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国六排放标准及其实施和影响分析

2019-12-03镇江市委车队

汽车维护与修理 2019年11期
关键词:国五限值颗粒物

镇江市委车队 赵 虎

1 国六排放标准简介

我国的汽车尾气排放标准是参照欧盟(EU)标准制定的,欧Ⅳ排放标准于2005年年底开始实施,欧Ⅴ排放标准于2009年开始实施,欧Ⅵ排放标准于2013年开始实施。而我国环保部在2010年发布国四排放标准并于2012年1月1日起正式执行;2013年9月环保部又发布了《轻型汽车污染物排放限制及测量法(中国第五阶段)》,自2017年1月1日起。环境保护部、国家质检总局分别于2016年12月23日、2018年6月22日发布了国家第六阶段机动车污染物排放标准——《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(GB 18352.6—2016)和《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(GB 17691—2018)。国家第六阶段机动车污染物排放标准发布时称,自2020年7月1日起,《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(GB 18352.6—2016)替代《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第五阶段)》(GB 18352.5—2013),所有销售和注册登记的轻型汽车应符合该标准;自2019年7月1日起,《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(GB 17691—2018)正式实施,《装用点燃式发动机重型汽车曲轴箱污染物排放限值》(GB 11340—2005)中气体燃料点燃式发动机相关内容及《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)》(GB 17691—2005)废止。

1.1 国六排放标准的重要意义

轻型车国六排放标准的重要意义体现在:一是从以往跟随欧美机动车排放标准转变为大胆创新,首次实现引领世界标准制定,有助于我国汽车企业参与国际市场竞争,推动我国汽车产业发展;二是在我国汽车产能过剩的背景下,可以起到淘汰落后产能、引领产业升级的作用;三是能够满足重点地区为加快改善环境空气质量而加严汽车排放标准的要求。

1.2 国六排放标准技术内容上的突破

轻型车国六排放标准在技术内容上具有6个突破,一是采用全球轻型车统一测试程序,全面加严了测试要求,有效减少了实验室认证排放与实际使用排放的差距,并且为油耗和排放的协调管控奠定了基础;二是引入了实际行驶排放测试(RDE),改善了车辆在实际使用状态下的排放控制水平,利于监管,能够有效防止实际排放超标的作弊行为;三是采用燃料中立原则,对汽油车的氮氧化物和柴油车的颗粒物不再设立较松限值;四是全面强化对VOCs(挥发性有机物)的排放控制,引入48 h蒸发排放试验及加油过程VOCs排放试验,将蒸发排放控制水平提高到90%以上;五是完善车辆诊断系统要求,增加永久故障代码存储要求及防篡改措施,有效防止车辆在使用过程中超标排放;六是简化主管部门进行环保一致性和在用符合性监督检查的规则和判定方法,使操作更具有可实施性。

1.3 国六排放标准和国五排放标准的区别

表1所列为国五排放标准和国六排放标准排放限值的对比情况。由表1可以看出,国六a排放标准和国五排放标准在排放限值方面的最大差异有两点,一是国六a排放标准中将一氧化碳的排放限值由1 000 mg/km降低到了700 mg/km;二是国五排放标准中没有PN细颗粒物的排放限值要求,而在国六a排放标准中增加了PN细颗粒物的排放限值要求。而国六b排放标准就不一样了,不但又将一氧化碳的排放限值由国六a排放标准的700 mg/km加严到了500 mg/km,而且非甲烷烃、氮氧化化合物、PM细颗粒物的排放限值均较国五排放标准和国六a排放标准大幅加严。

更高要求的排放规范,就要求汽车生产企业在相关配件上进行升级。对于汽油车来说,除了要升级OBD(On-Board Diagnostics,车载诊断系统)和三元催化转化器外,还要增加颗粒捕捉器才能满足国六排放标准的要求。而对于柴油车而言,则需要配备4大装置,用DOC(氧化催化转换器,只将排气中的CO和HC氧化为CO2和H2O,因此也称做二元催化转化器,但必须向氧化催化转换器供给二次空气作为氧化剂,才能使其有效的工作。DOC能较大程度降低烟度、CO、HC的排放,但对NOx的排放影响较小)对付一氧化碳,用DPF(柴油颗粒捕集器)捕捉颗粒物,用尿素+SCR(选择性催化还原装置,其原理是在含有NOx的尾气中喷入氨、尿素或者其他含氮化合物,使其中的NOx还原成N2和水。还原反应在较高的温度范围内进行,不需要催化剂,成为选择性非催化还原SNCR;还原反应在较低的温度范围内进行,需要催化剂,称之为选择性催化还原SCR)对付氮氧化合物,用ASC(氨逃逸催化器,安装在SCR的后端,通过催化氧化作用降低SCR后端排气中泄漏出的氨的装置)防止氨气泄漏。

