纪亮:燃油和尿素质量对国六实施至关重要

2020-12-16

      2020年12月2日~3日,由中汽咨询主办的2020商用车产业高峰论坛暨中国商用车产业研究会年会在北京成功召开。本次会议以“政策法规引导下的管理思路变化和商用车产品技术升级”为主题,为我国商用车产业高质量与健康发展指明方向,同时为传统商用车企业转型升级提供思路。在3日的全体大会上,生态环境部机动车排污监控中心政研部副主任纪亮发表了题为《机动车环保达标监管工作思路探讨》的精彩演讲。以下为演讲的主要内容。

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我国货车污染物排放现状

      从十八大以来,国家对大气污染防治工作非常重视,在各行各业的努力下取得了显著成效,各个城市空气质量在有效改善中。但整体来看,现在的达标状况还不是很乐观,2015年20%的城市达标,今年达到了46%,所以距离2035年美丽中国初步实现全面达标的目标还有很大差距。京津冀、长三角地区污染形势很严峻,虽然颗粒物降下来了,但是近些年臭氧又升上来了,而这些污染物都跟移动源密切相关,尤其是城市区域。所以后续在机动车污染防治方面还有很多工作要做。

生态环境部机动车排污监控中心政研部副主任  纪亮
      从今年第二次污染源普查的数据来看,整个移动源NOx占60%,VOCs占23%。在此情况下进行细分,重型柴油车NOx排放占比最大,占机动车排放的61%以上,占移动源排放的35%左右。所以在“十四五”期间,柴油货车仍然是移动源减排里的重点突破口。
      另外,重型车开始逐步实施国六标准,整个技术水平已经达到了国际先进水平,各项污染物限值从国一到国六收严了90%以上。并且,从现在的实施效果来看,国六减排状况比较乐观。从国五车及国六车NOx排放分布情况来看,国六车91%以上都是在500ppm以下。
      当然,在国际上随着温室气体的控制以及污染物的排放控制,欧美也在进一步落实零排放或者近零排放的法规和技术发展。欧盟目前正在加紧欧七的研究,其关注点和我国类似,例如考虑燃料中立的情况,进一步降低低负荷的排放,新污染物的引入,在任何工况下污染物要持续减排和提高车载诊断的要求,包括车载监测的研究等。加州也有类似的发展趋势,例如在NOx超低排放控制方面提出了法规要求,在现在的水平基础上降低了90%。另外加州也提出了低负荷运转工况下的排放达标要求,也对整车的排放测试提出了更严格的要求。同时,加州还提出了对零排放车推广的路线图和日程的目标。

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重型车排放管理进展

      2019年开始,国六标准已经陆续实施,现在根据机动车排放监控中心的统计,已经有626家整车企业,17000多个车型,45万辆车进行了环保信息公开。从燃气车和柴油车的比例变化可以看出,由于燃气车实施国六标准比较早,所以刚开始数量比较接近,从今年5月开始,柴油车的量大幅增长,现在逐月信息公开数量也在稳步增长,所以目前整个信息公开的车型比例当中还是柴油车为主。当然随着标准的进步,技术上有很大的提升,国六阶段基本能用的排放控制技术都已经用上了,燃气车也由原来的稀燃技术改为当量燃烧加上三元催化的技术。
在所有控制技术发挥的作用下,对国六产品进行了跟踪测试。从测试结果来看,国六车与国五车相比,NOx能下降90%以上。国六又增加了远程监控的方法,从监控数据中发现,N2、N3类车NOx降幅超过60%。从目前来看,国六车的减排效果非常好。
      在总结国六实施效果的同时,也发现国六标准实施中存在一些问题。现在比较集中的一个问题是OBD方面。因为一直以来OBD是基于发动机台架进行测试,国六也提出了整车要求。但是在实施当中也发现,在试验室发动机台架的测试还是比较容易进行的,但是整车上进行难以验证。这可能也跟开发周期短、整车的验证相对不足有关。这也带来了在实际监管当中整车验证的困难。当然这方面也会加强技术标准的提升、方法的提升以及企业验证的加强,并把标准的合规性做好。
      另外一个较大的问题还是联网率偏低,数据质量也不是特别高。9月份,信息公开的数是40万辆车,但是联网率还不到4%。即使是联网了,现在传输给主管部门的数据质量也不高,所以监管还是有待于后续提升,生态环境部也在组织制定远程规范的相应标准,现在有4项标准已经征求过意见,现在正在形成送审稿,近期会进行专家审议,也希望对于国六标准进行良好的补充。
      除此以外,还应更加关注燃油和尿素的问题。为了更好的实施国六,燃油和尿素的质量必须要有保证。为了提升燃油质量,生态环境部也从2017年开始,每年都在进行油品和尿素的监督抽查工作。调查过程中发现,正规加油站油品质量相对好一些,但是实际油箱中抽油测试结果不理想,有的甚至接近上万的含硫量,这对于后处理装置是完全致命的,所以对油品的监管也是要持续做工作。另外,生态环境部对车用尿素监管了29个品牌,30个产品,合格率在30%左右,超标的主要因素是尿素含量不达标。

