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尹航:强化对低负荷状态下排放管理,“十四五”重型柴油车还是减排和管控的重点

2022-01-16

商用汽车 2021年9期
关键词:氮氧化物限值十四五

本 刊

生态环境部机动车排污监控中心副主任尹航

2021 年9 月3-5 日,由中国汽车技术研究中心有限公司、中国汽车工程学会、中国汽车工业协会、中国汽车报社联合主办,天津经济技术开发区管理委员会特别支持,日本汽车工业协会、德国汽车工业协会联合协办的第17 届中国汽车产业发展(泰达))国际论坛,在天津市滨海新区召开。本届论坛围绕“融合•创新•绿色”的年度主题,聚焦行业热点话题展开研讨。在9 月5 日举行的“专题研讨:政策趋严下的商用车合规管理与对策”中,生态环境部机动车排污监控中心副主任尹航发表了题为“重型车排放标准实施进展与未来动向”的演讲。以下为演讲摘编。

大家上午好!非常高兴能借这次论坛机会和大家汇报一下重型车行业标准现在的实施情况以及我们对未来标准方向的判断。

重型车排放标准是2018 年6 月发布的,这个标准对污染物有一个大幅度的加严,氮氧化物和颗粒物分别削减77%和67%。我们在国Ⅳ、国Ⅴ的SCR(选择性催化还原技术)技术路线上,全面推进了DPF(柴油颗粒捕集器)技术的应用。2021 年4 月,生态环境部发布公告,从2021 年7 月1日开始正式实施国Ⅵ排放标准。这个公告,一个是明确了我们实施时间是不变的,评估氮氧化物的限值依然按照原来的标准执行;另一个是明确了国Ⅵb 的车必须进行远程监控。

2021 年7 月1日正式实施国Ⅵ排放标准,但有些地方已经提前实施了这个标准。我们大概统计了2019 年6 月到2021 年5 月的508 个机型,包括柴油机和天然气汽车,其中统计的柴油机机型是362 个。可以看到这个机型氮氧化物的排放数据,相比460 的限值来说整个排放非常好,平均排放值是219 mg/kWh,在限值的一半230 mg/kWh 以下,60%的机型都低于这个限值。天然气的车辆也是类似,整个排放结果非常不错,平均值在201 mg/kWh,有66%的天然气机型都低于限值的一半。

如果在整车上进行测试,平均排放都非常低,基本上都在100 多mg/kWh的水平。95%以上的车型在实际道路上测试,都低于实验室的460 mg/kWh限值。

由于排放控制技术的引入,通常都会带来油耗增加,我们也特意看了国Ⅵ标准机型的油耗水平。可以看到,随着功率的增加,油耗与二氧化碳排放比值呈下降趋势,特别在低功率段降幅更加明显。我们与EPA(美国国家环境保护局)的二氧化碳限值对比一下,扣除3%的工况折算系数之后,现在国Ⅵ发动机按排量来分的话,其实也就是在3 L 以下的排量里面有一些超过了EPA 的限值;3 L 以上的机型,我们都能满足EPA 2021 年的限值,甚至可以看到基本满足2027 年的限值。

国Ⅵ相比国Ⅴ在OBD 方面也有很大改进。有进步但是存在一些问题,主要是现在OBD 控制系统故障报警与否,与车辆实际是否超标没有建立联系。A 类故障是非常严重的故障,但是发生A 类故障的时候还有49%的车是不超标的;C 类是非常小的故障,但是C 类故障里面也有20%多是超标的,故障报警和车辆排放相关性的联系还不是很好。

另外,标准里面对IUPR 率(用于监控OBD 系统的诊断频率)检测频率的要求还是比较低的,下一步要进行调整。我们从2019 年6 月开始启动远程监控平台的搭建工作,并且和地方、企业平台进行对接联调。从7 月1日实施以后截止到现在,我们的远程监控平台已经接入211 家企业、接入车辆40 万辆。

关于未来的排放标准,要和需求结合来看。现在大气十条、大气保卫战、攻坚战的实施,对空气质量改善非常明显。虽然有改善,但现在形势并不是那么乐观。我们看到,还有不到50%的城市空气质量不达标,离100%达标还有非常远的路要走。空气中PM2.5 有了非常明显的改善,但经常发生比较严重的PM2.5 污染区域还是京津冀、长三角地区。从重型车污染物对总的排放贡献度来看,氮氧化物移动源贡献了全国氮氧化物排放物的60%,而重型柴油车的氮氧化物又贡献了移动源的35%!正是有这么高的排放比例,所以“十四五”重型柴油车还是减排和管控的重点。

