机动车污染防治行业2016年发展综述
2017-11-01中国环境保护产业协会机动车污染防治技术专业委员会北京100037
(中国环境保护产业协会机动车污染防治技术专业委员会,北京 100037)
机动车污染防治行业2016年发展综述
(中国环境保护产业协会机动车污染防治技术专业委员会,北京 100037)
综述了2016年我国机动车污染防治行业发展概况,介绍了行业主要企业,对行业的发展进行了展望。
机动车;污染防治;行业发展
1 机动车污染防治行业总体情况
近来,作为中国国民经济的支柱产业,汽车行业在《政府工作报告》中被多次提及,国家领导人对宏观经济视野下汽车行业的发展指明了方向。强化机动车尾气治理,基本淘汰黄标车,加快淘汰老旧机动车,对高排放机动车进行专项整治,鼓励使用清洁能源汽车,在重点区域加快推广使用国六标准燃油。为贯彻落实政府工作报告及国务院相关文件及指示精神,各地区及有关部门纷纷制定有利于机动车污染防治和减排的工作方案和配套政策,并强化协调配合,从新车环境准入、在用车环保管理、“黄标车”加速淘汰、车用燃料改善及车用尿素供应等方面采取综合措施,机动车污染防治工作取得了一定的成效。
环境保护部和机动车污染型大城市的环境保护部门进一步加大了工作力度,不断完善新生产机动车、在用机动车的环境监管,全力削减机动车污染物排放量。机动车污染治理主要是指汽油与柴油为燃料的发动机汽车的污染排放防治。我国近三十年的经济快速发展,推动了汽车工业的迅猛发展,但随着汽车保有量的急剧增长也引发了严重的汽车尾气排放问题。汽车排放源主要来自三个方面:尾气排放、燃油蒸发排放和曲轴箱通风。相对尾气排放而言,通常燃油蒸发排放和曲轴箱通风所造成的一氧化碳、氮氧化物的排放量占总排放量的1%~2%,碳氢化合物约占总排放量的20%。因此,汽车排放主要来自发动机燃烧产生的尾气。
国家政策和法规的执行是机动车污染防治产业发展的主要推动力量,政策法规方向和执行力度对机动车污染防治行业发展起着至关重要的作用。从近几年来国家及地方出台的有关法规、政策等方面,显示出政府有关部门对机动车污染防治工作的重视和关注,并且取得的成绩斐然。同时,相关促进行业发展的重要政策法规频频出台,机动车污染防治行业也得到了快速发展。
2 国家及地方政策动态
2.1 《关于实施第五阶段机动车排放标准的公告》
2016年1月15日,环境保护部、工业和信息化部发布《关于实施第五阶段机动车排放标准的公告》(公告2016年 第4号)。为贯彻《中华人民共和国大气污染防治法》,严格控制机动车污染,全面实施《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第五阶段)》(GB18352.5-2013)和《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国III、IV、V阶段)》(GB17691-2005)中第五阶段排放标准(以下简称国V标准)要求,经国务院同意,现就有关事宜公告如下:
一、根据油品升级进程,分区域实施机动车国五标准。
(一)东部11省市(北京市、天津市、河北省、辽宁省、上海市、江苏省、浙江省、福建省、山东省、广东省和海南省)自2016年4月1日起,所有进口、销售和注册登记的轻型汽油车、轻型柴油客车、重型柴油车(仅公交、环卫、邮政用途),须符合国V标准要求。
(二)全国自2017年1月1日起,所有制造、进口、销售和注册登记的轻型汽油车、重型柴油车(客车和公交、环卫、邮政用途),须符合国V标准要求。
(三)全国自2017年7月1日起,所有制造、进口、销售和注册登记的重型柴油车,须符合国V标准要求。
(四)全国自2018年1月1日起,所有制造、进口、销售和注册登记的轻型柴油车,须符合国V标准要求。
二、汽车生产、进口企业作为环保生产一致性管理的责任主体,应按新修订的《大气污染防治法》和有关规定,向社会公布其生产、进口机动车车型的排放检验信息和污染控制技术信息,检验合格方可出厂销售,确保实际生产、销售的车辆达到排放标准要求。
三、环境保护部会同有关部门依法开展机动车环保达标监督检查,对新生产、销售不符合排放标准要求车辆的,严格依法处罚;并积极配合有关部门加强车用燃油管理,推动油品升级,确保燃油质量。
2.2 《关于开展机动车和非道路移动机械环保信息公开工作的公告》
2016年6月26日,环境保护部发布《关于开展机动车和非道路移动机械环保信息公开工作的公告》(国环规大气〔2016〕3号),对车企提出了公开环保信息的要求,并对环保信息中检测标准、检测项目、仪器设备等相关内容进行了详细说明。环境保护部机动车和非道路移动机械环保信息公开平台自2016年9月1日起开始试运行。
