累计销量最多的汽车车款为丰田卡罗拉

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- 一辆特斯拉Model Y电动汽车

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- 一辆摩根3-Wheeler，三轮汽车在世界各地受不同规范定义分类

## 词源与定义演变

### 名称源流

“汽车”一词的法语对应词“Automobile”，其字源结合了希腊语代名词“autós”（自我）与拉丁语形容词“mobilis”（移动），意指“自行移动之物”。此词汇最初作为形容词使用，于1860年代的法国首度出现，最初与“Locomobile”（移动式蒸汽机）性质相似，旨在描述首批面世的“无马马车”（voitures sans chevaux），即装有引擎并能自己行进的车辆。在技术史上，此术语的出现具有重要的区隔意义，将新型动力车辆与当时其他依赖畜力（例如由马匹牵引的马车）或铁路轨道（如铁路列车和有轨电车）的交通工具区分开来。直至1890年代左右，“Automobile”才被作为名词使用，意思亦逐渐演变为现今所指的道路车辆。

在英语语源方面，“Car”一词历史更为悠久，据信源自拉丁语的“carrus”或“carrum”（有轮车辆），或（经由古诺曼语）源自中古英语的“carre”（双轮推车），两者并可进一步追溯至高卢语的“karros”（战车），该词最初泛指各类马车。这个词也出现在其他的凯尔特语族中。至1895年，英式英语开始正式使用“Motor car”一词，而当时出现的“Autocar”（自走车）现已被视为古语。至于英语中的“Automobile”一词则于1897年由大不列颠汽车俱乐部引进，但该词汇随后在英国逐渐失宠，转而在北美地区广泛流行。时至今日，北美英语常将其缩写为“Auto”，并广泛应用于“Auto industry”（汽车工业）或“Auto mechanic”（汽车维修）等合成词中。

“汽车”一词在中文语境下的起源与演变，与19世纪末西方交通技术的传入密切相关。事实上，“汽车”一词最初并非指代道路上的机动车辆，而是专指行驶于铁路上的蒸汽机车。根据徐珂于1916年编撰的《清稗类钞》记载，铁路传入中国之初将火车称为“汽车”或“火轮车”。日本对该术语的运用亦经历了相似的历程。1853年蒸汽机车传入日本后，为了与海上航行的蒸气船作区分，民间最初将其称为“陆蒸气”（おかじょうき），随后则称之为“汽车”（きしゃ）一词，并在《汽车 (歌曲)》与《蒸汽火车》（汽车ポッポ）等日本童谣中流传至今。相对地，日语将自带动力之车辆称为“自动车”，即“Automobile”的直接翻译。甲午战争后，“自动车”一词随同大量日译科技词汇传入中国，因此“自动车”亦可见于晚清和民国时期的文献和出版物当中。

中国首批汽车于1901年被引入，当时一位名叫李恩时（Leinz）的匈牙利人从香港运来了两辆奥兹摩比汽车，这些车辆随后被用于上海的租界地区。自此，“汽车”亦指称路面上行走的非轨道动力车辆，尽管当时汽车在中国尚未普及，但《申报》这份报纸已在两类截然不同的涉及西方世界的文章中使用了“汽车”一词，其中一类文章是关于当时风靡欧洲的汽车赛事，而另一个话题便是越来越多的交通事故报道。与此同时，“汽车”指代蒸汽机车的用法则逐渐式微。

### 概念定义

从严谨的技术层面定义，“自行移动”的概念理论上涵盖了摩托车及铁路机车。然而，现代通行的汽车定义通常指代非轨道行驶的多轮动力车辆。德国汽车工程学者施泰因富特男爵于1924年的著作中，为汽车奠定了权威的四项准则：车辆必须由机械动力驱动、自身携带着为其行驶提供动力的能源、可以于普通道路行驶，并能部分或全部承载所运输的乘客或货物。根据此分类，若车辆依赖外部能源（如架空电缆供电的无轨电车），则不符合严格意义上的汽车定义。值得注意的是，英语与其他语言在术语涵盖范围上存在差异。在英语语境下，“Car”或“Automobile”通常仅指可载一至八人、拥有四轮的乘用车（Passenger car），并不包含商用货车或巴士；而中文语境中的“汽车”则具有更大的泛用性，狭义来说，仅指四轮或以上，以热机驱动之车辆为汽车；广义来说，具有两轮或以上以原动机驱动之车辆，便可称其为汽车，后者同时将摩托车纳入范畴，含义接近英语中的“Motor vehicle”（机动车辆）。

此外，由于管理目的、法律传统与道路文化不同，各地对“汽车”的法律定义并不一致，常会出现不同的分类与诠释。欧盟根据车辆的用途、重量和车轮数量，将所有动力车辆划分为四大类，其中与“汽车”相关的包括M类（至少有四轮且用于载客的动力车辆）、N类（至少有四轮且用于载货的动力车辆）和L类（两轮、三轮或轻型四轮车）。在日本，根据《道路运送车辆法》，汽车（自动车）是指以原动机作为动力、在轨道以外行驶的车辆，并按车辆尺寸和总重量划分为普通汽车、小型汽车、轻型汽车（日本特有分类）、大型特殊汽车和小型特殊汽车，后两者包括了推土机、起重机、除雪车、拖拉机等通常不以一般道路行驶为主的车辆，而使用内燃机动力的三轮车辆或排气量大于125cc的二轮车辆，也被视同“自动车”而纳管。台湾对“汽车”的法律定义亦与日本高度相似，包括在道路上不依轨道或电力架线而以原动机行驶之车辆，非使用电力架线的电动车，以及二轮、三轮的动力车辆（摩托车），也被视为汽车而纳管。

在美国、英国、澳洲等普通法地区，法律上通常以机动车辆（motor vehicle）作为涵盖所有机械动力道路车辆的广义概念，因此对“汽车”的定义相对弹性，并不采用如欧盟或日本那样以车轮数或车体尺寸作为界定标准的技术性分类。例如在香港，《道路交通条例》仅将“汽车”订明为任何由机械驱动的车辆，“私家车”则是指经构造或改装为只用作运载司机及不超过7名乘客及其个人财物的汽车，但不包括伤残者车辆、摩托车、机动三轮车或的士。

在中国大陆，法律上亦使用“机动车”作为统一管理概念，指以动力装置驱动、能在道路上行驶的所有车辆的总称，而技术标准将“汽车”界定为机动车的一个类别，即涵盖具有四个或四个以上车轮、自带动力装置驱动的轮式车辆，包括客车、货车、牵引车及特殊用车，此定义排除了摩托车、装甲车、坦克车等车辆，以及属于工程机械及农用机械范畴的特种用途车辆。

## 发展历史

### 早期探索与实验

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汽车的技术雏形可追溯至15世纪。李安纳度·达芬奇于1478年左右设计的“李安纳度自行滑车”，采用类似时钟的发条驱动系统，利用板簧储存能量并透过复杂的齿轮结构输出动力。虽然车辆在当时未被制造出来，但佛罗伦斯伽利略博物馆于2004年根据原始手稿成功制成能成功运作的原型。1649年，纽伦堡的汉斯·豪茨成功制造出一台由发条装置驱动的载人马车。约于1672年，在华传教的耶稣会士南怀仁为康熙皇帝设计了一台长约65厘米的蒸汽动力车辆模型；然而，该装置仅属演示用途，且历史学界至今仍无法确证该模型当时是否曾成功运行。

真正具备实用规模的动力机械车辆，公认为由尼古拉·约瑟夫·居纽于1769年左右建成的蒸汽动力三轮车。居纽并为法国陆军制造了两台由蒸汽驱动的三轮牵引车，在试车过程中该车因操控困难撞上兵工厂石墙，成为史上第一宗机动车辆交通事故。这台蒸汽车的原型经修复后，目前收藏于巴黎国立工艺博物馆。尽管居纽的发明具备开创性，但受限于当时的技术水平，其装置在持续供水及维持蒸汽压力方面存在显著缺陷。1801年，理查·特里维西克展示了名为“喷气恶魔”（Puffing Devil）的蒸汽汽车，可乘坐8人，在行驶中平均时速13公里。虽然这被视为道路蒸汽技术的重要里程碑，但由于无法长时间维持足够蒸汽压力，其实际应用价值依然有限。19世纪上半叶，外燃机（即蒸汽机）技术经历了快速发展，衍生出蒸汽汽车、蒸汽巴士及蒸汽压路机等多种车辆。在英国，汤玛斯·里基特甚至早在1860年便尝试进行小规模量产蒸汽汽车，然而，这些在路面上的重型机械引起了社会反弹，最终促使英国政府于1865年通过《蒸汽车法案》（Locomotive Acts），严格限制机动车辆的速度与运行，一定程度上阻碍了英国早期汽车业的发展。

