2013年我国机动车污染防治行业发展报告

2014-03-10 01:24中国环境保护产业协会机动车污染控制防治技术专业委员会北京100037
中国环保产业 2014年4期
关键词:集器柴油车电控

(中国环境保护产业协会机动车污染控制防治技术专业委员会,北京 100037)

2013年我国机动车污染防治行业发展报告

(中国环境保护产业协会机动车污染控制防治技术专业委员会,北京 100037)

综述了2013年我国机动车污染防治行业的发展环境,以及行业的技术发展情况;介绍了行业主要(骨干)企业的发展情况;分析了我国机动车后处理装置市场规模及市场潜力,并对行业的发展进行了展望。

机动车;污染防治;行业发展;对策建议

1 2013年行业发展环境及发展状况

1.1 行业发展环境

环境保护部发布的《2013年中国机动车污染防治年报》中数据显示:2012年全国机动车保有量达到约2.24亿辆,我国已连续四年成为世界机动车产销第一大国,机动车尾气污染已成为我国空气污染的重要来源,是造成灰霾、光化学烟雾污染的重要原因,机动车污染防治的紧迫性日益凸显。

2013年9月,国务院批准发布《大气污染防治行动计划》,对大气中细颗粒物(PM2.5)治理工作提出了更高的要求,机动车污染防治已成为关键领域。针对移动污染源排放已成为影响中国大气质量突出因素的现状,《大气污染防治行动计划》提出要加强城市交通管理,北京、上海、广州等特大城市要严格限制机动车的保有量。同时提升燃油品质,加速黄标车和老旧车辆淘汰,到2017年,全国范围黄标车基本淘汰。此外,要强化车辆环保监管,加速推进低速汽车转型升级,大力推广使用新能源汽车。各地区和有关部门纷纷制定机动车污染防治计划,从新车环境准入、“黄标车”加速淘汰、车用燃料清洁化等方面采取综合措施,扎实推进工作。在机动车保有量比2011年增长7.8%的情况下,四项污染物排放总量与2011年基本持平,治理工作取得了初步成效。

环境保护部今后将继续加大工作力度,全面实施机动车污染控制,进一步加强机动车生产、使用、淘汰等全过程环境监管;同时与有关部门密切协作,从行业发展规划、城市公共交通、清洁燃油供应等方面采取综合措施,协调推进“车、油、路”同步发展,大力防治机动车尾气排放对大气环境的影响。

环境保护部和机动车污染型大城市的环保部门正进一步加大工作力度,不断完善新生产机动车、在用机动车环境监管,全力削减机动车污染物排放量。机动车污染治理主要是指汽油与柴油为燃料的发动机汽车的尾气排放防治问题。我国近三十年的经济快速发展,推动了汽车工业的迅猛发展,但随着汽车保有量的急剧增长,也引发出严重的汽车尾气排放污染问题。汽车排放源主要来自三个方面:尾气排放、燃油蒸发排放和曲轴箱通风。相对尾气排放而言,通常燃油蒸发排放和曲轴箱通风所造成的一氧化碳、氮氧化物的排放量占总排放量的1%~2%,碳氢化合物为20%左右。因此,汽车排放主要来自于发动机燃烧产生的尾气。

国家政策和法规的执行是机动车污染防治产业发展的主要推动力量,政策法规方向和执行力度对机动车污染防治行业的发展起着至关重要的作用。从国家及地方近几年出台的有关法规、政策方面的工作,显示出政府有关部门对机动车污染防治工作的重视和关注,并取得了显著的成绩。同时,相关促进行业发展的重要政策、法规也频频出台,机动车污染防治行业得到了快速发展。

1.1.1 国家环保标准《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第五阶段)》发布

为贯彻落实《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》和《大气污染防治行动计划》(国发〔2013〕37号),保护环境,保障人体健康,防治大气污染,国务院批准《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第五阶段)》为机动车污染物排放标准,并由环境保护部与国家质量监督检验检疫总局联合发布。标准名称、编号为:轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第五阶段)(GB 18352.5-2013)。该标准具有强制执行的效力。

