國(guó)V汽車排放標(biāo)準(zhǔn)解析

文/李世駿 盧 彬

【機(jī)動(dòng)車專欄】

國(guó)V汽車排放標(biāo)準(zhǔn)解析

文/李世駿 盧 彬

汽車排放污染目前已成為我國(guó)大氣污染的一個(gè)重要因素。為使我國(guó)對(duì)汽車污染物排放的控制力度進(jìn)一步向國(guó)際法規(guī)接軌，需要實(shí)施更嚴(yán)格的汽車排放相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。本文解析了我國(guó)輕型汽車第五階段排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)關(guān)注了與之匹配的汽油標(biāo)準(zhǔn)對(duì)我國(guó)油品供應(yīng)商提出的新挑戰(zhàn)。

輕型汽車排放污染 國(guó)V排放標(biāo)準(zhǔn)Abstract: Vehic le em ission pollution has become an im portant factor of air pollution in our country. To make further efforts to control the em ission of po llutants in com p liance w ith the international standards and regu lations, there is the need to im p lem ent m ore stringent vehic le em ission standards.This article introduces China's fifth stage light-duty vehicle em ission standards, while pays attention to the new challenges to our domestic oil suppliers from China V gasoline standard.

Light-duty vehicle em ission pollution；China V em issions standard

近幾年，汽車保有量迅速增加，汽車環(huán)境污染問(wèn)題引起人們的高度關(guān)注。作為交通工具的汽車，需要排放大量的碳、氮、硫的氧化物、碳?xì)浠衔铩U化物等多種大氣污染物，是重要的大氣污染發(fā)生源，對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了巨大的危害。為加大我國(guó)對(duì)汽車污染物排放的控制力度，與環(huán)保發(fā)達(dá)國(guó)家接軌，需要制定實(shí)施更嚴(yán)格的汽車排放標(biāo)準(zhǔn)。2013年9月由環(huán)境保護(hù)部和國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局共同發(fā)布了GB 18352.5-2013《輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)第五階段）》（以下簡(jiǎn)稱“國(guó)V”），與之相匹配的第五階段車用汽油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 17930-2013《車用汽油》在當(dāng)年年底發(fā)布。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)將在2018年全面實(shí)施。文章對(duì)這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了剖析，為各相關(guān)企業(yè)、監(jiān)管部門有效執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，提供參考。

一、國(guó)V主要內(nèi)容

1.基本規(guī)定

國(guó)V規(guī)定了裝有點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的輕型汽車，在常溫和低溫下排氣污染物、雙怠速排氣污染物、曲軸箱污染物、蒸發(fā)污染物的排放限值和測(cè)量方法，污染控制裝置耐久性、車載診斷系統(tǒng)（OBD系統(tǒng)）的技術(shù)要求和測(cè)量方法；裝有壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的輕型汽車，在常溫下排氣污染物、自由加速煙度的排放限值和測(cè)量方法，污染控制裝置耐久性、OBD的技術(shù)要求和測(cè)量方法；輕型汽車型式核準(zhǔn)的要求，生產(chǎn)一致性和在用符合性的檢查與判定方法；燃用液化石油氣（LPG）或天然氣（NG）輕型汽車的特殊要求；作為獨(dú)立技術(shù)總成、擬安裝在輕型汽車上的替代用污染控制裝置，在污染物排放方面的型式核準(zhǔn)規(guī)程；排氣后處理系統(tǒng)使用反應(yīng)劑的汽車技術(shù)要求，以及裝有周期性再生系統(tǒng)汽車的排放試驗(yàn)規(guī)程。

2.適用范圍

國(guó)V適用于以點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)或壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力、最大設(shè)計(jì)車速大于或等于50 km/h的輕型汽車（包括混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（HEV））；最大總質(zhì)量不超過(guò)3 500 kg 的M 1類、M 2類和N1類汽車（按GB/T 15089-2001《機(jī)動(dòng)車輛及掛車分類》規(guī)定：M 1類車指包括駕駛員座位在內(nèi)，座位數(shù)不超過(guò)九座的載客汽車；M 2類車指包括駕駛員座位在內(nèi)座位數(shù)超過(guò)九座，并且最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量不超過(guò)5 000 kg的載客汽車；N1類車指最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量不超過(guò)3 500 kg的載貨汽車；N2類車指最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量超過(guò)3 500 kg，但不超過(guò)12 000 kg的載貨汽車）。

