輕型柴油汽車排放控制技術的成本估計

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輕型柴油汽車排放控制技術的成本估計

目前，對于排放控制技術的成本評估主要是由政府機構完成的，評估的方法也主要依照當時的成本/效益分析，并超前于排放法規的實施，這在某些情況下高估了需要采用的技術。因此，對各種排放等級所需要的技術及成本進行系統的分析，并實時更新，以便各國在考慮采用更嚴格的排放標準時做出明智的決策。

自從1966年美國加利福尼亞州開始實施排放標準后，開啟了在輕型車輛上應用減排技術的序幕。PM、NOx、HC和CO是柴油機需要控制的主要污染物。目前，控制NOx和PM的最主要商業技術分為缸內排放控制技術和后處理技術。缸內排放控制技術包括3種系統：燃油噴射系統、空氣處理以及廢氣再循環（EGR）系統。對于輕型車輛，可采用的NOx后處理控制主要有：稀燃NOx捕集技術（LNT）和選擇性催化還原技術（SCR）；而PM后處理裝置主要有氧化催化轉換器（DOC）和柴油微粒過濾器（DPF）。

燃料噴射系統主要分為旋轉泵式和高壓共軌式。旋轉泵式噴射系統作為基本組，主要應用于歐1標準；對于歐2標準的旋轉泵式噴射系統在歐1標準上，增加了成本價值50美元的電磁閥。而主要應用于歐3標準的高壓共軌技術的成本在600美元左右。渦輪增壓技術主要應用于歐4、歐5標準，對于一臺排量為2.0L柴油機的渦輪增壓器，其成本大約為150美元；一個電驅動的可變幾何形狀渦輪增壓器成本大約在125美元；而一臺中冷器的零售價在150美元左右，其成本價約為60美元。針對一臺排量為2.0L的發動機而言，EGR系統成本包括：一個價值30美元的電磁閥、一個38美元的DC電機以及適用不同等級的中冷器。歐3、歐4、歐5、歐6的中冷器價格分別為35美元、42美元、50美元、56美元。

后處理技術主要包括：DOC、 DPF、LNT、SCR，且4種技術成本均與發動機的排量有關。其中，DOC的成本為＄DOC（Vd）＝37× Vd＋6；DPF的成本為＄DPF （Vd）＝135×Vd＋53；LNT的成本為＄LNT（Vd）＝188×Vd＋27；SCR的成本為＄SCR（Vd）＝72×Vd＋297。

通過上述分析可知，一旦引入高壓共軌燃油噴射系統和后處理系統，柴油發動機排放控制成本就將大幅攀升，歐2的排放控制成本大約為140美元，而歐6的成本將近1600美元，增幅達10倍以上。

Francisco Posada et al. SAE 2013-01-0539.

編譯：郭明超