该标准自发布之日起生效,即自发布之日起,可依据本标准进行新车型式核准。自2018年1月1日起,所有销售和注册登记的轻型汽车应符合本标准要求。自2018年1月1日起,该标准替代了《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第Ⅲ、Ⅳ阶段)》(GB 18352.3-2005)。但在2023年1月1日之前,第三、四阶段轻型汽车的“在用符合性检查”仍执行GB 18352.3-2005(2013年9月17日环境保护部发布)的相关要求。

1.1.2 国务院常务会议决定加快油品质量升级

(1)在已发布第四阶段车用汽油标准(硫含量不大于50ppm)的基础上,由国家质检总局、国家标准委尽快发布第四阶段车用柴油标准(硫含量不大于50ppm),过渡期至2014年底;2013年6月底前发布第五阶段车用柴油标准(硫含量不大于10ppm),2013年底前发布第五阶段车用汽油标准(硫含量不大于10ppm),过渡期均至2017年底。

(2)加快国内炼油企业升级改造,确保按照汽、柴油标准升级实施时间如期供应合格油品。中石油、中石化、中海油要首先如期完成改造任务。加快汽车发动机相关技术研发与应用。

(3)按照合理补偿成本、优质优价和污染者付费的原则合理确定成品油价格,并完善对困难群体和公益性行业补贴政策。

(4)加强油品质量监管,加大处罚力度。加强行业自律,企业要向社会公开产品质量承诺。

1.1.3 国务院发布《大气污染防治行动计划》

国务院发布《大气污染防治行动计划》(以下简称《行动计划》),这是当前和今后一个时期全国大气污染防治工作的行动指南。《行动计划》中第一条中明确:加快淘汰黄标车和老旧车辆,大力发展公共交通,推广新能源汽车,加快提升燃油品质。

1.1.4 北京市发布《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(台架工况法)》(DB11/964-2013)和《重型汽车排气污染物排放限值及测量方法(车载法)》(DB11/965-2013)

北京市政府先后批准发布四项重型汽车和非道路机械排放污染控制地方标准,其中两项重型汽车地方标准作为国家标准的补充,分别于2013年3月1日和7月1日开始实施,预计实施后第四、第五阶段重型柴油车在城市运行时的单车氮氧化物排放可削减60%;另外两项非道路机械排放地方标准于2013年7月1日起实施。

两项重型汽车地方标准分别是《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(台架工况法)》(DB11/964-2013)和《重型汽车排气污染物排放限值及测量方法(车载法)》(DB11/965-2013),主要是针对最大总质量3.5吨以上柴油车和燃气车制定的。目前全市不到30万辆重型柴油车,保有量仅占全市机动车保有量的5%左右,但是其排放的氮氧化物占全市机动车排放的50%以上。

国内外多项研究表明,通过欧IV和欧V标准认证的重型汽车在低负载或低速行驶时会产生较高的NOx排放。从技术方面分析,导致过量排放的原因是排放控制系统在低温状态下运行状态不佳,但更加根本的原因是欧IV和欧V标准存在缺陷,其包含的测试工况未能充分代表真实行驶状态,缺少冷启动下的要求,市区内行驶及中低速行驶状态下,车辆排放超标问题较严重。为此,欧盟计划在实施欧VI标准时将解决这些问题,但是对于存在同样问题的欧IV和欧V标准没有采取任何解决措施。目前我国国家标准为等效采用欧洲机动车排放标准体系,仅公交、环卫重型车辆实施了“国V”排放标准,其余大部分重型柴油车尚未实施“国四”标准。同时,按照目前国家重型车辆排放标准规定,重型车辆不进行整车工况测试,只进行发动机工况试验,发动机试验工况与车辆实际使用工况之间存在明显差异。