在内燃机研发方面，17世纪荷兰物理学家克里斯蒂安·惠更斯曾提出利用火药爆炸膨胀气体推动活塞的构想，被视为内燃式动力的早期尝试。1794 年，英国发明家罗伯特·斯特里特（Robert Street）建造了一台以挥发性燃料蒸气与空气混合后燃烧的内燃机，这是早期使用液体燃料蒸气的内燃机之一。1807年，约瑟夫·尼塞福尔·涅普斯和他的兄弟克洛德·涅普斯研制出“火药内燃机”（Pyréolophore），其燃料混合了石松粉、煤粉、树脂与油，并率先安装于船只上。同年，瑞士发明家弗朗索瓦·伊萨克·德·里瓦兹则利用氢气与氧气混合驱动其设计的内燃机，并将其安装在车辆上，成为全球首台由内燃机驱动的车辆。此后，塞缪尔·布朗 (工程师)、塞缪尔·莫雷及艾蒂安·雷诺等发明家亦相继尝试将内燃机与改装马车结合，尽管这些早期设计大多未取得商业上的成功，但却为后来的现代汽车发展奠定了机械工程基础。

值得留意的是，当时道路车辆运输的发展进度远落后于铁路。早在19世纪初，蒸汽机车已投入铁路应用，而当首批实用的道路车辆在半个世纪后问世时，铁路技术早已成熟并构建了跨国网络。早期道路交通发展受阻，主因在于笨重的蒸汽机与当时恶劣路面条件。直至19世纪末，蒸汽技术才取得显著突破，包括改用石油或煤油代替煤炭作为燃料，以及研发出更轻巧的多管锅炉系统，透过加热管道产生蒸汽而非在大型压力容器中煮沸。尽管当时出现了少量实用的蒸汽汽车（如外形优雅的史丹利汽车公司），但启动时间过长及耗水量过高，始终是蒸汽动力在汽车应用上的致命伤。

### 现代汽车的诞生

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1860年，法国工程师艾蒂安·雷诺制成了第一部以电火花点燃煤气与空气混合物的二冲程燃气发动机，这也是第一台实用化的内燃机。1870年代，由德国科学家尼古拉斯·奥托取得专利的四冲程往复式燃气内燃机问世，这种引擎的效率与运转特性远优于雷诺的无压缩燃气引擎，为汽车研发带来重大转向。起初，燃气引擎仅作为驱动机械的固定式发动机，并燃用家用煤气；然而，多位工程师开始尝试以挥发性燃料取代煤气，试图开发出具移动性的引擎，例如由奥地利工程师齐格飞·马库斯试制、使用单缸二冲程内燃机的实验性车辆。当时，汽油仅被视为生产灯用煤油过程中的无用副产品。1885年，戈特利布·戴姆勒成功改装奥托四冲程引擎，使其成为能以汽油运作的单缸汽油引擎，因外形像一座直立式落地钟而被称为“祖父钟引擎”。戴姆勒并将其安装于一台原始的戴姆勒摩托车，随后进一步将其改装至马车上。

1886年被公认为是现代汽车的诞生元年，卡尔·奔驰在曼海姆试制出首辆三轮的“奔驰专利机动车”，并于1886年1月29日正式获颁专利（DRP-37435），这被视为首台具备商业化潜力且适合日常使用的实用汽车。奔驰早于 1879年至1880年便成功研制出他的第一台固定式汽油引擎，这款引擎的商业成功使他得以投入后续的轻量化动力系统与车辆设计，其一系列发明最终使内燃机应用于汽车成为现实。1886年3月，戈特利布·戴姆勒与威廉·迈巴赫将一台马车改装为四轮汽车，被视为世界第一部四轮汽车。1888年，奔驰的妻子兼商业伙伴贝尔塔·奔驰亲自驾驶汽车进行了首次长途公路旅行，以实际行动证明了其丈夫发明的可靠性。随着汽油引擎的引入，道路车辆技术进入飞速发展期。

19世纪末，奔驰公司迅速成长为全球最大的汽车制造商，1899年产量达572台。1895年，奔驰公司推出世界上第一辆由内燃机驱动的公共巴士（Benz-Omnibus），并交付内特芬公共巴士公司投入营运。与此同时，戴姆勒与梅巴赫于1890年创立了戴姆勒引擎公司（DMG），其首款汽车于1892年面世，主要是将自家设计的引擎加装在第三方制造的马车车厢中。1900年戴姆勒逝世后，梅巴赫为商人埃米尔·耶利内克设计了一款性能卓越的引擎，并以耶利内克的女儿“梅赛德斯·耶利内克”命名。1902年，DMG正式将“梅赛德斯”品牌应用于旗下梅赛德斯35匹马力的新车型，随后戴姆勒品牌权被售予其他厂商。有趣的是，奔驰与戴姆勒团队在研发初期对彼此的工作似乎毫不知情，两者分别在曼海姆和斯图加特工作，双方也从未直接合作；直到1926年两家公司合并为戴姆勒-奔驰公司时，三位创办人都已不在公司管理层。

### 欧美汽车工业的萌芽

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美国汽油引擎汽车的开发可追溯至1877年，当时纽约州的乔治·鲍德温·塞尔登提交了首份设计方案。虽然塞尔登于1879年申请了专利，但由于相关车辆从未实际建成，该申请曾一度失效。经过长达16年的延宕与多次补充申请，塞尔登最终于1895年11月5日获颁美国专利（专利号549,160），涵盖了一款二冲程汽车引擎。该事件实质上演变成早年“专利流氓”行为的先驱，这项专利在当时不仅未能推动技术进步，反而因其广泛的法律限制而阻碍了美国早期汽车业的发展，直至1911年才在亨利·福特等人的法律挑战下被宣告无效。美国首台成功运行并完成路试的汽油引擎汽车是由查尔斯·杜里埃和詹姆斯·弗兰克·杜里埃两兄弟于1893年在马萨诸塞州斯普林菲尔德建成。与此同时，传统马车制造商斯图贝克亦于1897年开始研发汽车，并先后于1902年及1904年将电动车与汽油车投入市场。

英国本土的汽车制造业于19世纪末起步。1894年，由马尔文的桑特勒 (汽车)（Santler）制造的车辆被公认为英国首台汽油汽车；该车实质上是将德制奔驰引擎加装于实验底盘上的成果，仅有一台原型车，并未能量产。翌年，费德里克·威廉·兰彻斯特亦完成了其首台汽车的研发，并于1896年进行路试。与同时期依赖欧陆技术的厂商不同，兰彻斯特坚持自主研发国产引擎，该车还搭载了具有革命性意义的行星齿轮变速箱。英国首批投入量产的汽车来自哈利·约翰·罗森于1896年创立的丹拿汽车公司，罗森透过购买戴姆勒引擎的名称使用权，于1897年生产出首款挂上丹拿品牌的汽车。尽管起步较晚，汽车这项划时代的新事物仍迅速在英国引发热潮，在1901年至1905年间，英国涌现了大量的汽车制造公司。多个影响深远的历史品牌，包括奥斯汀、莫里斯、劳斯莱斯及路华均于20世纪初相继成立。

在法国，埃米尔·勒瓦索与阿曼德·标致于1890年开始采用戴姆勒引擎生产汽车，奠定了法国汽车工业的基础。1891年，标致汽车的工程师驾驶搭载戴姆勒引擎的标致3型完成了从瓦朗蒂涅至巴黎与布雷斯特、长达2,100公里的往返行程，成为当时最长的汽车行驶距离纪录，充分展示了内燃机汽车的可靠性。1894年在法国举行的“巴黎—鲁昂赛”被广泛视为世界第一次公开的汽车竞赛活动。路易·雷诺于1898年制造了第一台小型双座车“Voiturette”，并在1899年与兄弟共同创立雷诺汽车。此外，中欧地区首款工厂量产汽车“Präsident”亦于1897年由捷克公司内塞尔斯多夫车辆制造厂（后更名为太脱拉）推出。

### 福特主义的崛起

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在汽车工业发展初期，汽车被视为昂贵的奢侈品，仅限于极少数富裕阶层或家庭作为个人代步工具。尽管早期的手工车辆价格高昂，但其可靠性与舒适度未必与售价成正比。汽车工业迈向大规模量产的进程，始于1901年兰森·伊莱·奥兹在其密歇根州兰辛工厂所引入的生产线模式。这套系统深受1802年朴茨茅斯滑车厂静态组装技术的启发，并结合了美国春田兵工厂在19世纪早期开发的通用零部件概念。然而，真正将生产效率推向巅峰的变革，是亨利·福特于1913年在海兰帕克福特工厂创立的全球首条流动装配线。