2.3 《关于进一步规范排放检验 加强机动车环境监督管理工作的通知》
2016年7月21日,国家认监委与环境保护部、公安部联合发布《关于进一步规范排放检验 加强机动车环境监督管理工作的通知》(国环规大气〔2016〕2号,以下简称《通知》),进一步规范了机动车排放检验。该《通知》明确,环境保护部门不再核发机动车环保检验合格标志,这也意味着以后汽车挡风玻璃上的年检标志将从3个变成2个。虽然取消机动车环保检验合格标志的发放,但并不意味着取消年审时车辆尾气的检测,而是将环保标志并入到机动车年审合格标志里了。如果车辆环保不合格,也就无法拿到车辆年审合格标志。
《通知》显示,鼓励机动车排放检验机构和安全技术检验机构设在同一地点,整合优化检验流程、共享检验信息,提供一站式便民服务。检验机构要严格按照价格主管部门规定的收费标准收取检验费用,在业务大厅明显位置公示收费依据和标准,并在收费凭证上分别注明安全技术检验和排放检验收费金额。纯电动汽车免于尾气排放检验。
推行机动车排放异地检验。地市范围内机动车所有人可以自主选择检验机构检验,不得以城区、郊区、县市划分检验区域或者指定检验机构。推行机动车异地检验,在全省(区、市)范围内异地检验,无需办理委托手续。试行机动车跨省(区、市)异地检验,在已实现国家、省、市三级机动车排污监管平台联网的省份,允许机动车所有人在车辆所在地进行检验(黄标车除外)。加快淘汰黄标车和老旧车。各地环境保护部门要提请人民政府结合本地实际,出台鼓励、引导黄标车和老旧车提前报废更新政策措施,加大对国家鼓励淘汰和要求淘汰的黄标车和老旧车污染排放的监督管理力度,确保完成国家确定的年度淘汰工作任务,实现2017年底前基本淘汰黄标车。
加强检验数据统计分析。各地环境保护部门应加强机动车排放检验数据分析,核查检验数据异常情况,分析查找原因。对于排放检验中发现的排放超标数量大、比例偏高的车型,地级城市环境保护部门应逐级上报。省级环境保护部门应视具体情况启动调查机制,确认该车型新生产车辆是否超标排放,对于超标排放车辆要依法进行处理,并报告环境保护部。加快推进全国机动车环保信息联网。各地环境保护部门要加快机动车环保信息联网建设工作进度,对在用车排放检验实施在线监控,实现检验数据实时传输、及时分析处理。2016年年底前,各排放检验机构应与环境保护部门实现数据联网,京津冀及周边地区、长三角、珠三角等重点区域要率先实现国家、省、市三级联网。2017年年底前,建成国家、省、市三级联网的机动车排污监控平台。
2.4 《关于开展第二次全国污染源普查的通知》
2016年10月26日,国务院印发《关于开展第二次全国污染源普查的通知》(以下简称《通知》),决定于2017年开展第二次全国污染源普查。《通知》指出,全国污染源普查是重大的国情调查,是环境保护的基础性工作。根据《全国污染源普查条例》规定,开展第二次全国污染源普查,掌握各类污染源的数量、行业和地区分布情况,了解主要污染物产生、排放和处理情况,建立健全重点污染源档案、污染源信息数据库和环境统计平台,对于准确判断我国当前环境形势,制定实施有针对性的经济社会发展和环境保护政策、规划,不断改善环境质量,加快推进生态文明建设,补齐全面建成小康社会的生态环境短板具有重要意义。
《通知》明确,普查的标准时点为2017年12月31日,时期资料为2017年度资料。普查对象是中华人民共和国境内有污染源的单位和个体经营户。包括:工业污染源,农业污染源,生活污染源,集中式污染治理设施,移动源及其他产生、排放污染物的设施。普查内容包括普查对象的基本信息、污染物种类和来源、污染物产生和排放情况、污染治理设施建设和运行情况等。本次普查的具体范围和内容,由国务院批准的普查方案确定。《通知》强调,为加强组织领导,国务院决定成立第二次全国污染源普查领导小组,负责领导和协调全国污染源普查工作。领导小组办公室设在环境保护部,负责普查的日常工作。领导小组成员单位要按照各自职责协调落实相关工作。本次普查工作经费,按照分级保障原则,由同级财政予以保障。中央财政负担部分,由相关部门按要求列入部门预算。地方财政负担部分,由同级地方财政根据工作需要统筹安排。
2.5 《大气污染防治行动计划》2017年收尾,环境保护部针对机动车的10项措施
(1)不断升级新生产机动车污染物排放标准
