本 刊

生態環境部機動車排污監控中心副主任尹航
2021 年9 月3-5 日,由中國汽車技術研究中心有限公司、中國汽車工程學會、中國汽車工業協會、中國汽車報社聯合主辦,天津經濟技術開發區管理委員會特別支持,日本汽車工業協會、德國汽車工業協會聯合協辦的第17 屆中國汽車產業發展(泰達))國際論壇,在天津市濱海新區召開。本屆論壇圍繞“融合?創新?綠色”的年度主題,聚焦行業熱點話題展開研討。在9 月5 日舉行的“專題研討:政策趨嚴下的商用車合規管理與對策”中,生態環境部機動車排污監控中心副主任尹航發表了題為“重型車排放標準實施進展與未來動向”的演講。以下為演講摘編。
大家上午好!非常高興能借這次論壇機會和大家匯報一下重型車行業標準現在的實施情況以及我們對未來標準方向的判斷。
重型車排放標準是2018 年6 月發布的,這個標準對污染物有一個大幅度的加嚴,氮氧化物和顆粒物分別削減77%和67%。我們在國Ⅳ、國Ⅴ的SCR(選擇性催化還原技術)技術路線上,全面推進了DPF(柴油顆粒捕集器)技術的應用。2021 年4 月,生態環境部發布公告,從2021 年7 月1日開始正式實施國Ⅵ排放標準。這個公告,一個是明確了我們實施時間是不變的,評估氮氧化物的限值依然按照原來的標準執行;另一個是明確了國Ⅵb 的車必須進行遠程監控。
2021 年7 月1日正式實施國Ⅵ排放標準,但有些地方已經提前實施了這個標準。我們大概統計了2019 年6 月到2021 年5 月的508 個機型,包括柴油機和天然氣汽車,其中統計的柴油機機型是362 個??梢钥吹竭@個機型氮氧化物的排放數據,相比460 的限值來說整個排放非常好,平均排放值是219 mg/kWh,在限值的一半230 mg/kWh 以下,60%的機型都低于這個限值。天然氣的車輛也是類似,整個排放結果非常不錯,平均值在201 mg/kWh,有66%的天然氣機型都低于限值的一半。
如果在整車上進行測試,平均排放都非常低,基本上都在100 多mg/kWh的水平。95%以上的車型在實際道路上測試,都低于實驗室的460 mg/kWh限值。
由于排放控制技術的引入,通常都會帶來油耗增加,我們也特意看了國Ⅵ標準機型的油耗水平??梢钥吹?,隨著功率的增加,油耗與二氧化碳排放比值呈下降趨勢,特別在低功率段降幅更加明顯。我們與EPA(美國國家環境保護局)的二氧化碳限值對比一下,扣除3%的工況折算系數之后,現在國Ⅵ發動機按排量來分的話,其實也就是在3 L 以下的排量里面有一些超過了EPA 的限值;3 L 以上的機型,我們都能滿足EPA 2021 年的限值,甚至可以看到基本滿足2027 年的限值。
國Ⅵ相比國Ⅴ在OBD 方面也有很大改進。有進步但是存在一些問題,主要是現在OBD 控制系統故障報警與否,與車輛實際是否超標沒有建立聯系。A 類故障是非常嚴重的故障,但是發生A 類故障的時候還有49%的車是不超標的;C 類是非常小的故障,但是C 類故障里面也有20%多是超標的,故障報警和車輛排放相關性的聯系還不是很好。
另外,標準里面對IUPR 率(用于監控OBD 系統的診斷頻率)檢測頻率的要求還是比較低的,下一步要進行調整。我們從2019 年6 月開始啟動遠程監控平臺的搭建工作,并且和地方、企業平臺進行對接聯調。從7 月1日實施以后截止到現在,我們的遠程監控平臺已經接入211 家企業、接入車輛40 萬輛。
關于未來的排放標準,要和需求結合來看。現在大氣十條、大氣保衛戰、攻堅戰的實施,對空氣質量改善非常明顯。雖然有改善,但現在形勢并不是那么樂觀。我們看到,還有不到50%的城市空氣質量不達標,離100%達標還有非常遠的路要走??諝庵蠵M2.5 有了非常明顯的改善,但經常發生比較嚴重的PM2.5 污染區域還是京津冀、長三角地區。從重型車污染物對總的排放貢獻度來看,氮氧化物移動源貢獻了全國氮氧化物排放物的60%,而重型柴油車的氮氧化物又貢獻了移動源的35%!正是有這么高的排放比例,所以“十四五”重型柴油車還是減排和管控的重點。