亨利·福特致力于研发一种可大规模量产且售价亲民的“国民汽车”，在经历了早期两次创业挫折后，终于在1903年创立福特汽车公司，并于1908年推出著名的福特T型车。随着1913年流动装配线技术的引入，这项创新使新车出厂的时间间隔大幅缩减至15分钟，单台车辆的装配工时从12.5小时骤降至1小时33分钟，劳动力效率提升达八倍之多。由于生产速度极快，车身喷漆一度成为产能瓶颈。在杜邦公司研发出“Duco”快干型硝基漆之前，当时仅有“日本黑”涂料能快速干燥以配合流水线进度，这正是福特那句名言“你可以选择任何颜色，只要它是黑色”的历史由来。由于生产效率大幅提升，汽车售价随之骤降，配合后来分期付款的普及，使汽车正式走进大众市场。

福特汽车所推行的生产模式，不仅在技术上实现了突破，更形成了被称为“福特主义”的规模经济范式。透过将工人固定在特定工位并推行标准化作业，工厂不仅显著降低了工伤率，更实现了高工资与高效率的良性循环。至1914年，一名装配线工人仅需四个月的薪资便能购得一台福特T型车。这种效率红利加速了美国经济的崛起，并迅速向全球扩散。福特先后于英国、法国、丹麦及德国设厂，而法国的雪铁龙则于1921年成为欧洲首间引进此生产模式的本土车厂。量产技术的普及彻底改变了产业竞争格局，至1930年，已有约250间未能及时转型采用装配线的车厂相继倒闭，标志着现代汽车工业正式进入规模化经营的时代。

### 汽车技术的飞跃

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19世纪末至20世纪初，汽车动力系统领域呈现百家争鸣的局面，蒸汽、电力与汽油动力车辆在市场上激烈竞争，直至1910年代，汽油引擎凭借其能量密度与便利性的优势最终取得主导地位。尽管后来出现了各类无活塞旋转式引擎设计，试图挑战传统的往复式引擎活塞连杆结构，但至今仅有汪克尔引擎以及万事得转子引擎取得较具规模的商业成功。据估计，现代汽车与摩托车的技术演进凝聚了全球超过10万项专利技术的贡献。

在20世纪初期，数以百计的小型车厂为争夺全球市场展开激烈竞争，推动了汽车技术的飞速发展。其中最具标志性的突破包括1910至1911年间，由查尔斯·富兰克林·凯特林为凯迪拉克研发的电子点火系统与起动电动机，这项创新彻底取代了手动摇柄起动，大幅提升了驾驶的安全性与便利性。随后，独立悬挂系统及四轮刹车技术的普及，进一步完善了现代汽车的操控基础。第一次世界大战是四轮驱动（4WD）技术从实验概念转向大规模应用的分水岭。为了应对战场上泥泞不堪与布满弹坑的恶劣地形，军方对全地形牵引车的需求大增，美国制造的杰弗里四驱卡车与FWD B型卡车成为首批达到五位数产量的四驱车辆。

20世纪初，赛车运动进入了现代化转型期。1906年由法国汽车俱乐部（ACF）举办于勒芒举行的法国大奖赛，被公认为史上首场正式的大奖赛。是次赛事奠定了未来赛车运动的框架，强调在封闭赛道上进行长距离竞技，吸引了雷诺、快意及梅赛德斯等顶尖厂商参与，将赛场视为展示顶尖技术的舞台。同期，意大利品牌伊塔拉 (汽车公司)凭借大排气量且性能卓越的赛车车款，在弗洛里奥杯及弗洛里奥盾等耐力赛中屡获殊荣，并在1907年的“北京到巴黎”拉力赛中夺冠，成为早期高性能赛车的典型代表。

第一次世界大战后，赛车与一般乘用车的技术差距日益扩大，促使“跑车”这一特定类型的出现。厂商开始生产经过性能调校的量产车款，并确保其产量足以符合参加勒芒等赛事的资格，借此将赛场上的胜绩直接联系到商业销售。随着梅赛德斯与爱快罗密欧等欧洲大陆品牌进军英国，德语的“Sportswagen”与意大利语的“Vettura Sportiva”被直译为英语的“Sports car”。英国车厂宾利率先采纳此术语，并将其在勒芒夺冠的宾利4½升冠以“英国纯种跑车”（The British Thoroughbred Sports Car）之名销售，正式确立了跑车介于赛车与开篷旅行车之间的市场定位。

### 激烈竞争与商业策略

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汽车工业起源于小型工作坊的手工业制造模式，当时车辆多根据客户需求量身订制。然而，随着福特开创的大规模生产技术被广泛效法，中小型车厂难以负担日益增加的研发与设备成本，汽车产业在20世纪初期迅速走向资本与技术高度集中，并由福特、佳士拿、莫里斯及快意等大型企业主导的局面。即便是拥有数十年经验的品牌，如阿珀森或海恩斯汽车公司，也在1920年代因无法与大型量产车厂竞争而相继倒闭。数据显示，1920年美国尚存约200间汽车制造商，至1930年仅余43间，而在1930年代大萧条的冲击下，到1940年时更仅存17间，标志着汽车产业由群雄并起走向寡头垄断的格局。

自1920年代起，随着大规模量产成为业界标准，市场营销策略开始影响汽车设计。通用汽车总裁阿尔弗雷德·斯隆提出了革命性的“通用汽车陪伴品牌计划”，建立起一套横跨不同价位的品牌阶梯，让消费者随着财富增长能自然地由低阶品牌“升级”至高阶车型，这套逻辑至今仍是全球汽车集团的核心营运模式。为了在急剧变化的市场中生存，制造商也开始实施零部件共享策略以降低研发与生产成本。例如在1930年代，凯迪拉克旗下的子品牌拉萨尔 (汽车)采纳了奥兹摩比（Oldsmobile）较低成本的机械部件；至1950年代，雪佛兰与庞蒂克在车顶、车门及窗户等结构件上实现通用；演进到今天，企业内部的通用动力总成与汽车平台（包括可互换的刹车与悬挂系统）已成为业界常态。

在1920年代的欧洲，汽车工业经历了与美国相似的规模化变革。英国的莫里斯汽车于1924年在牛津郡考利建立装配线，产量迅速超越福特，并于1923年起效法福特实施垂直整合策略，先后收购了引擎制造商霍奇基斯汽车（Hotchkiss）的英国工厂、变速箱厂EG瑞格利公司（Wrigley）及散热器厂奥斯伯顿（Osberton），甚至吞并了竞争对手沃尔斯利（Wolseley）。至1925年，莫里斯已占据英国汽车总产量的41%，导致大量小型组装车厂因无法竞争而倒闭。法国方面，雪铁龙（Citroën）自1919年起推行大规模量产策略，与雷诺（Renault）及标致（Peugeot）等公司的低价车款竞争，至1925年法国汽车年产量已达55万台，迫使摩尔斯 (汽车)（Mors）与许尔图（Hurtu）等传统厂商退出市场。德国首款大规模量产车型则是欧宝（Opel）于1924年推出的“欧宝树蛙”（Laubfrosch），该车型的成功使欧宝销量迅速攀升，并在1920年代后期成为德国最大的汽车制造商之一。

### 日本汽车工业的崛起

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第二次世界大战后，日本汽车工业迅速崛起，特别是1950年代朝鲜战争带动日本经济复苏，汽车需求上升。事实上，日本在二战前的汽车生产规模极为有限。当时仅有少数厂商进行小规模生产，且多集中于三轮商用车（如大发工业），或透过与欧洲厂商技术合作来起步，例如五十铃于1922年获授权生产沃尔斯利A-9，以及三菱参考快意车型研发其首款汽车——三菱A型车。现今知名的日本车企如丰田、日产、铃木、马自达及本田，在战前大多从事非汽车类生产（如织布机或重工业），虽然部分企业在1930年代已开始生产汽车，但乘用车大规模生产和日本汽车产业的成熟，则要到1950年代才全面展开。1930年代，丰田喜一郎决定将丰田自动织机制作所转入汽车领域，并在战后完成了精实生产体系的建构，最终促成了全球最大车厂丰田汽车的诞生。而速霸陆则是在战后财阀解体的政策背景下，由中岛飞机公司拆分出的五家企业合并组成富士重工业（现更名为速霸陆公司）后所创立的品牌。

1970年代石油危机后日本汽车凭借省油与可靠性在全球市场快速成长。自1940年代末起，全球汽车设计趋向追求更强大的马力与更庞大的车身，然而1973年爆发的石油危机彻底扭转了这一发展轨迹。当时全球原油价格从每桶约3至4美元激增至12美元左右，导致燃油价格飙升，加油站大排长龙成为普遍现象。这场能源危机对各国经济造成沉重打击，更直接威胁到原本占市场主导地位的大排气量车型，原本受追捧的梅赛德斯与捷豹等大排气量豪华汽车，以及在美国盛极一时、搭载V8引擎的“肌肉车”，在当时均面临需求骤降的困境，迫使汽车制造商必须针对燃油效益进行技术革命。