为此,北京市发布了两项重型汽车地方标准,作为国家标准的补充,要求重型汽车(发动机)生产企业在研发、生产环节解决此问题。预计第四、第五阶段重型柴油车在城市运行时的单车氮氧化物排放可削减60%。两项标准分别于2013年3月1日和7月1日开始实施。该标准的制定得到了国际清洁交通委员会(ICCT)高度认可:“国际清洁交通委员会强烈推荐北京市环保局实施积极的管理措施,从而防止国IV和国V重型柴油车在特定的城市行驶工况下产生过量的NOx排放。对新车实施两项附加要求—即在用车PEMS达标测试和完善车辆排放测试要求,是解决非法规工况排放问题的全面、必要且有效的方法。北京市环保局提出的两份规定草案基本上与我们2012年3月发布的白皮书《欧IV/V卡车及公交车的非法规工况NOx排放:欧洲及发展中国家面临的问题和解决方案》中提出的解决方案是一致的。在制订这些规定的过程中,北京市环保局再一次证明了其不仅是中国环保界的领跑者,在世界环保界也亦身处领先位置。我们期待这些管理措施的成功实施能够为北京市带来显著的公众健康收益,同时也希望世界上更多国家、地区和城市,包括全中国可以在日后学习北京的成功范例。”

另外两项非道路机械地方标准分别是《非道路机械用柴油机排气污染物限值及测量方法》(DB11/185-2013)和《在用非道路柴油机械烟度排放限值及测量方法》(DB11/184-2013)。这两项非道路机械地方标准实施对象将包括工程机械、农业机械和园林机械三大类中使用柴油的机械,如挖掘机、装载机、推土机、压路机和叉车等。标准规定了新生产和在用非道路机械的排放限值和测试方法,均于2013年7月1日起实施,其中对新生产的非道路机械分为两个阶段实施:2013年7月1日实施北京第三阶段(相当于欧洲3号A阶段);2015年1月1日实施北京第四阶段(相当于欧洲3号B阶段)。欧洲于2004年4月21日发布欧洲3号非道路柴油机械排放标准,自2006起分A、B两个阶段实施。

通过实施上述标准,将有利于重型汽车企业和非道路机械生产企业提升污染排放控制水平和排放稳定性,有利于促进车辆和非道路机械的维护保养水平,有利于开展机动车和非道路机械排放污染的监督管理。

1.1.5 北京市发布《北京市2013-2017年清洁空气行动计划重点任务分解》

2013年8月23日,北京市发布了《北京市2013-2017年清洁空气行动计划重点任务分解》,其中对提高机动车和非道路动力机械排放限值标准提出了明确的要求:2014年底前,新增重型柴油车全部实施机动车第五阶段排放标准,其中市域内使用的重型柴油车必须安装颗粒捕集器;市交通委示范运营100辆达到第六阶段排放标准的公交车;低速货车执行与轻型货车同等的节能环保标准;市环保局、市质监局研究起草了北京市第六阶段轻型汽车排放标准。2015年1月起,未达到第四阶段排放标准的非道路动力机械依法禁止在本市销售和使用;市环保局将制定完成汽油车车载油气回收系统相关标准和实施计划。力争2016年实施第六阶段机动车排放标准。

1.1.6 南京市开展在用柴油车排放治理改造

根据《市政府关于印发南京市黄标车淘汰补贴工作方案的通知》(宁政发〔2013〕171号),南京市将对部分车况较好且行驶里程较少、残存价值较高的国Ⅱ标准黄标柴油车,加装颗粒过滤器(DPF)进行治理改造,使其颗粒物排放达到国Ⅲ以上标准绿标车水平,换发绿色环保标志(国Ⅲ),并且接受日后的道路排放实时监控及定期排放检测。