這次論壇的主題圍繞“碳達峰、碳中和”目標而討論,整個溫室氣體的管理也是我們下一步需要解決的重要問題。我在這里引用一下國家公開發布的報告。2014 年,道路運輸行業的排放有84%來自于車輛,可能有一半來自于重型柴油車,所以在考慮制訂下一階段排放標準時,必須要關注一下溫室氣體二氧化碳的減排。
從國際標準法規的變化形勢來看,歐美都在持續加大管控力度,降低氮氧化物排放。歐Ⅶ標準正在討論,準備在現有排放的基礎上降低83%,達到單車0.077 g/kWh 這樣一個水平。
此外,還有幾方面的重點工作。
第一是持續提高污染物排放限值的要求。我們預測,綠色商用車保有量未來還會持續增加,由2019 年的3 000萬輛左右,增加到2035 年的5 200 萬~5 700 萬輛。如果我們僅實施國Ⅵ標準,不再進一步加嚴限值,到2030 年的時候基本就進入了瓶頸。如果想實現氮氧化物排放總量從百萬噸級降到10 萬噸級的變化,我們就有必要在未來進一步加嚴重型車氮氧化物排放限值的要求?,F在設計了3 個限值目標:一是降50%,二是降75%,三是降90%。大家覺得降90%這個目標是非常嚴格了,但現在降75%到0.04 g/kWh,比美國2027年的目標還要高一些。對于這3 個限值目標,我們也將聯合企業做發動機和后處理系統的開發,去評估驗證這樣一個限值目標是否具有現實性、可行性。
第二方面是建立溫室氣體的管控體系。我們國家現在僅通過油耗標準間接管理二氧化碳排放,但歐洲和美國制訂了專門的溫室氣體標準,對發動機或者整車通過單車單機的限值、通過企業平均的方式進行二氧化碳的管理。所以我們也正在研究討論,在下一階段實施的標準中,是否要制定一個發動機和整車的二氧化碳限值。
第三方面,我們現在的標準和方法實際上沒有充分體現低負荷的影響,所以我們也在考慮是否有必要像美國一樣制定一個低負荷的工況,專門強調低負荷的控制。我們過去因為缺乏很多檢測手段,很難評估實際道路排放水平。這2 年隨著探測技術包括遠程監控信息的收集,現在對實際道路的車輛排放狀況有了一個非常好的把握。從實測道路數據來看,氮氧化物高值的發生點通常都是在車輛低速行駛的階段,占80%以上的排放集中在冷啟動階段。但目前我們實施的排放標準中,剔除冷啟動,對冷啟動重要性的體現遠遠不夠。而且通過遠程監控信息大家可以看出,在車輛實際運行當中,低負荷的占50%以下,氮氧化物的排放是非常高的。
第四就是OBD 和遠程監控問題。國Ⅵ相比國Ⅴ,OBD 方面有了進步,下一階段會進一步完善OBD 的要求:一方面是對監控性能的完善;另一方面,考慮到在國Ⅵ標準實施的時候,企業在OBD 合規驗證方面花了非常多的精力,未來可能會考慮要對故障類型,包括型式檢驗的流程進行簡化,給企業減負,讓企業以自我保證的形式完成OBD 的行駛檢驗工作。另外,現在也開發出很多氮氧化物傳感器技術,我們準備下一階段考慮引入在線檢測概念,補充到OBD的要求里面來。此外,國Ⅵ機型的遠程監控是第一次開始應用,下一階段也會進一步規范數據的準確性、一致性要求,包括通過構建排放模型、遠程監控數據等對合規性車輛是否達標進行判斷。
總的來說,下一階段(排放標準制訂的時候)考慮把超低(負荷)氮氧化物排放要求列入重型車檢測標準是必然趨勢。另外可能更進一步關注實際道路的排放,體現冷啟動的重要性,也要考慮雙碳目標的實現,包括對新能源車的推動。要對溫室氣體進行管控,同時對OBD、OBM技術進一步完善和導入。還要解決現在對低負荷工況考慮不足的問題,可能專門制定相應的低負荷工況,強化對低負荷狀態下排放的管理。另外,為了充分保護人體健康,也可能會逐步引入對一些非常規污染物的排放管理。 S