随着能源成本上涨，汽车设计开始向轻量化与小排气量转型。在欧洲市场，催生了以实用为主、省油见称的“超迷你车”（Supermini），福特Fiesta、奥迪50、快意127及雷诺5等紧凑型轿车（相当于欧洲汽车分级的B级车）的销量随之激增，甚至演化出兼具性能与经济性的“小钢炮”（Hot hatch）车型。在美国市场，消费者开始放弃传统的大排量汽车，为日本和德国车厂提供了绝佳契机。丰田、本田及得胜（日产的海外品牌）车款凭借卓越的油耗表现，成功打入曾由底特律三巨头垄断的美国市场；同时，福士汽车在美国亦以经济性与低油耗作为甲虫车的卖点之一。数据显示，美国进口车的市场占有率从1970年的15.3%大幅攀升至1980年的26.7%。1980年，日本汽车产量首次超越美国，成为世界第一。到1989年，本田雅阁（Honda Accord）已成为美国最畅销的乘用车。

### 产业整合与全球化布局

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汽车产业集中化的趋势在二战后进一步加剧。产业并购过程中常见的资源整合失效，成为了许多大型企业的沉重负担。以英国汽车公司（BMC）为例，该集团由奥斯汀、莫里斯及MG等多个品牌合并而成，却因未能有效精简生产线，导致1950年代一度需管理超过10万种不同的零部件。随后于1968年成立的英国利兰（British Leyland）虽然集合了几乎整个英国汽车工业，成为当时全球第五大车厂，却因旗下同时拥有46款不同型号而缺乏经济效益。这种整合困局在欧洲车厂普遍存在，许多国家的龙头汽车企业最终需依赖国有化与政府补贴维持营运。曾盛极一时的英国利兰于1975年被工党政府国有化，但随着保守党政府于1980年代推动私有化改革，英国利兰在1986年被重组并更名为路华集团（Rover Group），并于1988年出售给英国宇航（BAe），1994年再被转售予BMW。

相较之下，美国汽车制造商则展现了不同的全球化策略。为了突破20世纪初欧洲各国设立的高关税与进口限制，美国汽车巨头如福特与佳士拿很早便开始在海外设立子公司与组装工厂。福特自1904年起陆续在加拿大、英国、德国与澳洲建厂，佳士拿亦在1920至1930年代透过合资与本地化生产进入欧洲市场。这些跨国布局不仅使美国车企得以避开贸易壁垒，也让他们意识到在全球范围内调动资源、利用各地供应链与市场特性的巨大优势，成为日后全球汽车工业模式的先驱。二战后，日本汽车制造商在面对欧美的贸易保护政策时，逐渐采取了与早期美国车厂相似的本地化生产策略。从1970年代起，丰田、日产与本田陆续在美国、英国、加拿大与东南亚等地设立工厂或合资企业，以避开贸易壁垒并贴近市场需求。时至今日，全球主流车厂均已转型为跨国企业，针对全球市场开发产品，并利用分布于世界各地的设计中心与供应链进行协作。

### 新能源汽车与自动驾驶

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新能源汽车与自动驾驶技术的发展，是21世纪交通转型的重要核心。新能源汽车（NEV）的概念虽可追溯至19世纪末的早期电动车，但受限于当时的电池技术而逐渐被汽油车取代。直到20世纪末，镍氢电池与锂离子电池的成熟，使电动车重新获得发展契机，同时，各国面对石油危机、空气污染与气候变迁等问题，开始寻求替代传统内燃机的动力方案。1997年在日本上市的第一代丰田Prius成为全球第一款量产的混合动力电动汽车（HEV）。进入2000年代后，混合动力汽车的普及为新能源汽车奠定市场基础，而随着电池能量密度提升与成本下降，纯电动车（BEV）在2000年代后期开始快速成长。2008年推出的特斯拉Roadster是首款使用锂离子电池、续航超过200英里的高性能电动车。2009年推出的三菱i‑MiEV则成为全球第一款面向一般消费者的量产纯电动车。氢燃料电池汽车（FCEV）则因其加氢速度快、续航力强及零排放特性，较多应用在如巴士、货车等重型商用车领域。

2025年，全球每四辆售出的新车中就有一辆是电动车。中国是全球新能源汽车发展最快且规模最大的国家，早在“十五计划”（2001年—2005年）期间已将电动汽车纳入863计划，并确立混合动力、纯电动与燃料电池三大方向，成为全球最早以国家战略推动新能源汽车的国家。2016年，中国新能源汽车销量达50.7万辆，首次超越美国成为全球最大市场。中国新能源车企不仅在国内受惠于高额补贴和优惠政策而无惧外国品牌竞争，在欧洲和东南亚等国外市场也凭借高性价比和供应链优势抢夺了较大份额。从2019年到2023年中国电动汽车出口增长了160倍，仅在2023年中国销售了全球约60%的电动汽车，同时引发欧美对中国电动汽车行业不公平竞争的争论，以及加强对中国产电动汽车的限制，包括提高进口关税和收紧本地化生产要求。

与新能源汽车并行发展的，是自动驾驶技术和智能化技术的演进。自动驾驶的概念最早出现在20世纪中叶的展示与研究中，例如1939年通用汽车在纽约世界博览会提出的自动化道路构想，但真正的技术突破始于1980至1990年代的学术研究，例如欧洲与美国的高速公路自动驾驶实验，以及车用雷达、电脑视觉、车载感测器、卫星导航等技术的进步，使自动驾驶从实验室走向实际道路。2010年代，科技企业与车厂开始让自动驾驶原型车投入大规模测试，并与人工智能、机器学习技术同步发展，逐步形成以分级制度（L0—L5）描述自动化程度的标准。2012年，美国第一张自动驾驶道路测试牌照由内华达州核发给Google。2017年，Waymo在美国推出全球首个商业化无人驾驶的士（Robotaxi）服务。如今，自动驾驶与电动车的整合趋势愈加明显，两者在能源管理、电子架构与软件平台上具有高度协同性，两者结合的“软件定义汽车”（SDV）已成为汽车行业的主流方向。

## 基本构造

汽车是高度复杂的工业产品，由引擎系统、底盘系统、电子系统等主系统构成，并包含冷却、润滑、点火、启动、传动、制动、悬吊、转向等多个次系统，一部现代内燃机乘用车通常由约2万至3万个零件组成，具体数字取决于特定的车型、其豪华程度，以及所选装的附加配置数量。

### 动力总成

在汽车工业和学术定义上，动力总成（Powertrain）是引擎与传动系统的总称，有时亦涵盖排气与燃油系统。传动系统（Driveline）包含从引擎输出端到轮毂之间的所有组件，而传动装置（Transmission）通常特指变速箱单元。

#### 内燃机动力

##### 汽车引擎

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引擎作为车辆的动力来源，负责将化石燃料的化学能，转化为推动车辆前进的扭力与机械能。现代汽车采用的内燃机（ICE）有多种设计，常见的发动机配置包括直列式（Inline）、V型（V-angle）及水平对卧式（Flat/Boxer），而其他形式如H型、W型、无活塞旋转式引擎如今已较为罕见；而气缸数量则根据性能需求，由经济型车辆的二至四缸，到高性能车款的六、八、十甚至十二缸不等。汽车引擎所使用的燃料除了最常见的汽油外，其他碳氢化合物燃料如柴油、液化石油气（LPG）及压缩天然气（CNG），亦透过受控的爆燃过程为内燃机提供动力。

汽车使用的内燃机通常为四冲程引擎，其运作依循特定的燃烧循环，分为吸气（Intake）、压缩（Compression）、作功（Combustion/Power）及排气（Exhaust）四个冲程。汽车引擎常见的配气机构形式，包括单顶置凸轮轴（SOHC）、双顶置凸轮轴（DOHC）和底置凸轮轴（OHV）。为了进一步提升输出功率，部分引擎会配备增压系统，涡轮增压器（Turbocharger）利用废气驱动涡轮以压缩进气，机械增压器（Supercharger）则直接由引擎皮带带动空气压缩机，强制将更多空气送入燃烧室。进气系统（包括空气滤清器）在此过程中不仅负责提供并净化空气，同时亦发挥消音器的功能，降低吸气噪音。内燃机运作的核心在于燃油喷射系统，其职能是精准控制燃油与空气的比例，并将高压燃油雾化（atomization）后送入气缸，以形成易燃的混合气体。

为了维持引擎的稳定运作与耐用性，润滑系统与冷却系统缺一不可。润滑系统持续向引擎各运动部件供应机油，于活塞与气缸壁等金属表面形成油膜以降低摩擦，还能协助冷却系统吸收内部废热，并透过循环将磨损产生的铁屑与燃烧残余物带走，达到清洁与防蚀效果。此外，油膜在机件间起到的缓冲与防震作用，能有效吸收燃烧爆发时的冲击力；同时，它在气缸间隙发挥密封效能，防止压缩气体外泄，确保燃烧效率。因此定期检查油位和更换机油是预防性汽车维修的基本步骤。润滑系统的运作主要依靠机油泵（常见构造包括齿轮式、内齿转子泵或旋片泵等）提供压力。早期引擎曾使用连杆油杓拨起润滑油的喷溅式设计，但现今车辆多采用压力式或混合式循环，确保机油能精确输送到各个高负荷部位。为维持油质纯净，系统内配置了机油滤清器，负责过滤因高温氧化产生的泥渣及杂质。