由表1可以看出,国六排放标准污染物控制项目新增了PN细颗粒物(颗粒物的粒子数量)的测量和限值要求。对颗粒物的粒子数量加以控制,是为了更有效地控制颗粒物排放。目前,汽车颗粒物排放控制技术主要有分流式过滤器、壁流式颗粒捕集器(DPF)等。颗粒氧化型催化器(POC)是常用的分流式过滤器,也是目前国内企业用的较为普遍的技术,该技术能在一定程度上减少颗粒物的质量,但同时有可能使细微粒子的排放数量增加,这对人体健康和空气质量都是极为不利的。壁流式DPF可以解决分流式过滤器存在的问题,对颗粒物质量和数量均能有效削减。因此,增加粒子数量的要求将引导企业在技术路线上从分流式过滤器转向壁流式颗粒捕集器(DPF),以便更为有效地控制颗粒物排放。

表1 国五排放标准和国六排放标准排放限值的对比

1.4 国六排放标准的实施

为保证汽车行业有足够的准备周期来进行相关车型和动力系统变更升级及车型开放和生产准备,轻型车国六排放标准采用分步实施的方式,设置国六a和国六b两个排放限值方案,分别于2020年和2023年实施。同时,对大气环境管理有特殊需求的重点区域可提前实施国六排放限值。目前,标准实施的行业生产和油品条件也已初步具备。多家轻型汽车生产企业已基本完成符合轻型车国六排放标准样车的开发工作。国家质检总局、国家标准委也已于同期批准发布了第六阶段车用汽、柴油国家标准。

根据规定,国六排放标准分为a、b两个阶段,最迟2020年7月1日起,所有销售和注册登记的轻型汽车应符合国六a排放标准的要求,2023年7月1日起,所有销售和注册登记的轻型汽车应符合国六b排放标准的要求。其中,国六a排放标准只能算是一个过渡阶段,而国六b才是真正的国六排放标准。

尽管距离国家硬性要求的国六排放标准实施时间还有一段时间,但迫于环保压力,目前全国已有14个省级行政单位宣布将在2019年7月开始执行国六排放标准(表2),且直接跳过了国六a阶段进入国六b阶段。

2 国六排放标准实施的影响分析

(1)国六排放标准的实施,不影响国五排放标准车辆的正常使用。排放标准主要是针对汽车制造企业的,而非已经上路行驶的汽车。根据规定,实施国六排放标准的地区,国五排放标准的车将停产,并且不能销售和上牌,并未规定限制符合其他排放标准的汽车上路行驶。不过,从以前的情况看,国五排放标准实施时,国二排放标准的车辆被限行了。预计,当国六排放标准开始实施以后,国三排放标准的车辆可能有被限制出行的风险,而国四排放标准和国五排放标准的车辆应该影响不大,但具体日期还需要看国家政策的规定。因此,建议购买车辆时最好还是购买国六排放标准的车为好。

(2)国五排放标准的车保值性变差。排放标准的逐步升级,相比国六排放标准的车而言,国五排放标准的车将面临限行或变相淘汰,大概时间可以参考国五排放标准出台后国二、国三排放标准车辆的遭遇。尽管我国没有相关法律法规表示要淘汰国二排放标准的车辆,不过各地的环保政策已经使得国二排放标准车辆变相淘汰。国二排放标准的出台时间是2003年,到2017年国五排放标准出台,国二排放标准的车变相淘汰历经了3代排放标准,大约是14年的时间。而在二手车市场,国三排放标准车辆的销售已经遭受了冷遇,国三排放标准全国实施的时间是2007年,国三到国五历经2代排放标准,大约是10年的时间。因此,国五排放标准车辆的保值率低于国六排放标准车辆已经是毋庸置疑。不过相应地,面对库存压力,汽车经销商可能采取降价措施来削减国五排放标准车辆的库存。

表2 全国各地国六排放标准实施时间一览

(3)未销售掉的国五排放标准车辆的处理。国六排放标准执行前夕,汽车经销商、供应商均会加快国五排放标准车辆的销售进程。目前已经有很多厂家都推出了销售优惠政策以加快销售进程。那么等到国六排放标准正式实施以后,没有销售掉的国五排放标准车辆怎么办呢?其实,各地执行国六排放标准的时间不完全相同,全国最迟执行国六排放标准的时间是2023年7月1日,这就说明,国家还给汽车制造企业和汽车经销商留了4年的时间来清理库存。因此,如果执行国六排放标准的地区有未销售掉的国五排放标准车辆,可以调配到尚未执行国六排放标准的地区进行销售。

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