中國機動車環(huán)境管理工作進展分析

中國機動車環(huán)境管理工作進展分析

六排放標準從今年開始陸續(xù)實施,重型車、輕型車均分為兩個階段實施,國a階段為“過渡”階段,國六b限值要求則更加嚴格.國六階段排放達標需要多項技術協(xié)同標定,后處理產(chǎn)品升級是本輪排放升級的重點.汽油車除了三元催化劑和升級OBD,還需要增加GPF（顆粒捕捉器）,關注48V輕混系統(tǒng)等技術.柴油車國六階段主機廠路線出現(xiàn)分化,SCR（選擇性催化還原技術）+DPF（柴油顆粒過濾器）成為標配.

一、汽油車

國六a階段2020年中實施,國六b階段2023年中實施,部分地區(qū)提前實施.2019年7月1日起,重點區(qū)域、珠三角地區(qū)、成渝地區(qū)提前實施國六排放標準.

國六a為過渡階段,國六b限值要求更加嚴格.汽油車排放限值變化

汽油機降低一氧化碳排放物的措施：降低一氧化碳排放物的措施；排氣歧管集成冷卻水套→降低排氣溫度；低壓冷卻EGR→抑制爆震,降低排氣溫度；噴水技術→抑制爆震,降低排氣溫度；48V系統(tǒng)→避免內(nèi)燃機工作在飛速大負荷區(qū),降低起動和暖機過程的混合氣加濃程度,則需要通過改善混合氣制備,使燃油與空氣更好地混合,相應的措施有：優(yōu)化進氣系統(tǒng),對于增壓發(fā)動機可以改進進氣系統(tǒng)增大滾流比；增大氣門重疊角,利用內(nèi)部EGR加熱混合氣改善冷機階段的燃油霧化條件；降低噴油器的SMD：提高冷機階段的系統(tǒng)壓力,采用多孔噴油器；優(yōu)化噴射導向.

GDI（汽油直噴式）降低顆粒排放物措施：改進高壓噴射系統(tǒng)；P-DI（氣道及缸內(nèi)雙噴系統(tǒng)）；GPF（顆粒捕集器）.

PFI（進氣道噴射）降低顆粒排放物措施：改進噴油器、改善噴射導向；提高冷機起動噴射油壓；優(yōu)化匹配；優(yōu)化冷機階段VVT位置；優(yōu)化噴油相位；優(yōu)化混合氣控制,盡量避免混合氣過濃.

國六b階段：1）國六a階段THC和NMHC排放限值保持與國五階段一致,到國六b階段,限值下降約50%.2）國六a階段限值保持與國五一致,在國六b階段NOx限值收緊了42%.降低NOx排放的技術主要有:采用廢氣再循環(huán)技術EGR,將廢氣冷卻后引入進氣系統(tǒng)中,能有效降低燃燒最高溫度,抑制或者減少NOx的生成；對富氧稀燃發(fā)動機,可以采用NOx吸附還原催化劑進行后處理.

對于汽油車來說,除了增加三元催化劑和升級OBD,還需要增加顆粒捕捉器（GPF）,加上前期研發(fā)測試及后期排放質保費用,總成本約在1000-2000元.有無GPF的污染物排放對比

二、柴油車

2018年6月,重型車第六階段排放標準GB17691-2018正式發(fā)布.2019年1月1日起,國內(nèi)將正式提供新型燃油,并于2020年7月1日起正式實施國六排放標準第一階段.國六a階段作為過渡階段,排放標準為國五階段最嚴數(shù)值,國六b則完全落實各項實驗最嚴要求.

三、輕型車

輕型車國六排放法規(guī)已于2016年12月23日正式發(fā)布,由于國六采用燃料中立原則,對柴油車的氮氧化物和汽油車的顆粒物不再設立較松限值.國六a階段,輕型柴油車升級的主要內(nèi)容是控制氮氧化物的限值.輕型車排放限值

國六階段,柴油機需要燃油噴射系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)及尾氣后處理系統(tǒng)的協(xié)同標定,才能保證達到歐六排放標準.由于國六大幅提高了對碳氫化合物、氮氧化物等排放物的限制,國六發(fā)動機需要采取機內(nèi)凈化結合尾氣處理聯(lián)合方案.

在國五階段,重卡采用SCR（選擇性催化還原技術,利用尿素溶液對尾氣中的氮氧化物進行處理）,輕卡采用EGR（廢氣再循環(huán)）、DPF（顆粒捕集器）、DOC（微粒催化轉化器）技術（為主）或者SCR技術.到了國六階段,需要多種技術共同配合,各廠商技術路線出現(xiàn)分化,但SCR+DPF成為標配.