汽车引擎的最佳工作温度约为摄氏90至105度之间，过热时容易加速机件的磨损，以及容易引起爆震、汽阻、引擎无力等状况；而温度过低时，则会造成汽油汽化不完全、怠速不稳的现象。冷却系统负责带走引擎运作产生的废热，使引擎可工作在正常温度之下；其设计主要分为依靠水套与散热器进行循环水冷却的液冷式引擎，以及依靠风扇与汽缸盖散热鳍片进行冷却的气冷式引擎两类。现代汽车大多采用水冷式引擎，其优点包括冷却均匀、噪音较低，更适合高性能引擎；缺点则是系统较复杂、重量较高，并需要定期更换冷却液与检查散热系统。

全球绝大多数使用中的汽车仍以传统的内燃机为动力。然而，随着各地环保法规日益严苛，部分城市已开始禁止高污染的旧式内燃机汽车进入特定区域，多个国家亦计划在未来数十年内全面停止销售内燃机汽车。加上对石油依赖及温室气体排放的担忧，多国亦逐步取消化石燃料补贴。部分环保团体主张应加速淘汰化石燃料车辆，以更有效地应对全球气候变化。数据显示，燃油汽车的全球产量已于2017年见顶，预示著传统动力技术正逐渐淡出主流市场。

##### 传动系统

内燃机汽车的传动系统（变速箱）是将引擎动力传递至车轮的媒介，其作用在于使车辆具备实际行驶的能力。具体而言，传动系统容许车辆在引擎持续运转下从静止起动，并在必要时切断动力连接以实现停车；同时，它能根据驾驶需求精准控制起动速率，并透过改变引擎与车轮之间的转速比（Speed Ratio），确保车辆在不同行驶状况下均能获得适当的扭力输出。

传动系统根据操作模式可分为四大类：手动变速（Manual）需由驾驶者自行切换档位；自动变速（Automatic）则能根据行驶状况自动调整速比；无段变速（CVT）能实现连续、无间断的速比变换；而无限变速（IVT）作为CVT的演进版本，具备输出转速为零的特性，从而消除了对独立起动装置的需求。除了动力传递的作用，变速箱的结构（特别是壳体）往往对抑制噪音、振动及声振粗糙度（NVH）发挥关键作用，其整体的结构刚度决定了振动的频率与强度，是车辆工程中提升乘坐舒适性的重要考量。

车辆动力组件的驱动总成布局（Layout）受市场定位与品牌形象影响，形成多种主流配置。目前最普及的是横置引擎前轮驱动（Transverse FWD），其引擎与变速箱横向排列，节省空间并可将差速器整合于壳体内。若车头空间较为充足，则常采用纵置引擎前轮驱动（Longitudinal FWD），这亦方便在同一平台上衍生出后驱或四驱版本。传统的前置引擎后轮驱动（RWD）则采用纵置引擎布局，透过传动轴连通后桥的差速器，常见于豪华房车或商用汽车。

针对特殊性能需求，部分跑车会采用中置引擎（Mid-engine）或后置引擎（Rear-engine）布置，将动力系统置于驾驶者或后轴附近以改善重心分配。而四轮驱动（4WD/AWD）则是越野车或高性能运动车款的普遍配置，这类布局通常在变速箱后方加装分动箱（Transfer Gearbox），透过单偏移或双偏移设计将动力同时分配至前后轴。虽然现今汽车市场存在多种变体，但上述布局模式已涵盖了道路上绝大部分的车辆设计。

#### 电池动力

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电动汽车的动力总成是一套将电能转化为扭力的机械与电子系统。相比传统内燃机汽车需依赖复杂的引擎、多档位变速箱、排气系统及繁琐的冷却管路，纯电动车（BEV）的动力总成结构显得更为简单。电动车的核心架构主要由动力电池组、逆变器、牵引电动机及减速器组成。若是混合动力电动车（HEV）或插电式混合动力车（PHEV）车型，则会额外整合内燃机及相关排气与传动组件，形成复合式的动力系统。

电动车动力总成的关键组件包括储能与动力转换两大部分。动力电池组（Battery Pack）并非单一巨大的电池，而是由数以百计甚至千计的电芯（Cells）组成，个别电芯会先被封装成模组，再由多个模组组合成为最终安装在车底的电池组，其电压与电流上限决定了车辆的动力输出，目前业界主要采用圆柱形、方形及软包锂电池这三种电芯形态。牵引逆变器（Traction Inverter）则负责将电池组的直流电（DC）转换为驱动牵引电动机所需的交流电（AC），并透过调节频率来控制车速；同时，逆变器亦支援再生制动功能，将减速时的动能回收为电能，从而减轻机械刹车的磨损。牵引电动机产生的转矩则透过减速器（Reduction Drive）传递至车轮。由于牵引电动机具备低转速高扭力的特性，多数电动车仅需固定齿比的减速器即可运作。透过调整最终传动比（Final Drive Ratio），工程师能根据车型定位在“高扭力”与“高极速”之间取得平衡。

在电力管理与系统控制方面，电动车配备了多个关键电子部件。车载充电器（OBC）负责将外部充电桩的交流电转换为直流电存入电池。车内的直流转换器（DC/DC Converter）则将高压电降压，以供应水拨、灯光及电动车窗等辅助设备。整个动力系统的运作由多套精密软件与电子控制单元（ECU）协调：电池管理系统（BMS）持续监控电池健康状态（SoH）与电量状态（SoC）；热管理系统（TMS）确保电池与电机处于最佳工作温度；而整车控制器（VCU）则根据驾驶者的加速或刹车输入，即时指令逆变器调整电流输出。这种由软件定义的动力分配模式，使电动车能实现比传统燃油车更精准、更迅速的动力反应。

### 汽车底盘

#### 车架结构

汽车底盘或车身结构的设计，必须足以应对车辆在不平整路面行驶及进行各类驾驶动作时所产生的复杂负载。车身工程通常考虑五种基本受力工况，包括路面起伏引起的纵向弯曲、车轮受力不均导致的结构扭转、转向时产生的横向负载、加速与刹车带来的纵向水平负载，以及悬挂系统传导的局部应力。设计的核心目标，是在极端工况下将结构应力控制在材料容许范围内，同时确保车身具备足够的抗扭与抗弯刚度，以维持操控稳定性并抑制噪音与振动。

早期的汽车多采用梯形车架（Ladder frame）结构，将乘客座舱及车身外部组件叠加于刚性底盘之上。随着技术发展，出现了如十字形车架（Cruciform frame）等变体，透过梁柱的交叉布局来强化车架的抗扭能力。此外，增加框架的纵向深度能显著提升其弯曲强度与刚度，这一原理亦应用于专为高性能赛车研发的三维空间钢管车架（Space frame）。空间钢管车架利用三角形结构的稳定性，在轻量化的前提下实现极高的结构强度。

现代大规模生产的乘用车，则几乎全数采用由钢板冲压并点焊而成的承载式车身（Unibody）。这种一体化结构将车身部件与受力骨架合二为一，使每一个组件同时兼具外壳与结构功能。与传统底盘不同，承载式车身利用车侧框架的整体深度，结合车顶与底板形成的闭环结构，大幅提升了车辆整体的弯曲与扭转刚度。这种结构不仅有利于减轻车重，更能改善碰撞时的能量吸收路径，提升安全性。

#### 悬挂系统

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汽车悬挂系统的主要任务，是在急剧加速、刹车、过弯及行经崎岖路面等各种情况下，确保车辆能同时兼顾行驶安全与乘坐舒适。悬挂系统不仅直接影响路面震动的过滤效果，更是决定汽车操控稳定性的核心组件。随着市场竞争加剧，现代车辆的研发周期大幅缩短，工程师必须在极少的实车测试前，利用先进的电脑模拟技术对复杂的三维悬挂机构进行精确分析。这类分析的困难之处，在于悬挂系统包含大量具备弹性的橡胶衬套，这些组件在受力时会使连杆的有效长度发生变化，增加系统的非线性复杂度。

悬挂系统广义上可分为非独立式与独立式两大类。在非独立悬挂中，左右车轮互为连动，当一侧车轮受路面冲击时，震动会直接传导至另一侧，对舒适性与操控感产生不利影响。相比之下，独立悬挂容许左右车轮独立运作，能更有效地隔离单侧路面的干扰，提供更佳的抓地力与舒适度。悬挂类型的选择，通常取决于车辆的布局需求，例如引擎位置、是否为驱动轴，以及是否具备转向功能。