新车要越来越好,新上路车排放量要越来越少。2016年1月1日起全国范围正式实施国V排放标准,轻型车国VI标准2016年底也已正式发布。跟国I车相比,新生产汽车的单车污染排放量下降90% 以上。存量车用十几年,有一个逐步替代的过程。
(2)加快淘汰黄标车和老旧车
政府出台了一些补贴政策,2014年到2016年的三年里,全国合计淘汰1600多万辆黄标车和老旧车,力度非常大。淘汰不是将车迁移,而是要彻底注销。
(3)加强机动车环境监管能力建设
现在有13个省(区、市)和70多个城市,出台了关于机动车污染防治的专项法规,183个城市成立机动车环境管理机构,建设1万多条在用车的排放检验线。
(4)提升车用燃油品质
2000年淘汰了含铅汽油,今年开始供应国V标准车用汽柴油,车用汽柴油含硫量已从2000年的1000ppm下降到目前的10ppm,降低了99%。
(5)构建机动车环保监管制度体系
依法实施新生产机动车和非道路移动机械环保信息公开制度,必须公开生产车的标准是什么,包括非上路的、非道路的移动机械。建立环保达标的监督检查以及环境保护召回制度。哪些企业生产车不合适,就要采取手段,不合适的车就要召回。
(6)加快修订标准,强化对新生产机动车的监管
鼓励有条件的地区提前实施新的排放标准,强化新生产机动车环保达标监管,把增量部分首先要管住。
(7)强化监督管理,降低在用机动车排放水平
加快国家、省、市三级机动车排污监控平台联网,特别是加强对重型柴油车等高排放车的监督管理。加强在线监测能力,只要上路,路过在线监测设备就能知道是什么车型、是否超标了,要利用大数据加大查处力度。
(8)实施清洁柴油行动
有些地区船舶污染排放也是很大的,比如说长三角地区,污染排放量占10% 以上。督促地方依法划定并公布禁止使用高排放非道路移动机械的区域。配合有关部门严格管理船舶排放控制区,鼓励船舶使用岸电,开展港口空气质量监测。
(9)推进油品升级
配合有关部门加快推进车用柴油、普通柴油和部分船用燃料油并轨,严厉打击生产销售假劣车用油品。
(10)优化交通运输结构
提高铁路货运比例,改变过分依赖货车的状况。
2.6 2017年总理政府工作报告提出:机动车环保
2017年3月5日,李克强总理在2017年政府工作报告中提出,强化机动车尾气治理,基本淘汰黄标车,加快淘汰老旧机动车,对高排放机动车进行专项整治。环境保护部机动车排污监控中心副主任丁焰研究员就我国机动车污染现状及综合治理对策进行分析解读。
治理重型柴油车、营运汽油车、黄标车和老旧车等高排放车辆,是大气污染防治的重要任务。目前,环境保护部门对机动车的环境监管能力普遍较弱,开展道路现场监测和执法工作难度很大,因此,必须依靠科技手段加大对高排放车辆的识别和监管。
近年来,环境保护部机动车排污监控中心对适用于高排放车辆现场执法监管的技术方法进行了系统研究。针对便携式车载检测(PEMS)、遥感遥测(RSD)、车载诊断(OBD)等技术开展了大量现场试验工作,研究各类检测技术分散布局和组网技术,提出基于时空关联的数据综合分析与深度挖掘方法,搭建融合不同检测技术、检测数据、污染源特征于一体的综合监管执法平台,建立了“便捷、准确、高效”的移动源现场执法监管体系。通过整套技术体系在典型地区的示范应用,理清执法监管方法与思路,形成与环境管理部门业务对接的标准流程和技术方法,推进全国移动源排放现场执法监管进程。
3 机动车污染防治行业技术发展
3.1 排放后处理行业总体技术情况
关于汽车排放控制技术,机动车污染防治行业涉及可划分为七大子系统:尾气后处理系统(载体、催化剂、衬垫、封装、尿素喷射系统);发动机管理系统(喷油器、传感器、电磁阀、电机等);OBD车载诊断系统;燃油蒸发系统(炭罐);曲轴箱通风系统(PVC);涡轮增压系统(涡轮增压器、增压中冷器);废气再循环系统(EGR、EGR中冷器)等。
柴油车主要排放控制技术包括:排气后处理技术(DPF、SCR、DPF+SCR)、电控高压喷射(共轨、泵喷嘴、单体泵等)技术、发动机综合管理系统、发动机本身结构优化设计技术、可变增压中冷技术、废气再循环(EGR)技术等。
汽油车主要排放控制技术包括:电控发动机管理系统、配备三元催化转化器技术、车载加油油气回收系统ORVR 技术以及汽油机颗粒捕集器新技术等。
3.2 柴油车排放控制技术
环境保护部办公厅于2016年10月发布“关于征求国家环境保护标准《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)(征求意见稿)》意见的函”,正式就柴油、燃气发动机国VI标准公开征求意见。