在制造廠要求下，最大總質(zhì)量超過(guò)3 500 kg，但基準(zhǔn)質(zhì)量不超過(guò)2 610 kg的M 1、M 2和N2類汽車可按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行型式核準(zhǔn)；對(duì)已獲得本標(biāo)準(zhǔn)型式核準(zhǔn)的車型，在滿足相應(yīng)要求時(shí)可擴(kuò)展至基準(zhǔn)質(zhì)量不超過(guò)2 840 kg的M 1、M 2、N1和N2類汽車。

本標(biāo)準(zhǔn)不適用于已根據(jù)GB 17691-2005《車用壓燃式、氣體燃料點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車排氣污染物排放限值及測(cè)量方法(中國(guó)III、IV、V階段)》的規(guī)定獲得第V階段型式核準(zhǔn)的汽車。

3.試驗(yàn)項(xiàng)目

不同類型汽車在型式核準(zhǔn)時(shí)要求進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目見表1。

對(duì)于輕型HEV，相關(guān)試驗(yàn)按GB/T 19755-2005《輕型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 污染物排放測(cè)量方法》的規(guī)定進(jìn)行。

表1中：I型試驗(yàn)是指常溫下冷起動(dòng)后排氣污染物排放試驗(yàn)；III型試驗(yàn)是指曲軸箱污染物排放試驗(yàn)；IV型試驗(yàn)是指蒸發(fā)污染物排放試驗(yàn)；V型試驗(yàn)是指污染控制裝置耐久性試驗(yàn)；VI型試驗(yàn)是指低溫下冷起動(dòng)后排氣中CO和HC排放試驗(yàn)；雙怠速試驗(yàn)是指測(cè)定雙怠速的CO、HC和高怠速的λ值（過(guò)量空氣系數(shù)）。

二、國(guó)V與國(guó)IV區(qū)別

國(guó)V將于2018年在我國(guó)全面實(shí)施，它與目前還在執(zhí)行的GB18352.3-2005《輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)III、IV階段）》(簡(jiǎn)稱“國(guó)IV”)有哪幾方面實(shí)質(zhì)性的區(qū)別，下文就此一一解析。

1.限值變化

① 根據(jù)已經(jīng)發(fā)布的國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)，3種污染物當(dāng)中，CO的排放標(biāo)準(zhǔn)依然是1 g/km，HC化合物的排放標(biāo)準(zhǔn)依然為0.1 g/km，而NOx化合物的標(biāo)準(zhǔn)，則由國(guó)IV的0.08 g/km加嚴(yán)到0.06 g/km。

② 國(guó)V中，HC化合物的限值標(biāo)準(zhǔn)雖然還是0.1 g/km，但是在HC化合物中，將非甲烷基碳?xì)浠衔铮∟MHC）單獨(dú)列了出來(lái)，并且限值規(guī)定為0.068 g/km。NMHC是指除甲烷以外的所有碳?xì)浠衔铮髿庵械腘MHC超過(guò)一定濃度，除直接對(duì)人體健康有害外，在一定條件下經(jīng)日光照射還能產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，對(duì)環(huán)境和人類造成危害。國(guó)IV中，對(duì)NMHC沒(méi)有作出規(guī)定。實(shí)際上，國(guó)V這一規(guī)定的提出，對(duì)汽車廠家而言并非是一件容易控制的事情。不過(guò)因?yàn)闅WV在歐洲一些國(guó)家很早就已經(jīng)實(shí)施，所以國(guó)內(nèi)的標(biāo)定開發(fā)企業(yè)大多有能力解決，但還是需要費(fèi)一些周折。