輕卡成本增加4000元,重卡成本增加1.5-2萬元.1）由于國務以前柴油排放標準較低,國六采用燃料中立原則,汽柴油車采用相同的限值要求,柴油車的升級難度較高,輕型柴油車單車升級成本約需4000元.2）升級國六后重卡主要有下圖四方面的成本,初期成本較國五增加1.5-2萬元,隨著控制技術產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,成本將逐步降低.

國內(nèi)已經(jīng)有小部分企業(yè)自主研發(fā)的SCR系統(tǒng)已經(jīng)能滿足相應的排放法規(guī),假設中重卡每年銷量為100萬輛,輕卡銷量為150萬輛,DPF裝賠率達到90%.按照中重卡單價1萬元、輕卡0.5萬元計算,國六階段DPF的前裝市場約為150億元左右.限于政策、技術、市場等原因,國內(nèi)對DPF技術的研究基本處于起步階段,國內(nèi)市場主要由博世、康明斯等外資供應,自主品牌威孚高科、銀輪股份等積極布局.DPF前裝市場規(guī)模測算

2005-2017年中國卡車銷量（萬輛）

重型柴油車和輕型柴油車也將在明年和后年進行全國統(tǒng)一實施國五排放標準.應該講從黃標車國零排放標準到現(xiàn)在排放標準的升級,單車的排放量下降了90%以上.

國家的機動車環(huán)保技術水平已經(jīng)跨越了歐洲二十多年的發(fā)展歷程,按照國家“十三五”規(guī)劃綱要的要求,還要在“十三五”期間實施國家第六階段排放標準.

第二方面,車輛燃油低硫化的進程也在推進.2000年我們淘汰了含鉛汽油,2005年開始我們加快了燃油低硫化的進程,從今年1月1日起東部十一個省市已經(jīng)全面供應國五排放標準的汽柴油,也將在“十三五”期間供應國六階段標準的汽柴油.應該說這兩年車和油基本能夠做到匹配了,以前的車好油劣的局面基本得到了改觀.

第三方面,黃標車和老舊車的淘汰工作取得了很大的進展.大家知道,高排放車輛對環(huán)境污染貢獻比較大,淘汰黃標車和老舊車是中央確定的一項重要工作任務.2013年發(fā)布的大氣污染防治行動計劃也就是大氣十條明確提出要加快淘汰黃標車和老舊車,要求在2017年年底前基本淘汰黃標車.2014年國務院政府工作報告提出要淘汰黃標車和老舊車六百多萬輛的目標任務,2015年要求淘汰2005年底前注冊運營的黃標車.2014、2015年一共淘汰黃標車八百多萬輛,黃標車和老舊車也淘汰了一共一千二百多萬輛.今年的淘汰任務是380萬輛黃標車和老舊車.黃標車和老舊車這些高排放車輛的淘汰,一方面降低了排放,同時也為汽車產(chǎn)業(yè)提供了重要的發(fā)展空間.

第四方面,新車環(huán)保監(jiān)管體系初步搭建.為了強化汽車環(huán)保生產(chǎn)一致性,2000年開始參照歐美管理經(jīng)驗開始建立企業(yè)負責、政府監(jiān)管的汽車環(huán)保生產(chǎn)一致性的保障制度.要求企業(yè)制定汽車環(huán)保生態(tài)一致性的計劃,通過定期報送計劃執(zhí)行情況來聲明企業(yè)對汽車環(huán)保一致性承諾的兌現(xiàn)情況,同時我部聯(lián)合工信、公安、工商、質檢等部門建立和機動車環(huán)保達標聯(lián)合監(jiān)管工作機制,在生產(chǎn)、銷售、注冊登記等環(huán)節(jié)強化汽車環(huán)保生產(chǎn)一致性的監(jiān)管.

第五方面,機動車環(huán)保監(jiān)管能力得到顯著提升.東部再加上部分中西部省份,一共13個省市自治區(qū)制定了機動車污染防治專項法規(guī),同時還有180多個城市撤離了機動車環(huán)保監(jiān)管機構.我們的監(jiān)管技術也在逐步推進,利用遙感監(jiān)測、互聯(lián)網(wǎng)技術,包括在北京、遼寧、山東等地探索使用遙感監(jiān)測技術手段推進