与在2017年7月1日起全面实施的重型车国V标准不同,国VI标准加严了污染物排放限值,增加了粒子数量排放限值,变更了污染物排放测试循环;增加了非标准循环排放测试要求和限值(WNTE);增加了整车实际道路排放测试要求和限值(PEMS);提高了耐久性要求;增加了排放质保期的规定;对车载诊断系统的监测项目、阈值及监测条件等技术要求进行了修订;修订了生产一致性和在用符合性的检查判定方法;增加了新生产车的达标监管要求;增加了双燃料发动机的型式检验要求;增加了替代用污染控制装置的型式检验要求;增加了整车底盘测功机测量方法。
回顾过去国III 标准到国IV的升级,是第一次革命性改变,由只有发动机本体到加装SCR后处理系统;国IV到国V标准时,发动机本体不需要改变,但需增加SCR系统里尿素的喷射量;而从国V再到国VI,是发动机与后处理系统的又一次革命,发动机本体再次发生变化,需要引入涡轮增压和更高的压力共轨系统,后处理系统还要增加DPF(颗粒物捕集器)来降低悬浮颗粒个数。
以欧VI产品开发为例,首先是国VI后处理系统设计非常复杂。比如,采用DOC+DPF+SCR技术路线后,整个系统中温度传感器从一个增加到五个,氮氧化物传感器从一个增加到两个,同时还要引入压力传感器和悬浮颗粒传感器。此外,排放标准升级到欧VI后,OBD(车载自动诊断系统)在线诊断的复杂程度急剧上升。欧IV、欧V在线诊断参数大概有几千个,而欧VI系统里总参数有十多万个,其中大部分是OBD参数。因此,从整个系统来看,欧VI后处理系统设计非常复杂,本身的价值翻了一倍不止。这给整车企业、发动机公司和后处理公司都带来了极大的挑战。
重型车在国V阶段的技术路线通常采用的是SCR技术路线,由于国VI对排放排放限值、耐久性和一致性的高要求,所以对SCR要求也会随着提高。
国VI标准要求SCR在控V制成本的前提下,更加关注道路实际排放的同时提高耐久里程。并且通过添加欧VI品质的尿素,满足对OBD更高的要求。
除了SCR的技术要求,对于DPF的要求也在提高,要求要在有更好的油品适应性和环境适应性的同时方便拆卸保养缩短维护周期。
3.2.1 轻型柴油车排放后处理技术
轻型柴油车国IV排放标准的技术路线方面:燃油喷射系统的主流技术路线是高压共轨技术,小部分企业也采用了电控单体泵技术和电控分配泵技术。高压共轨技术外资企业优势明显,本土企业技术研发水平进步显著,但批量化产品的生产一致性保障能力还须提升,部分企业已经研发和试配经济型高压共轨产品。电控单体泵技术和电控分配泵技术具有油品适用性强、装配成本低及售后服务难度低等优势,部分企业已经具有较强的技术储备和研发能力,并开始根据特定车型和特定市场试制。
轻型柴油车国V排放标准的技术路线方面:燃油喷射系统应采用高压共轨技术,后处理系统应采用EGR+DPF或者EGR+DOC+DPF技术。
3.2.2 重型柴油车排放后处理技术
欧V I的排放后处理技术一般都是采用的是SCR+DOC+DPF技术路线。所以在国VI技术中DOC不可缺少,但也是技术难点之一。在DOC的设计中首先要保证DPF 主动再生时HC 燃油的起燃能力,其次,在保证常规运行时NO2的生成能力的同时也要保证抗热老化能力及机械强度和抗硫中毒能力。
(1)壁流式颗粒物捕集器(DPF)
DPF可以降低PM排放达85%以上,同时可大大减少CO和HC的排放量。
DPF是降低车用柴油机颗粒物排放的最有效手段,是应对更严格的颗粒物排放标准的关键技术之一。依据不同的车型和不同的过滤需求,DPF可以分为直流式(FT-DPF)和壁流式(WF-DPF)。通常情况下,直流式颗粒物捕集器过滤效率为40%~60%,而壁流式颗粒捕集器的过滤效果可能达到80%~95%。按照再生方式,DPF还可以分为主动再生式和被动再生式,再生的方法有电子式的,机械式的(燃烧器)和化学方式的。
直流式颗粒物捕集器为一个内装织物状载体和催化剂的不锈钢筒, 能够很好地弥补低端的氧化催化器(DOC)与高端的壁流式颗粒捕集器对颗粒物削减率的差距,直流式颗粒捕集器由于再生方式的不同要求需要选用不同硫含量的燃油。DOC+DPF尾气处理装置的结构见图1。
(2)选择性催化还原技术SCR
Urea-SCR(Selective Catalytic Reduction,尿素选择性催化还原器)集成及匹配控制系统主要由SCR催化消声器、尿素箱、尿素泵、尿素喷嘴、NOX传感器、OBD监控等6部分组成,见图2。使用尿素作为还原剂Urea-SCR系统已广泛应用。SCR催化器主要通过还原剂氨气将发动机排放物中的NOx转化为N2和H2O,起燃温度一般需要在220℃以上。
车用柴油机不同类型排气后处理装置对比见表1。