表1 型式核準(zhǔn)試驗(yàn)項(xiàng)目

③ 國(guó)V中對(duì)PM值進(jìn)行了規(guī)定，但僅限于缸內(nèi)直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)。PM的含義是可吸入顆粒物，與近期的熱門PM2.5中的PM值是同一個(gè)意思，不過(guò)PM2.5是指環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于 2.5 μm的顆粒物。它能較長(zhǎng)時(shí)間懸浮于空氣中，其在空氣中含量濃度越高，就代表空氣污染越嚴(yán)重。根據(jù)了解，一般汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的PM值不高，缸內(nèi)直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的PM值相對(duì)較高。國(guó)V中規(guī)定，缸內(nèi)直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)PM值限值為4.5 mg/km，這也是之前的國(guó)IV中沒(méi)有涉及的。

④ 國(guó)V中的排放合格里程提升到16萬(wàn)km，相比較國(guó)IV的8萬(wàn)km，提升了一倍。相對(duì)于污染物的限制降低，在國(guó)V中，這一里程的升級(jí)當(dāng)時(shí)引起了更多的關(guān)注。因?yàn)闅W洲排放標(biāo)準(zhǔn)ECER83《壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)怠速排放》中長(zhǎng)期以來(lái)是以10萬(wàn)m ile作為期限，所以在國(guó)V中也開始施行更長(zhǎng)的排放有效里程。這公里里程限值增加的含義是，合格的汽車產(chǎn)品，必須在16萬(wàn)km以內(nèi)符合國(guó)V中三大污染物排放限值的規(guī)定。I型試驗(yàn)排放限值（見表2）。

表2中：I型試驗(yàn)是指常溫下冷起動(dòng)后排氣污染物排放試驗(yàn)；第一類車是指包括駕駛員座位在內(nèi)，座位數(shù)不超過(guò)6座，且最大總質(zhì)量不超過(guò)2 500 kg的M 1類汽車；第二類車是指除第一類車以外的其他所有汽車。

2.其他變化

國(guó)V相對(duì)于國(guó)IV在三大污染物的限值上產(chǎn)生了變化。實(shí)際上除此之外，國(guó)V還有更嚴(yán)的要求。

如：

? 國(guó)V適用范圍擴(kuò)大到基準(zhǔn)質(zhì)量不超過(guò) 2 610 kg的汽車，明確了輕型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)要求；

? 提高了I型試驗(yàn)排放控制要求，修訂了顆粒物質(zhì)量測(cè)量方法，并增加了粒子數(shù)量測(cè)量要求；

? 將點(diǎn)燃式汽車的雙怠速試驗(yàn)和壓燃式汽車的自由加速煙度試驗(yàn)歸為 II 型試驗(yàn)；

? 提高了V型試驗(yàn)的耐久性里程要求，增加了標(biāo)準(zhǔn)道路循環(huán)以及點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的臺(tái)架老化試驗(yàn)方法；

? 增加了炭罐有效容積和初始工作能力的試驗(yàn)要求；

? 增加了催化轉(zhuǎn)化器載體體積和貴金屬含量的試驗(yàn)要求；

? 對(duì)OBD的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、極限值、兩用燃料車的車載診斷技術(shù)等要求進(jìn)行了修訂；

? 修訂了獲取汽車OBD和汽車維護(hù)修理信息的相關(guān)要求；

? 修訂了生產(chǎn)一致性檢查的判定方法，增加了炭罐、催化轉(zhuǎn)化器的生產(chǎn)一致性檢查要求；

? 修訂了在用符合性檢查的相關(guān)要求，增加了OBD、蒸發(fā)排放的檢查要求；

? 增加了排氣后處理系統(tǒng)使用反應(yīng)劑的汽車的技術(shù)要求；

“米多，我不怪你出賣我。我只是提醒你，他們就在你的身邊，一定要認(rèn)認(rèn)真真地看看你身邊的這些面孔，看清楚，記清楚！他們來(lái)了，他們來(lái)了！”電話里面?zhèn)鱽?lái)鮑澤歇斯底里的喊叫聲，隨后通話中斷。