为了在舒适性与操控性之间取得平衡，悬挂系统必须在簧下质量与簧载质量之间提供适当的弹性与阻尼。一般而言，较软的弹簧有利于震动隔离并提升乘坐舒适度，但这往往会削弱车身在过弯时抗侧倾的能力。因此，现代汽车悬挂系统通常会加装防倾杆以增加侧倾刚度。此外，悬挂系统对车辆的噪音、振动及声振粗糙度（NVH）表现亦有重要影响。在弹性元件的应用上，主流的悬挂弹簧包括钢制弹簧（如钢板弹簧、螺旋弹簧及扭杆弹簧）以及技术更为复杂的液压气动悬挂。随着科技进步，具备可调高度与刚度功能的空气悬挂亦被广泛应用于高级车款。

#### 刹车系统

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刹车系统是保障行车安全的最关键装置，其主要功能在于根据交通状况持续调节车速与车距。一个完整的刹车系统必须在所有行驶条件下履行三大基本功能：首先，系统须能以可控且稳定重复的方式令车辆减速直至完全停止；其次，在下长坡时系统应能协助车辆维持恒定速度以防止失控；最后，系统必须具备在平地或坡道上保持车辆静止的驻车功能。刹车性能表现不仅取决于系统本身的设计，亦受限于轮胎与路面之间的抓地力。

为了确保在系统局部故障时仍能维持基本安全性，现代乘用车的刹车架构通常由常用刹车（Service brake）、紧急刹车（Emergency brake）以及驻车刹车（Parking brake）组成。多国法规（如美国的联邦机动车辆安全标准、联合国欧洲经济委员会汽车法规）要求乘用车的刹车系统在部分失效时仍能保持最低制动性能，因此现代所有乘用车普遍采用双回路刹车系统（Dual circuit system），以防止单一管路损坏导致刹车完全失效。目前业界主要采用两种标准布局，第一种是前后分离式设计（Front–Rear Split），即前后轴分别由独立的回路控制，多应用于重心偏后的车辆；第二种则是对角分离式布局（Diagonal Split），每个回路同时控制一个前轮及对角的后轮，这种设计能有效维持刹车时的车身稳定性，尤其广泛应用于重心偏前的前驱车款。

刹车系统由踏板组件开始，透过液压管路延伸至末端的基础制动装置（Foundation brakes）。基础制动装置主要分为碟式（Disc brake）与鼓式（Drum brake）两大类。现代汽车的前轴几乎全数配备散热效能较佳的碟式刹车，而后轴则因成本与设计因素，仍有部分入门或小型车款使用鼓式刹车，但后轴碟煞的普及率持续上升，尤其在中高阶车款中已成主流。若车辆后轴采用鼓式制动，通常会使用领从蹄式鼓煞（Leading–Trailing）配置，透过两个制动蹄的组合产生适当的制动扭矩。

### 汽车车身

#### 车身型态

车身型态是一个涵盖车辆尺寸、外廓及功能特征的综合标签。尽管部分传统型态在21世纪逐渐式微，但目前市场仍由约十二种主要类别组成，每种型态各具不同的子类别。这些类别的命名与定义，历史上多源于其特定的用途与机械特征。

传统上，轿车（Sedan）主要指采用典型的三箱式（Three-box）设计、配备四个车门的乘用车，即引擎室、乘客室与行李厢界限分明，各据独立空间。轿车亦有多种类型和尺寸，涵盖主打燃油经济性的紧凑型轿车，兼具舒适与驾驶性能的中型轿车，再到宽敞豪华的全尺寸轿车。在SUV崛起前，轿车一直是家用车的代名词，虽然现今市场份额缩减，但在汽车租赁及高性能房车领域仍占有一席之地。相比之下，采用两门设计的轿跑车（Coupe）则强调运动感与时尚美学。由于两门结构通常具备更高的车身刚性且重量较轻，因此肌肉车（Muscle cars）、超级跑车（Supercar）及豪华旅行车（Grand tourer）大多延续此布局。现代车厂有时亦会将“Coupe”一词应用于具有流线型车顶设计的四门轿车或SUV，以强调其运动化形象。

运动型多用途车（SUV）因其高视野、大空间、多功能性及舒适性，已成为目前全球最受欢迎的车款。早期的SUV多采用卡车式的梯形车架，侧重于越野能力与载货空间；现代SUV则大多转向采用与轿车相似的承载式车身，在保留粗犷形象的同时，显著提升了公路行驶的舒适性与配备水平。这类兼具轿车舒适性与SUV外型的车款常被称为跨界休旅车（Crossover SUV）。

掀背车（Hatchback）掀背车将乘客舱与载货区整合为一，取消了独立的行李厢，改用向上开启的尾门。这种设计以较大实用性为卖点，车厂常将尾门计算为额外的车门（如五门掀背）。旅行车（Station Wagon）则与掀背车相似，但车身较长，且通常与同门轿车共享B柱前的设计。旅行车拥有平直且较深的载货空间，曾是多功能载物的首选，但目前在SUV潮流下已逐渐买少见少。

皮卡（Pickup Truck）具备高底盘的特点，结构上分为前方驾驶舱与后方开放式货床，大多数配备四轮驱动系统以应对恶劣路况，尺寸涵盖经济型到重型皮卡。与追求风格的轿跑车相反，厢型车（Van）完全以实用为导向，从商用客货车到豪华舒适的多功能休旅车（MPV）均属此类。厢型车利用滑动门及灵活的座椅配置（如折叠或拆卸），在有限的车内面积实现空间利用率最大化；在SUV普及前，七人座MPV曾是家庭车的首选方案，亦常被用作褓姆车或商务车。

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- 都市车（Smart Fortwo)

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- 掀背车（大众高尔夫）

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- 客货两用车（丰田Hiace）

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- 超级跑车（兰博基尼Huracán）

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- 电动车（日产Leaf）

#### 车身构造

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现代汽车主要采用由钢板冲压并透过点焊结合而成的承载式车身（Unibody）。在这种设计中，车身组件不再仅是覆盖件，而是兼具结构强度、空气动力学性能及美学外观的多重功能。承载式车身具备极高的刚度质量比，其抗弯与抗扭刚度受益于整体化的结构设计；根据力学原理，远离中性轴的组件（如车顶面板）对提升整体刚度有相当大的影响。相比传统的非承载式底盘，这种一体化构造能以更低的成本进行大规模量产，并在抑制行车噪音与振动方面有更好的表现。

承载式车身在布局上通常划分为三个功能舱：前舱主要用于安置动力总成；中央舱位处前后轴之间，为乘客提供宽敞的安全空间；后舱则专门用于存放行李或货物。每个舱室均由特定的结构构件及冲压钢材组成，其形状与厚度会根据所处位置及需承受的机械载荷进行优化设计。这种分区设计不仅改善了空间利用，更在发生碰撞时提供了关键的能量吸收缓冲区，保障乘客舱的完整性。

在车身结构中，柱（Pillars）起著支撑车顶与窗框区域的垂直或倾斜骨架作用。典型车辆拥有三对主要支柱，分别称为A柱、B柱及C柱。对于空间较大的车型（如大型SUV或旅行车），则会在车尾增加第四对支柱，即D柱。其中A柱的设计最为重要，其与水平线的夹角通常约为40度；这种倾斜设计能在不影响前门尺寸与进出便利性的前提下，赋予车身流线型的气动外形。然而，A柱的设计必须在保障结构强度与驾驶者视野（减少视线盲区）之间取得平衡，确保支柱在足以支撑车顶重量的同时，不会过度遮挡行车视线。

### 电力系统

在传统的内燃机汽车上，电力系统由五个核心电路组成，分别负责充电、起动、点火、照明及辅助设备。充电系统由发电机、电压调节器及蓄电池组成，主要功能是引擎运转时供应全车电力，并将略高于电池电压的电流回充至电池，以弥补启动引擎或静止使用电器时的消耗。传统汽车最常用的蓄电池类型为浸泡式铅酸电池，但随着汽车电子设备数量和负载增加，阀控式密封铅酸蓄电池（AGM电池）的正逐渐普及。相比前者，AGM电池具备更大的起动电流和更长的使用寿命，特别适合配备怠速熄火系统的车型。主流汽车均采用12伏特直流电系统，但其实际运作电压会随工作状态而波动。当引擎处于熄火状态且电池完全充满时，测得的静止电压约为12.6伏特。一旦引擎启动后，发电机会开始运作并为电池充电，此时系统电压通常会攀升至13.5伏特至14.5伏特之间。

由于汽车引擎无法自行启动，起动电路会利用一台起动电动机带动飞轮齿环，从而令曲轴旋转。该电路还包含点火开关、起动继电器及空档安全开关（自动变速箱适用），确保车辆在安全状态下始能发动。点火电路专门为火花塞提供极高压电脉冲，在电子点火系统中可高达25,000至47,000伏特，在气缸内产生火花点燃压缩后的油气混合物。为了提升动力输出，点火系统会根据引擎转速调整点火正时：当转速提升时，火花会提前在压缩冲程早期发生，为混合气提供充足燃烧时间。