图1 DOC+DPF尾气处理装置的结构
图 2 SCR系统基本结构
3.2.3 OBD车载诊断系统
从国V到国VI,后处理系统还要增加DPF来降低悬浮颗粒个数等。另外,相比国V标准,国VI除了在后处理系统硬件上的变化外,还会增加OBD系统内的一些功能,比如远程监控、限矩限速等。国外的经验及研究表明,OBD是控制重型车污染物NOx排放的最有效手段之一,通过OBD对10%高排车的有效控制,可有效减少机动车NOx总排量的25%~50%。这个系统随时监控发动机的运行状况和尾气后处理系统的工作状态,一旦发现有可能引起排放超标的情况,会马上发出警示。当系统出现故障时,故障灯(MIL)或检查发动机(Check Engine)警告灯亮,同时OBD系统会将故障信息存入存储器,通过标准的诊断仪器和诊断接口可以以故障码的形式读取相关信息。根据故障码的提示,维修人员能迅速准确地确定故障的性质和部位。对于恶意屏蔽后处理系统或者是排放不达标的情况,OBD将会启动限矩和限速的功能。
3.3 汽油车排放控制技术
对于国V/VI汽油车排放控制技术应不断优化和提高。主要有:1)催化剂性能的优化,包括耐硫性能、耐久性能提高,涂层更耐高温,起燃温度更低,贵金属含量少等方面;2)发动机标定策略的优化,主要包括发动机标定的精细化,对更多不同工况下参数进行数据的采集和优化,并且对OBD性能进行优化。
表1 车用柴油机不同类型排气后处理装置对比
3.3.1 车载加油油气回收系统ORVR技术
炭罐属于汽油蒸发控制系统(EVAP)的一部分,该系统是为了避免发动机停止运转后燃油蒸汽逸入大气而被引入的。1995年起,我国规定所有新出厂的汽车必须具备此系统。其工作原理是发动机熄火后,汽油蒸汽与新鲜空气在罐内混合并贮存在活性炭罐中,当发动机启动后,装在活性炭罐与进气歧管之间的电磁阀门打开,活性炭罐内的汽油蒸汽在进气管的真空度作用下被洁净空气带入气缸内参加燃烧。这样做不但降低了排放浓度,而且也降低了油耗。
随着排放法规的升级,车载加油油气回收系统ORVR(Onboard Refueling Vapor Recovery)逐渐在汽车上得到应用。
3.3.2 汽油机颗粒捕集器新技术
缸内直喷汽油机(GDI)因较好的动力性、燃油经济性等优点,在乘用车上得到愈来愈广泛的应用。但由于GDI汽油机的燃油直接喷入气缸,导致油气混合不均匀和燃油湿壁使颗粒物排放质量和数量显著增加。
越来越严苛的法规要求直喷汽油机在更宽范围的工况都保持稳定而且较低的PM排放。欧Ⅵ排放法规对颗粒物排放质量限制更加严格,PM限值降为4.5mg/km。近日发布的《轻型车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》也加严了PM限值要求,第一阶段为4.5mg/km,第二阶段将为3mg/km 。尽管GDI发动机技术不断进步,但单纯靠机内净化难以满足排放法规的升级需求,因此,汽油机颗粒捕集器(GPF)被认为是应对GDI汽油机颗粒物排放限值最有效、最可靠的潜在技术。
目前,最新发布的《外商投资产业指导目录》(修订稿)中将“柴油颗粒捕集器”改为“颗粒捕集器”,意在除柴油颗粒捕捉器也鼓励外商投资GPF。国外零部件企业如佛吉亚、巴斯夫等都在研究GPF技术且已在市场上应用,大众集团宣布将于2017年6月逐步在汽油发动机上全面普及GPF。其实,很多企业制定了GPF策略,但并未正式公布全线布局,国内也有企业走GPF路线,威孚、贵研等企业也拥有该技术,但与国外技术相比差距较大。随着排放法规的逐步推进,未来GPF有望成为标配。
3.4 非道路工程机械排放控制技术
北京市在2013年就实施了非道路工程机械国Ⅲ阶段排放标准,2015年1月起非道路动力机械必须达到第IV阶段排放标准。而全国范围内预计在2019年实施国IV排放标准。
为了满足国IV阶段的排放法规,经行业企业共同探讨,认为:电控方面有高压共轨、单体泵,而后处理方面主要有两种基本的排放控制技术路线:一是EGR+DOC(DPF);二是优化燃烧+SCR技术路线。对于SCR,在法规方面,需满足排放限值,对尿素品质、NOx控制、EGR监控提出了更高的要求。在市场方面,需考虑成本、系统布置、系统适应性的要求。针对这些要求,可以考虑集成式后处理系统结构设计,混合结构优化设计,优化整车布置,缩短排气管长度。排气管过长时,包裹保温材料、减小热量损失都能使SCR得到更加充分的应用。