? 增加了裝有周期性再生系統(tǒng)汽車的排放試驗(yàn)規(guī)程；

表2 國(guó)VI型試驗(yàn)排放限值

? 修訂了試驗(yàn)用燃料的技術(shù)要求。

三、油品變化

針對(duì)國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行，對(duì)應(yīng)的汽油品質(zhì)是關(guān)鍵之一。與輕型汽車國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)所匹配的車用汽油GB 17930-2013標(biāo)準(zhǔn)是在參考?xì)W洲標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)專家反復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證，并征求環(huán)保、汽車和石化行業(yè)意見以及網(wǎng)上廣泛征求社會(huì)各界意見的基礎(chǔ)上制定的。

與GB 17930-2011國(guó)IV車用汽油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相比較，國(guó)V汽油標(biāo)準(zhǔn)最主要的變化可以概括為“三減、二調(diào)、一增加”。

1.三減

三減是指將硫含量指標(biāo)限值由第IV階段的百萬(wàn)分之五十降為百萬(wàn)分之十，降低了80％；將錳含量指標(biāo)限值由第IV階段的8mg/L降低為2mg/L，禁止人為加入含錳添加劑；將烯烴含量由第IV階段的28％降低到24％。

2.二調(diào)

二調(diào)是指調(diào)整蒸氣壓和牌號(hào)。其中，冬季蒸氣壓下限由第IV階段的42kPa提高到45 kPa，夏季蒸氣壓上限由第IV階段的68kPa降低為65kPa，并規(guī)定廣東、廣西和海南全年執(zhí)行夏季蒸氣壓。同時(shí)，考慮到第V階段車用汽油由于降硫、禁錳引起的辛烷值減少，以及我國(guó)高辛烷值資源不足情況，結(jié)合我國(guó)煉油工業(yè)實(shí)際，該標(biāo)準(zhǔn)將國(guó)V車用汽油牌號(hào)由90號(hào)、93號(hào)、97號(hào)分別調(diào)整為89號(hào)、92號(hào)、95號(hào)。

一增加是指在標(biāo)準(zhǔn)附錄中增加了98號(hào)車用汽油的指標(biāo)要求。國(guó)V汽油標(biāo)準(zhǔn)還首次規(guī)定了密度指標(biāo)，其值為20 ℃時(shí)720 kg/m3～775 kg/m3，以進(jìn)一步保證車輛燃油經(jīng)濟(jì)性相對(duì)穩(wěn)定。

GB 17930-2013的制定既考慮了我國(guó)當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期大氣污染防治和空氣質(zhì)量改善的迫切要求，也考慮了我國(guó)車用汽油產(chǎn)品生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)和使用的現(xiàn)狀，以及油品生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)改造和汽車排放控制技術(shù)的需求，主要指標(biāo)與歐洲現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)水平相當(dāng)，滿足了我國(guó)第V階段汽油車污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

據(jù)專家推算，國(guó)V實(shí)施后將大幅減少車輛污染物排放量，預(yù)計(jì)在用車每年可減排氮氧化物約30萬(wàn)t，新車5年累計(jì)可減排氮氧化物約9萬(wàn)t。

四、結(jié)語(yǔ)

國(guó)V是機(jī)動(dòng)車環(huán)保領(lǐng)域又一劃時(shí)代的階段性提升。國(guó)V發(fā)布實(shí)施，標(biāo)志著我國(guó)新車排放標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際水平基本接軌，國(guó)V較以往標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)、更全面，體現(xiàn)了我國(guó)對(duì)輕型汽車尾氣排放控制的新要求，同時(shí)也對(duì)我國(guó)油品供應(yīng)商提出了新的挑戰(zhàn)。

第V階段車用汽油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施方式上體現(xiàn)了“車、油同步”的原則，即在具備國(guó)V油品的基礎(chǔ)上實(shí)施國(guó)V，這在國(guó)際上也是通行的做法，是降低汽車排放污染最經(jīng)濟(jì)、最有效的途徑，這對(duì)石化行業(yè)提出了更高要求，整體上將促進(jìn)石化行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和油品的加快供應(yīng)。

（作者單位：國(guó)家機(jī)動(dòng)車產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（上海））