照明电路则采用典型的单线制设计，利用金属车架作为电路负极，各组灯具采并联方式连接，确保单一灯泡损坏时不影响其他照明。前照灯系统通常配合选择开关，以控制高灯和低灯模式的切换。汽车照明使用的灯泡亦有多种类型，除了传统的卤素灯和高强度气体放电灯（HID）外，发光二极管（LED）如今也已经相当普及。LED不仅能提供更高亮度、更加集中的光束，还有能耗极低、使用寿命长、造型灵活性极高等优点。除此之外，汽车电力系统还为各种辅助设备及仪表板供电，仪表板整合了车速表、水温计及油量表，并记录行驶里程。其他辅助电器则包括喇叭、雨刷等。

### 电子系统

现今的汽车已成为结合机械工程、电子工程及资讯科技的复杂机电系统。汽车电子的兴起促使车内电子设备数量以前所未有的速度增长，例如感测器、微控制器、功率电子器件、执行器、通讯模组及人机互动界面等多个部分，用于处理动力管理、导航、通讯、安全、娱乐及驾驶辅助等多项功能。

汽车上的各种感测器负责量度车辆运作中的压力、速度、温度及距离等的各类物理变量，部分变量可直接由感测器输出获得，另一些具有动态或非线性特性的变量则需透过间接量度，再由电子控制单元进行推算。电子控制单元（ECUs）是汽车电子架构的核心，用以监察及控制车辆不同子系统，其中最重要的是负责管理引擎运作的引擎控制单元（ECU），它负责精确控制电子燃油喷射系统（EFI）以维持适当空燃比与点火正时，并管理怠速、废气再循环、空调负载及蒸发排放等辅助功能。此外，变速箱控制单元（TCU）负责自动或半自动电子变速箱的换挡与离合动作，而车身控制模组（BCM）则负责控制车身电子设备，例如电动窗、电动侧镜、中控门锁、防盗系统及车内照明等。

随着汽车电子系统间数据交换的需求大增，车载网络技术应运而生。控制器局域网络（CAN）由德国博世公司于1980年代开发，是一种多主机序列通讯总线，容许多个系统共享频道通讯。这种设计大幅减少了车内电线的数量与重量，降低了生产复杂度，并提升了系统诊断与可靠性。现今的汽车网络已发展为多层级架构，结合了低速的区域互联网络（LIN），中高速的CAN FD和FlexRay，以及应用于大量数据传输（如ADAS、摄影机及雷达资料传输）的MOST和车载以太网（Ethernet）。这种模组化设计不仅提升了控制精确度，亦让系统具备极高的扩充性。

人机用户界面（HMI）组件包括按键、触控屏幕、旋钮及显示器等，让驾驶者与车辆系统互动。车载资讯娱乐系统（IVI）整合了多媒体、通讯及车辆设定等功能，并利用卫星导航系统提供即时交通资讯、路线规划及语音导航。自2000年代末开始，智能手机的普及亦迅速推动IVI的发展，Apple CarPlay与Android Auto等标准让手机与车载系统有效整合，使用者能直接利用手机的处理能力更新地图与应用程序，无需更换硬件即可保持系统与时并进。

## 能源与环境影响

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截至2025年1月，全球使用中汽车总数超过16亿部，且在中国与印度等新兴经济体的推动下，汽车总数仍在快速攀升。汽车的生产与使用对全球环境构成多方面冲击。传统汽车主要依赖汽油及柴油等化石燃料驱动，这些车辆每年消耗逾一万亿升汽油及柴油，能量消耗约达50艾焦耳。汽车运作过程中排放的二氧化碳等废气，是导致局部空气污染及加剧气候变迁的主要原因之一。根据美国环境保护署（EPA）的数据，车辆每消耗一加仑汽油约产生8,887克二氧化碳，而柴油则产生约10,180克。国际能源署（IEA）数据显示，2022年私家车与轻型货车排放的二氧化碳约占全球能源相关总排放量的10%；至2019年为止，汽车消耗了全球近四分之一的石油产量。由于汽车排放量巨大，提升燃油效率并减少废气排放已成为全球交通运输政策的核心课题。

全球各国政府正透过财政政策与法规手段限制污染，试图抑制高污染车辆的购买与使用频率，或鼓励市民使用公共交通出行。许多政府实施高昂的道路税（如香港的私家车首次登记税及牌费）以抑制高污染车辆的购买意愿，并订立严格的排放标准限制销售。在许多城市，低排放区（LEZ）的设立已成趋势，城市规划亦正转向鼓励单车及公共交通等替代出行方式，以建立更可持续的城市交通体系。部分城市如阿姆斯特丹更计划完全禁止化石燃料车辆进入。中国多个城市则透过限制发牌配额来控制燃油车增长。与此同时，各国政府亦定期修订汽车排放标准和燃油效率标准。以美国为例，联邦政府透过企业平均燃油经济性（CAFE）标准对车厂进行监管，其指标亦随着日益严格的环保法规而大幅调升，推动汽车制造商持续开发更省油的引擎与动力配置，例如1985年订定的私家车平均燃油经济性标准为每加仑27.5英里，至2026年乘用车和轻型卡车的CAFE标准已达到每加仑49英里。

多个国家已计划在2025年至2050年间全面禁售燃油汽车。根据欧盟委员会于2021年7月推出的“Fit for 55”立法方案，欧盟市场计划于2035年起，所有新销售的车辆必须为零排放车辆。这一政策导向正逼使全球各大车厂加速转向电动车（EV）及混合动力车（HEV）的研发。将污染源从分散的汽车内燃机转移至发电厂集中处理，具备显著的环境优势。大型发电设施的能源转换效率远高于小型车用内燃机，且发电厂配备的污染处理系统更为专业且高效，能显著降低后端的净化成本。此外，电动车能直接利用可再生能源，进一步提升整体能源链的洁净度。各发达国家政府亦纷纷推出奖励措施，如燃油税减免或购买补贴，旨在鼓励消费者选择更轻巧、节能或使用新能源的车款，借此降低对化石能源的依赖。根据2023年数据，虽然电动车的全生命周期碳排放仅约为汽油或柴油车的一半，且随着各国增加低碳电力供应，此差距有望进一步扩大，但市场对大型运动型多用途车（SUV）需求的增长，却在一定程度上抵消了减排进度。

除了温室气体排放，汽车刹车系统磨损、轮胎磨擦及路面损耗，均是空气污染的主要来源。在生产及弃置过程中，重金属与轮胎磨损产生的微塑胶会释放至自然环境，研究发现轮胎磨损约占陆地和水生系统中所有微塑胶污染的45%。汽车制造相关的采矿活动及石油泄漏亦对水资源造成严重污染。对生态系统而言，发达的道路网络导致生物栖息地遭到破坏与破碎化，每年更有大量野生动物因车祸丧命。针对此现像，现代道路规划已开始引入环境缓解设计，例如建设野生动物通道及生态廊道，试图连通因道路基建而割裂的野生动物栖息地。在可持续发展方面，现代汽车的汽车回收已相当成熟，平均约75%的车身材料可以回收再利用，其中使用回收钢材能显著减少生产过程中的能源消耗与污染排放。

有研究指出，过度依赖私家车的城市交通体系已被证明不具备可持续性，不仅消耗过量能源，亦损害民众健康，且随着投资增加，交通服务水平反而因挤塞而下降。此外，以汽车为中心的城市规划往往导致城市密度降低，居民更依赖驾驶而非步行，从而间接增加碳足迹。汽车带来的负面影响亦往往不对称地转嫁予低收入或没有汽车的社会群体，促使可持续交通运动应运而生，推动公众重新评估私家车的使用价值。

## 汽车产业

### 汽车制造业

汽车工业拥有巨大的生产规模与复杂的供应链体系，使其成为带动就业与技术研发的龙头产业。一部汽车的制造涉及数万件零件，从基础的钢材、玻璃、座椅，到先进的半导体电子仪器与车载软件，其产值直接影响钢铁、化学、电子等多个上游行业。由于汽车生产需要极高额的资本投入与固定设备，各大车厂周边往往会吸引无数协力厂商进驻，形成具有规模的汽车产业集群。

2023年全球汽车总产量达到9,350万部，中国稳坐全球最大汽车生产国的宝座。2023年中国境内共生产约2,610万部私家车及400万部商用车，总产量高达3,020万部，占全球总产量的近三分之一。中国本土四大传统汽车巨头（上汽集团、东风汽车、中国一汽、长安汽车）是中国汽车产能的核心力量。中国不仅是全球最大的汽车生产国，亦是最大的汽车出口国。由于中国目前的产能规模已超过其国内市场需求的两倍，巨大的过剩产能转化为强劲的出口动力，使其在全球市场的影响力与日俱增。紧随其后的是美国，位列全球第二大汽车生产国，2023年的总产量约为1,060万部，占全球总产量的11.3%，约为中国产量的三分之一。在产品结构上，美国的汽车生产高度向商用车倾斜，2023年仅生产约170万部私家车，而商用车产量则高达890万部。美国市场仍由底特律“三巨头”——通用汽车、福特及斯泰兰蒂斯主导。日本则以9.6%的全球产量份额位居第三，2023年的总产量约为899万部，生产实力主要依赖于丰田及本田等传统车厂。