同时非道路标准中不同功率段有不同的排放限值,不同功率段的内燃机工作特点区别也很大,这就决定了不同功率段采用的排放控制措施差异大。低排量的小功率发动机很难采用SCR技术。对于DOC或DPF,由于在使用过程中,对硫敏感,劣化较快,稳定性差,不适合用于高的转化效率。单缸机仍然以机内净化为主。
4 机动车污染防治行业主要企业发展情况
4.1 后处理行业总体概况
据统计,2016年机动车环保产业链上相关企业依然保持在150多家,其中载体生产企业有10多家、催化剂涂层企业有10多家、隔热衬垫企业有5家以上、催化器封装企业有60多家、尿素喷射系统有5家以上、发动机管理系统相关产品生产企业有17家左右、涡轮增压系统生产企业有10多家、EGR系统生产企业有7家以上、燃油蒸发系统生产企业有25家左右、曲轴箱通风装置生产企业有15家左右。主要生产企业见表2。
4.2 会员单位技术分布概况
机动车污染防治委员会的主要成员单位是在中国注册的国内外机动车排气催化器(催化剂)、发动机管理系统(EMS)、柴油机后处理装置、消声器、炭罐、汽油清洁剂等生产单位和有关科研机构。目前已有会员单位几十家,代表了国内相关产业产值的80%左右。
4.3 产业总体规模分布及技术研发情况
目前的机动车环保产业链上150多家企业中,江苏、上海、北京、浙江企业数目位列前四位。通过调查,华东地区(沪、苏、浙等)的机动车污染防治生产企业约占总数的66%,是机动车污染防治产品的主要生产基地。全国机动车污染排放后处理产业规模分布见图3,国内后处理行业主要技术来源见图4,后处理行业中的研发费用比重见图5(注:图3至图5所述数据均来自机动车污染防治委员会行业调查统计分析结果,未统计所有后处理企业,仅供参考)。
表2 机动车环保产品主要生产企业
图3 全国机动车污染排放后处理产业规模分布
图4 国内后处理行业主要技术来源
图5 国内后处理行业研发费用比重
由图3至图5可知,国内后处理行业研发费用占销售额10% 以上的企业约占58%,表明现阶段后处理行业非常重视后处理产品的开发和升级。目前国内后处理行业的主要自主技术仅占23%,而来源于国外的技术约占77%,其中来源于美国的约占31%、欧洲的占25%,这可能与国内的机动车排放标准现状以及油品质量等多方面因素有关,因此国内后处理行业的自主研发技术还有待于进一步提高。同时,国内后处理企业主要分布在华东地区,其企业数量约占全国后处理行业企业总量的66%,主要集中在上海、南京、苏州、无锡、杭州等地区,这也主要与这些地区的机动车排放标准现状以及油品质量等方面因素有关。
4.4 机动车污染防治行业主要企业
机动车污染防治骨干企业是机动车环保行业的领军企业,在行业中发挥着的引领示范作用,推动着产业结构的调整和经济转型升级,带动行业技术创新和进步。生产企业的产品基本满足实施国家机动车排放标准的要求。
4.4.1 载体企业
(1)康宁(上海)有限公司,独资企业。主营产品范围:汽油车尾气净化用蜂窝陶瓷载体,柴油机颗粒物过滤器。产品配套国内欧美系合资企业、奇瑞、吉利等。
(2)NGK(苏州)环保陶瓷有限公司,独资企业。主营产品范围:汽油车尾气净化用蜂窝陶瓷载体,柴油机颗粒物过滤器。产品配套国内日系合资企业、奇瑞、吉利等。
(3)贵州黄帝车辆净化器有限公司,合资企业。主营产品为柴油车颗粒物捕集器载体、主动再生颗粒过滤器系统。员工总数为500余人,公司产品已获得50个专利,其中发明专利22个,重点专利5个,产品配套整车企业为:奇瑞、长城等以及参与武汉南京等地区在用车改造等。
4.4.2 催化剂企业
(1)巴斯夫催化剂(上海)有限公司,独资企业。主营产品范围:汽油车、柴油车、摩托车用催化剂。产品配套整车企业为:沈阳华晨、上汽通用五菱、奇瑞、安徽江淮、上海大众、玉柴、锡柴等。
(2)优美科汽车催化剂(苏州)有限公司,独资企业。主营产品范围:汽油车、柴油车用催化剂。产品配套整车企业为:长安、上汽通用、奇瑞、沈阳华晨、上海大众、中国重汽等。
(3)庄信万丰(上海)化工有限公司,独资企业。主营产品范围:汽油车、柴油车用催化剂。配套整车企业:上海大众、昌河汽车、北京奔驰- 戴姆勒·克莱斯勒、神龙富康、东风本田、长安福特、长城汽车、东南、江铃、吉利、中国重汽等。
(4)昆明贵研催化剂有限责任公司,国有企业。主要产品为机动车催化剂产品:包括汽油车TWC/NSR催化剂,柴油机SCR/DOC/POC催化剂,摩托车催化剂,替代燃料车用催化剂;贵金属产品:贵金属化合物、失效催化剂回收贵金属;环境催化剂产品:工业废气NOx净化催化剂;化工催化剂产品:炭载催化剂。产品配套整车企业为:沈阳华晨、上汽通用五菱、平原航空、长安、奇瑞、昌河。产品还出口伊朗、泰国、马来西亚、俄罗斯和哈萨克斯坦等国家。