这次论坛的主题围绕“碳达峰、碳中和”目标而讨论,整个温室气体的管理也是我们下一步需要解决的重要问题。我在这里引用一下国家公开发布的报告。2014 年,道路运输行业的排放有84%来自于车辆,可能有一半来自于重型柴油车,所以在考虑制订下一阶段排放标准时,必须要关注一下温室气体二氧化碳的减排。

从国际标准法规的变化形势来看,欧美都在持续加大管控力度,降低氮氧化物排放。欧Ⅶ标准正在讨论,准备在现有排放的基础上降低83%,达到单车0.077 g/kWh 这样一个水平。

此外,还有几方面的重点工作。

第一是持续提高污染物排放限值的要求。我们预测,绿色商用车保有量未来还会持续增加,由2019 年的3 000万辆左右,增加到2035 年的5 200 万~5 700 万辆。如果我们仅实施国Ⅵ标准,不再进一步加严限值,到2030 年的时候基本就进入了瓶颈。如果想实现氮氧化物排放总量从百万吨级降到10 万吨级的变化,我们就有必要在未来进一步加严重型车氮氧化物排放限值的要求。现在设计了3 个限值目标:一是降50%,二是降75%,三是降90%。大家觉得降90%这个目标是非常严格了,但现在降75%到0.04 g/kWh,比美国2027年的目标还要高一些。对于这3 个限值目标,我们也将联合企业做发动机和后处理系统的开发,去评估验证这样一个限值目标是否具有现实性、可行性。

第二方面是建立温室气体的管控体系。我们国家现在仅通过油耗标准间接管理二氧化碳排放,但欧洲和美国制订了专门的温室气体标准,对发动机或者整车通过单车单机的限值、通过企业平均的方式进行二氧化碳的管理。所以我们也正在研究讨论,在下一阶段实施的标准中,是否要制定一个发动机和整车的二氧化碳限值。

第三方面,我们现在的标准和方法实际上没有充分体现低负荷的影响,所以我们也在考虑是否有必要像美国一样制定一个低负荷的工况,专门强调低负荷的控制。我们过去因为缺乏很多检测手段,很难评估实际道路排放水平。这2 年随着探测技术包括远程监控信息的收集,现在对实际道路的车辆排放状况有了一个非常好的把握。从实测道路数据来看,氮氧化物高值的发生点通常都是在车辆低速行驶的阶段,占80%以上的排放集中在冷启动阶段。但目前我们实施的排放标准中,剔除冷启动,对冷启动重要性的体现远远不够。而且通过远程监控信息大家可以看出,在车辆实际运行当中,低负荷的占50%以下,氮氧化物的排放是非常高的。

第四就是OBD 和远程监控问题。国Ⅵ相比国Ⅴ,OBD 方面有了进步,下一阶段会进一步完善OBD 的要求:一方面是对监控性能的完善;另一方面,考虑到在国Ⅵ标准实施的时候,企业在OBD 合规验证方面花了非常多的精力,未来可能会考虑要对故障类型,包括型式检验的流程进行简化,给企业减负,让企业以自我保证的形式完成OBD 的行驶检验工作。另外,现在也开发出很多氮氧化物传感器技术,我们准备下一阶段考虑引入在线检测概念,补充到OBD的要求里面来。此外,国Ⅵ机型的远程监控是第一次开始应用,下一阶段也会进一步规范数据的准确性、一致性要求,包括通过构建排放模型、远程监控数据等对合规性车辆是否达标进行判断。

总的来说,下一阶段(排放标准制订的时候)考虑把超低(负荷)氮氧化物排放要求列入重型车检测标准是必然趋势。另外可能更进一步关注实际道路的排放,体现冷启动的重要性,也要考虑双碳目标的实现,包括对新能源车的推动。要对温室气体进行管控,同时对OBD、OBM技术进一步完善和导入。还要解决现在对低负荷工况考虑不足的问题,可能专门制定相应的低负荷工况,强化对低负荷状态下排放的管理。另外,为了充分保护人体健康,也可能会逐步引入对一些非常规污染物的排放管理。 S

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