在全球汽车工业的竞争版图中，企业的领先地位通常由营业额与全球销量两大指标共同定义。根据2024年营业额排名，福斯集团凭借旗下涵盖大众、奥迪及保时捷等多个品牌的多元化布局，以超过3,486亿美元的年营收位居全球之冠，其全球交付量约为900万部。紧随其后的是丰田汽车，虽然其营收为3,119亿美元略逊于福斯，但在全球销量方面表现强劲，全年售出约1,080万部汽车。全球第三位是由法意美系背景合并而成的斯泰兰蒂斯，在2024年实现了2,049亿美元营收，全球销量达570万部。美国两大龙头福特汽车与通用汽车则分别以1,775亿及1,749亿美元的营收位居第四与第五位。

若以2025年汽车企业市值排名，特斯拉以压倒性的优势稳坐市值龙头地位，其市值高达1.4万亿美元，远超所有传统车厂的总和，特斯拉的估值逻辑不仅建立在其电动车销量上，更涵盖了其在全自动驾驶（FSD）、机器人技术及特斯拉能源领域的领先地位，使其在资本市场中被视为一家科技巨头而非单纯的制造业公司。紧随其后的是丰田汽车，其市值约为2,597亿美元，位列全球第二。中国的小米汽车以1,352亿美元市值攀升至全球第三，而纯电动车厂商比亚迪则以1,261亿美元市值位列第四。

2024年全球十大汽车制造商（按收入及全球销量）｜2025年全球十大汽车制造商（按市值）

排名｜公司｜收入｜全球销量｜排名｜公司｜市值（美元）｜排名变动

1｜大众集团｜3,486亿美元｜900万辆｜1｜特斯拉｜1.4兆美元｜ ━

2｜丰田汽车｜3,119亿美元｜1,080万辆｜2｜丰田汽车｜2597亿美元｜ ━

3｜斯泰兰蒂斯｜2,049亿美元｜570万辆｜3｜小米汽车｜1352亿美元｜ ━

4｜福特汽车｜1,775亿美元｜360万辆｜4｜比亚迪｜1261亿美元｜ ━

5｜通用汽车｜1,749亿美元｜270万辆｜5｜通用汽车｜697亿美元｜4

6｜BMW｜1,683亿美元｜250万辆｜6｜法拉利｜686亿美元｜1

7｜梅赛德斯-奔驰集团｜1,643亿美元｜200万辆｜7｜梅赛德斯-奔驰集团｜661亿美元｜ ━

8｜本田技研工业｜1,413亿美元｜270万辆｜8｜BMW｜633亿美元｜2

9｜现代汽车｜1,254亿美元｜410万辆｜9｜大众集团｜589亿美元｜1

10｜上汽集团｜1,028亿美元｜110万辆｜10｜马鲁蒂铃木｜565亿美元｜重返榜单

### 汽车服务业

汽车服务业涵盖了汽车售后的保养、修理及零件更换，以确保车辆维持最佳性能、安全性与可靠性，并符合原厂规范及政府监管标准。随着全球汽车数量持续上升、车辆技术日趋复杂，汽车服务产业正经历显著的增长。根据市场数据，全球汽车服务市场于2025年的估值约为7,500亿美元，预计到2034年将增长至近9,800亿美元。现今主导汽车服务业市场的跨国企业包括罗伯特·博世（Robert Bosch）、普利司通（Bridgestone）、米芝莲（Michelin）、Mobivia及固特异（Goodyear）等零件制造商与服务供应商。

汽车服务市场主要由五大经营体系组成。首先是汽车经销商，作为车厂授权的官方代理商，他们在汽车售后领域扮演着重要角色。由于其拥有原厂认证，代理商是保用条款内规定的唯一保养期内维修服务提供者，因此其服务部门长期以来一直以原厂保用业务为主导。与此相对的是独立汽车维修店，这些机构以纯粹的维修与保养为核心业务，为消费者提供灵活且具价格竞争力的选择。

除了上述两者，汽车零件零售商亦是汽车服务市场的重要组成部分。许多这类型零售商以连锁店方式经营，例如北美的AutoZone和O'Reilly汽车零件，以及日本的Autobacs，提供更换零件、耗材及相关技术支援，例如轮胎、电池、机油等各种产品，部分零售商亦将维修服务作为其多元化利润中心之一。除此之外，传统上不少加油站也会附设自营的维修部门，提供较为基本的汽车维修保养服务，但自20世纪末开始其数量已显著减少，主因在于现今汽车的电子化程度提高，加油站难以负担现代化专业设备、诊断工具及技术培训的高昂成本。最后，车队管理则是专门服务于大企业或政府机构内部的汽车维修部门，其唯一的职责是确保所属车队的运行效率与妥善率，不对一般公众提供服务。

## 安全性

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首宗涉及汽车的致命交通事故可追溯至1869年，爱尔兰的玛丽·沃德 (科学家)（Mary Ward）是首位有历史记载的车祸死难者之一，而美国纽约的亨利·黑尔·布利斯（Henry H. Bliss）则是美国首位死于车祸的行人（1899年）。道路交通事故目前是全球导致伤害性死亡的首要原因，2021年全球道路交通事故共导致119万人死亡，更是5至29岁青少年及儿童的首要死因，每年造成的经济损失高达3.6万亿美元。

构成交通事故的主要行为风险因包括超速、酒后驾驶、不系安全带和不使用儿童约束装置等。研究指出，车速增加与事故伤亡程度呈正相关，平均时速每上升1%，致命风险随之增加4%。受酒精或精神药物影响驾驶会严重削弱大脑协调、视觉判断与反应能力，例如服用安非他命后的致命风险高出5倍。使用安全带及儿童安全座椅则能减少五成至七成以上的死亡率。此外，分心驾驶如使用手机（包括免提装置）会延迟反应时间，令车祸风险增加约4倍。

在汽车设计领域，撞击安全性能（Crashworthiness）的地位在过去数十年经历了剧烈转变。在汽车发展的早期阶段，多数车厂仅将安全视为最低限度的法规要求，例如符合基本的安全带标准或通过时速48公里的固定屏障撞击测试。然而，从20世纪中后期开始，随着各地政府推行减少交通事故伤亡的政策，以及引入更严格的安全标准，公众对汽车安全性能的关注逐渐提高。在这一转变过程中，富豪汽车（Volvo）在推动汽车安全性能的进步上作出了相当大的贡献，在1940至1990年代间推出多项影响深远的创新，包括夹层挡风玻璃、三点式安全带、后向儿童座椅、侧撞保护系统及颈椎保护系统等，并确立了以安全为核心的品牌定位。

为了进一步提升防撞表现，汽车设计也必须深入研究意外发生的机制与人体受伤过程。研究指出，人体的头部与胸部最为脆弱，亦是事故中最常受伤的部位。安全带与安全气囊是现今汽车中最重要的被动安全装置，但两者皆有其优缺点及对应的受伤模式。即便配戴了安全带，驾驶者在撞击时仍可能因碰撞方向盘而导致头部及面部受创，亦可能成为造成胸部及腹部挤压伤害，即所谓的“安全带症候群”；安全气囊亦可能在乘客未正确系上安全带时造成二次伤害。因此，正确使用安全带并配合安全气囊是降低事故死亡率的最有效方法。

随着汽车普及，许多国家或地区也已发展出自己的新车评价规程（NCAP），包括欧洲的欧盟新车安全评鉴协会（Euro NCAP）、美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）新车评价规程，以及由保险业界资助的美国公路安全保险协会（IIHS）测试。然而，传统测试多侧重于车内乘客的保护，往往忽略了车外人士（如其他车辆驾驶者、行人及单车径使用者）的安全，促使部分国家开始收紧法规，强制要求新车配备事故数据记录仪及自动刹车系统。

## 外部链接

- Fédération Internationale de l'Automobile（国际汽车联合会）
- Organisation Internationale des Constructeurs Automobiles（世界汽车工业国际协会）
- SAE International（国际汽车工程师学会）
- Euro NCAP（欧盟新车安全评鉴协会）
- Insurance Institute for Highway Safety（美国公路安全保险协会）
- Japan New Car Assessment Program（日本新车安全评鉴协会）

## 基本资料

- 日语原文：汽车
- 域：1.15
- 分类：载具
- 产业：汽车产业
- 应用：运输
- 燃料来源：汽油、柴油、天然气、氢能、生物柴油、电池、燃料电池、太阳能电池、上述各项的混合形式
- 是否要供电：是
- 自行推进：是
- 轮子：3至6个，通常为4个
- 轴数：2至3轴，通常为2轴
- 发明日期：1886年
- 发明者：卡尔·奔驰