1.2 2013年行业技术发展情况

1.2.1 国Ⅳ/Ⅴ柴油车排放控制技术

(1)柴油车排放控制技术

重型柴油车国IV标准已于2014年7月1日起,在有条件的地区已开始实施,且国IV车用柴油将于2014年底全面供应,因此将进一步促进机动车排放标准的不断升级。柴油车排放的污染物主要是NOx和PM。一般来说,重型柴油车的欧Ⅲ技术路线是运用了电控高压喷射技术,增加进气中冷,同时改进了燃油喷射系统以在整个发动机运行区域内更好的控制空燃比等方法实现的。对于欧Ⅳ排放法规,NOx排放从欧Ⅲ的5g/kW·h 降低到3.5g/kW·h,PM排放从0.1g/kW·h 降低到0.02 g/kW·h,仅仅依靠发动机内优化燃烧技术或废气再循环技术(EGR)已经无法达到排放法规的要求,因此对柴油发动机需加装尾气后处理装置才能进一步降低NOx和PM排放,其技术路线见图1。粒物的削减率及硫含量要求。

图1 柴油车NOx和PM排放控制技术路线

目前国内外通常都是采用改进发动机机内燃烧技术+选择性催化还原系统(SCR),或者+废气再循环系统(EGR)+壁流式颗粒物捕集器(DPF)/通透式颗粒物捕集器(POC)尾气后处理技术两大主流技术路线来实现。

1) SCR后处理装置

Urea-SCR集成及匹配控制系统主要由尿素储存罐、尿素喷射系统和催化器组成,使用尿素作为还原剂Urea-SCR(尿素选择性催化还原器)系统已广泛应用。SCR催化器主要通过还原剂氨气将发动机排放物中的NOx转化为N2和H2O,起燃温度一般需要在220℃以上。

LNT催化器可明显降低发动机富氧燃烧情况下NOx排放物,在发动机稀燃情况下LNT可以吸附并储存NOx,然后在气缸混合气中加入燃油,使发动机处于短暂的富燃状态,此时废气中的氧气浓度降低,NOx被释放出来,再以化学方式将它们还原为氮气,但在低温条件下LNT技术的NOx转换效率较低。

2) 氧化催化转化器(DOC)

柴油氧化催化转化器(DOC)通过催化氧化反应,同时可降低柴油车尾气中CO、THC和颗粒污染物排放量,其结构主要由载体、垫层和壳体组成。载体形式有陶瓷载体和不锈钢金属两种,催化剂成分主要是铂(Pt)和钯(Pd)等贵金属。不同类型的DOC中铂、钯、铑等贵金属比例和含量不同,因此受燃油硫含量的影响不同。表1列出了不同类型DOC对气态污染物和颗粒物的削减率及硫含量要求。

表1 不同类型DOC对气态污染物和颗粒物的削减率及硫含量要求

3) 壁流式颗粒物捕集器(DPF)

壁流式颗粒过滤器(DPF)可以降低PM达85%以上,同时可大大减少CO和HC的排放量。

DPF(Diesel Particulate Filters)是降低车用柴油机颗粒物排放的最有效手段,是应对更严格的颗粒物排放标准的关键技术之一。依据不同的车型和不同的过滤需求,DPF可以分为直流式(FT-DPF)和壁流式(WFDPF)。通常情况下, 直流式颗粒物捕集器过滤效率为40%~60%,而壁流式颗粒捕集器的过滤效果可能达到80%~95%。按照再生方式,DPF还可以分为主动再生式和被动再生式,再生的方法有电子式、机械式(燃烧器)和化学式。

直流式颗粒物捕集器为一个内装织物状载体和催化剂的不锈钢筒, 能够有效弥补低端的氧化催化器(DOC)与高端的壁流式颗粒捕集器对颗粒物削减率的差距,直流式颗粒捕集器由于再生方式的不同要求需要选用不同硫含量的燃油。表2列出了不同类型直流式颗粒物捕集器对颗粒物的削减率及硫含量水平。