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排放控制发展探讨

      实际最主要的是围绕两个协同,即NOx和VOCs协同管控以及大气污染物和温室气体协同控制。为了降低颗粒物和臭氧,要减少NOx和VOCs的排放,又提到碳达峰和碳中和的问题,要考虑污染物排放和温室气体协同控制的要求,所以后续“十四五”以及10-20年当中的工作重点主要也是围绕这两个协同开展。
      具体到重型车方面,首先还是从标准上来看。国六标准各项污染物和国五相比加严了60%-70%。在“十四五”期间,国六车的份额越来越大,环境效益也会越来越凸显,所以“十四五”期间实施好国六也是做到整个空气质量好转的非常必要的措施。其中一个关键点是减少实际道路的排放。不管是轻型车还是重型车,这也是国六标准的重要的技术突破点。从国一到国五,整车实际道路排放效果的降低幅度还是有限的,但是国六却很好,这是做到实际减排的措施。另外就是远程排放在线监控技术,对于柴油车的监管难和监管方法有限的问题,这也是给予厚望的方式。在“十四五”期间,要把配套的技术有所提升,在管理上有所体现。
      另外,“天地车人”一体化的排放监控体系,在“十四五”期间也要进一步强化。实际上“天”就是遥感遥测的方式,“地”就是定期检测,“车”就是远程排放传输的功能,“人”就是人员的路检路查这些结合起来。并且这些数据也是要和主管部门的信息平台连通的,这样通过整个数据的分析去查找超标车型,在重污染天气预警当中有所应用。比如在重污染天气的时候,有些地方国五以下的车都不能使用,这些都希望数据平台能为国家和地方的重污染车排放监管提供支撑。另外,这些方法实际上主要是提供了一些检测查验的方法。在用车的检查制度是通过查验发现问题从而得到很好的维修。去年发布了相关征求意见稿,通过这些手段发现问题,最后形成一个闭环管理,这也是“天地车人”一体化监控体系的重要作用。

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未来排放控制技术发展方向

      实施国六能够有很大的作用和效果,但是随着汽车产业不断发展,需要提前谋划未来法规标准的走向。
首先就是未来的NOx的超低排放的控制技术。各个企业以及零部件企业都在积极研究和开发,做技术应对准备。
      第二个就是低负荷工况的排放控制。根据统计数据,我国车辆怠速占比还是很高的,达到了30%-40%,低速时间的占比也能达到12%-18%。怠速时NOx排放量达到18%,低速时NOx排放量达到19%,就是说整个低负荷的NOx排放量还是很大的,但这是法规实施当中忽视的一部分,所以将来也要进一步研究它的措施。
      第三个就是考虑冷启动排放的问题,国六的时候冷启动的要求是记下来,但不参与数据分析,也不用来评判车辆是否达标。实际上冷启动NOx占到80.6%,但目前没有用来评判它是否合格,未来需要把冷启动纳入进来。同时,混合动力车是未来的一个发展方向,它有节能和环保的双重优势,但实际当中我们发现对混合动力车的排放性能、排放控制研究上还是有缺失的,所以现在还是存在一些NOx、一氧化碳排放比较高的情况,所以混合动力车作为一种类型也会重点关注。
      第四个就是温室气体排放控制。从整车的角度来进行考虑,现在温室气体排放又是在生态环境部这边,所以在未来的排放标准制定当中,要同时考虑污染物排放和温室气体协同这样一个方面。并且也在积极研究和探讨重型车温室气体排放如何进行规范,如何制定标准,现在也是在研究和推进当中。
      第五个就是推动商用车电动化示范应用。在一些场景上,尤其是在使用比较集中、固定路线的场所,还是适用于推广电动车示范应用的,在这些方面肯定有温室气体和污染物协同减排的效果,而且效果是比较显著的,所以这也是未来的发展方向。
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