(5)无锡威孚力达催化净化器有限责任公司,股份制公司。主要产品:汽油车、柴油车、摩托车、LPG(CNG)和非道路机械用催化剂和催化器封装,员工总数为700人,技术人员280人。公司建有国内领先的催化剂和后处理系统生产线,具备800万件汽柴车催化剂、800万件摩托车催化剂、800万件通机催化剂和300万套催化净化器年产能(其中歧管式净化器年产能100万套),产品达国IV及以上排放水平。公司集合催化剂和后处理系统集成优势于一身,提供催化剂、净化器(含SCR、DPF)和消声器三大系列多个品种的后处理产品,与国内各主要汽车、摩托车、通机厂家进行广泛配套,为主机厂家产品升级换代、满足更高排放标准提供了有力的支撑。产品配套整车企业为:奇瑞、吉利、一汽夏利、一汽海马、北汽福田、江淮、锡柴等。
(6)四川中自尾气净化有限公司,股份制企业。主要致力于汽油燃料发动机、柴油燃料发动机、CNG/LNG/LPG燃料发动机等尾气净化催化(剂)器研发、生产和销售的国家火炬计划重点高新技术企业。依托四川大学雄厚的科研实力,坚持产学研用相结合的创新发展之路,公司共拥有专利24项,其中国际PCT发明专利1项;中国发明专利16项;实用新型专利7项;主持和参与制定行业标准8项。
4.4.3 电控系统企业
(1)博世汽车柴油系统股份有限公司,合资企业。主营产品范围:柴油机燃油高压共轨喷射系统、尿素喷射系统、以及柴油机系统匹配。产品配套的主机企业:潍柴、玉柴、东风、一汽、东风朝柴、大柴、云内等。
(2)联合汽车电子有限公司,合资企业。主营产品范围:汽油发动机管理系统零部件生产、自动变速箱控制系统零部件生产、发动机系统匹配。产品配套的整车企业:吉利、奇瑞、上海大众、上海通用、长安等。
(3)北京德尔福万源发动机管理系统有限公司,合资企业。主要产品为汽油发动机机零部件技术- 电控燃油喷射系统。公司为上海通用、华晨集团、长安汽车等整车厂的几十种汽车成功开发了电喷系统。前10大客户除以上三家外,还包括沈阳航天三菱、一汽天津丰田、江淮、东风渝安、哈飞、东安三菱及吉利等。
(4)大陆汽车电子有限公司,合资企业。大陆汽车电子传感器及执行器事业部为大陆集团动力总成旗下最重要的事业部之一,产品线丰富于汽车各个领域。其中核心产品氮氧化物传感器,空气流量传感器,爆震传感器,EGR阀体等产品在全球市场占有率居前两位。其中,氮氧化物传感器更是全球的行业技术标准。当前,大陆集团是该产品在全球的唯一成熟供应商,客户涵盖了行业内绝大部分生产制造商。
4.4.4 排放后处理系统企业
(1)佛吉亚(中国)排放控制技术有限公司,下属3家合资公司:上海佛吉亚红湖排气系统有限公司、武汉佛吉亚通达排气系统有限公司和长春佛吉亚排气系统有限公司和佛吉亚独资的佛吉亚(长春)汽车部件系统有限公司上海分公司。主营产品范围:排气歧管,催化转换器、排气消声器、柴油后处理系统集成。配套整车企业:一汽、上汽、上海大众、长安福特、上海通用、广西玉柴、一汽解放、东风汽车、潍柴动力等。
(2)上海天纳克研发中心,下属四大合资企业:上海天纳克排气系统公司、天纳克同泰(大连)排气系统有限公司、天纳克-埃贝赫(大连)排气系统有限公司、天纳克陵川(重庆)排气系统有限公司。主营产品范围:催化转化器、排气消声器、排气歧管、柴油机后处理系统集成。产品配套整车企业为:上海大众、上海通用、上汽汽车、奇瑞汽车、长安福特、一汽大众、沈阳华晨、江铃汽车、长城汽车等。
(3)浙江邦得利汽车环保技术有限公司,股份制企业。主营产品为三元催化转化器、排气歧管等。公司各类排放后处理产品年生产能力达到100万套,控股子公司上海歌地催化剂有限公司年生产能力达到300万升。产品配套企业一汽夏利、重庆庆铃、东风柳汽、东风轻发、东风朝柴、一汽轿股、东风商用车等。
(4)安徽艾可蓝节能环保科技有限公司,股份制企业。公司已完成汽、柴油和天然气发动机尾气净化产品的全系开发,包括三元净化器(TWC)、氧化催化净化器(DOC)、选择性催化还原器(SCR)及尿素喷射控制系统、主动再生式颗粒物捕集器系统(DPF)和颗粒物氧化器(POC),产品全面达到国IV和国V排放标准,可以满足中国未来10~15年的排放升级要求。配套企业:东风、广汽、陕汽、福田、江淮、奇瑞、潍柴、全柴、常柴、合力叉车、金城摩托、宗申摩托等。
(5)艾蓝腾新材料科技(上海)有限公司,独资企业。经营产品范围:柴油机颗粒捕集器系统。配套整车企业:安徽江淮汽车股份有限公司、东风朝阳朝柴动力有限公司、广西玉柴机器股份有限公司、三一重工股份有限公司、恒天动力有限公司。
4.5 国内机动车后处理装置市场规模
随着机动车排放防治工作的加强,一方面新车排放法规不断升级,新生产车的污染排放通过采用更先进的尾气后处理装置大幅降低;另一方面在用车黄标车和非道路机械等成为机动车污染物控制的重点,其排放必将通过尾气治理得到大幅削减。这些都将为国内的机动车后处理装置带来巨大的市场潜力。
针对新车和在用车治理需求的后处理装置,假定轻中型柴油车以170万辆/年来计算,每年将有100亿元的后处理市场,重型柴油车以180万辆/年计算,每年将有至少200亿元的后处理市场,轻型汽油车年增长量以1500万辆/年计算,每年至少300亿元的后处理市场。此外,还将拉动下游环保载体、催化剂、电控装置、尿素、机械加工等相关产业,将形成以千亿元的产业规模,必将是新的经济增长点。
5 机动车污染防治行业发展存在的主要问题
由于机动车尾气后处理装置行业经过十多年的发展,企业产品技术水平、产业装备和制造水平都有明显提升。但是随着行业规模迅速发展,也出现一些问题亟待解决,以保证机动车排放法规的实施。
(1)排放后处理装置售后市场混乱
当前尾气后处理装置售后市场管理不严,不合格催化净化产品泛滥。这些产品质量比绝大多数正规的污染控制装置生产厂家的产品要差得多,但由于其价格十分低廉,因此占据了部分售后市场。这样不仅导致了售后市场的无序竞争,同时严重影响了在用车污染排放控制水平,将会对环境造成难以估量的损害。
(2)企业技术水平参差不齐,部分企业产品生产一致性存在问题
随着法规的加严,技术水平较高企业能及时为市场提供满足质量要求的尾气后处理装置。但是,国内还有许多尾气后处理装置生产企业,存在技术水平还比较低下,工艺管理流程不规范、研发和检测设备和手段缺乏等问题,应加强对这些企业的产品质量进行一致性的监控。
(3)外国公司在国内建立生产基地
外国零部件企业纷纷在国内进行投资生产,这对我国机动车环保产业起到了极大的推动作用,促进了最新排放控制技术在汽车上的应用。为了使技术不外流,国外企业仅在国内建立生产基地,而关键的零部件测试、开发工作都在国外进行,要引起关注。
6 机动车污染防治行业发展展望
2016年1月14日,环境保护部联合工业信息化部发布了《关于实施第五阶段机动车排放标准的公告》,根据油品升级进程,分区域实施机动车国V标准。因此,2016年机动车污染防治工作重点仍是保证国IV和国V排放标准的实施、淘汰和改造黄标车,以及研究探讨国家第六阶段排放标准。机动车排放控制的相关企业开展后处理装置技术研究工作,开展相关试验研究工作,制造出新技术的产品,并形成一定的生产能力和规模,以及满足更高排放标准的需求。
环境保护部下一步将着重推出机动车环保召回制度,建立全生命周期的环境监管,生产企业需要对环保不达标的产品进行召回。
目前上海、杭州、天津、河南、宁夏等地区正筹备对部分购买时价格昂贵、使用里程较少、目前残值较高的黄标车和老旧车进行排放治理改造,因此在2016年各地区还将会进一步推进黄标车改造工作。
目前国内部分柴油车(机)企业的产品,发动机已经采用了先进技术,匹配了后处理装置产品,并达到了国IV及以上标准的要求。国内大型企业已开始着手进行国V和国VI标准技术的储备,进行高压共轨系统V、DPF和SCR后处理装置等与发动机相匹配的试验研究,以及选择性催化还原(SCR)系统在低温排气情况下性能的稳定性等方面正在做进一步的研究。所以,机动车污染防治新技术和新产品将会不断呈现和广泛应用。
柴油机排放的氮氧化物和颗粒物是机动车排放控制的重点。相比较而言,各种重型商用车,农用车、工程机械用柴油机技术更加落后,基本没有采用任何排放控制装置来控制氮氧化合物和颗粒物排放,因此具有较大的节能减排潜力,柴油机后处理装置的市场也将是很大的。
总之,应在大气环保新政的新形势下,进一步推动机动车环保事业的发展。研究探讨机动车污染控制装置行业(尤其是颗粒物排放控制)的机遇和挑战,以及应对策略,同时为相关政府科学决策提供对策支持。■
Development Report on Pollution Prevention Industry of Motor Vehicle in 2016
(Professional Committee of Motor Vehicle Pollution Prevention Technique, CAEPI, Beijing 100037, China)
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A
1006-5377(2017)10-0016-10