表2 不同类型直流式颗粒物捕集器对颗粒物的削减率及硫含量要求

壁流式颗粒物捕集器主要通过尾气流经载体壁面进行过滤的方式来减少柴油机排放出的颗粒物,使用一段时间后颗粒物会积累在捕集器中,颗粒物积累到一定程度后会影响到发动机的正常运转。因此设计时必须考虑到清除积累颗粒物的方法,最方便的途径就是在适当的温度下使之燃烧或氧化,这种使DPF重新变得清洁的过程被称之为“再生”。“再生”并非在所有的温度条件下都会产生,催化剂技术便被用于降低颗粒物燃烧的温度。催化剂可以放在WT-DPF的前端,也可放在WT-DPF上或直接添加到燃油中(燃油催化剂)。此外,催化剂还起着减少CO和HC排放的作用。表3列出了不同类型壁流式颗粒物捕集器对颗粒物的削减率及硫含量要求。

表3 不同类型壁流式颗粒物捕集器对颗粒物的削减率及硫含量要求

4) 流通式颗粒物捕集器(POC)

流通式颗粒捕集器(POC),可以捕捉柴油车尾气排放中的颗粒物,降低PM效率可达30%~80%。另外,POC质量轻、体积小、尺寸可变,易于集成到排气系统中。

对国内后处理产业链上的总体技术水平和产品研发等情况进行系统性调研分析,结果如图2至图6所示。

图2 在国内设立研发中心的后处理企业比例

图3 2013年国内后处理行业中准备为国VI柴油车投资企业的比例

图4 2013年国内后处理行业中研发费用比重

图5 国内后处理行业主要技术来源

图6 国内后处理行业区域分布比例

(2)燃油喷射系统

燃油喷射系统的技术路线主要有高压共轨、电控单体泵和电控分配泵三种。

1)高压共轨。国内实现高压共轨批量生产的企业有辽宁新风和博世。其中,辽宁新风的共轨系统主要是来自德国利勃海尔公司的技术许可;博世主要是来自母公司博世集团的技术许可和专利授权。此外,北京亚新科、山东鑫亚、龙口龙泵、成都威特和南岳电控都在积极进行高压共轨系统的研发,其中山东鑫亚、成都威特和南岳电控已经实现了样品和小批量的试制。

2)电控单体泵。国内关注电控单体泵的主要企业是南岳电控和成都威特。此外,北京亚新科和龙口龙泵都在对电控单体泵进行研发,但是北京亚新科对电控单体泵没有投产规划;龙口龙泵计划在三年内,将电控单体泵的年产量提升至3万套。

目前,调研企业的电控单体泵产品大都用于中重型柴油机上,在3.5吨以下的轻型柴油车上的应用很少。

3)电控分配泵。国内满足国IV排放标准的电控分配泵主要生产企业有南京威孚金宁和龙口龙泵,但两者的技术来源不同。威孚金宁生产的电控分配泵(VP泵)主要来源于博世的技术许可;龙口龙泵的电控分配泵主要是以日本电装的ECD-V5为导向进行的自主研发。目前国内外电控分配泵技术的主要差异在于,国外使用的电控分配泵在油嘴总成上装有针阀升程传感器,而国内电控分配泵产品无此装置。

山东鑫亚虽也生产电控分配泵,但由于认为电控分配泵满足国IV标准具有一定难度,因此暂没有生产符合国IV排放标准的电控分配泵的计划。

关于燃油喷射系统的研发能力,各主要电喷企业在国内都设立了相应的研发中心,利用国内研发中心引进了国外先进技术和产品,并进行了本地化生产及技术支持。目前,技术和产品基本成熟。

(3)涡轮增压器系统

涡轮增压器能够有效提高重型柴油机功率、改善经济性能、降低污染物排放。目前,涡轮增压器在柴油车上已得到了广泛应用,国Ⅲ、国Ⅳ重型柴油机都已装配了涡轮增压器,未来技术发展方向是可变截面涡轮增压系统。

1.2.2 国Ⅳ/Ⅴ汽油车排放控制技术

汽油车排放的污染物主要是CO和HC。对于国Ⅰ~国Ⅳ阶段的汽油车而言,汽油车燃油喷射系统主要采用进气道喷射,其主要污染物是CO和HC。在这阶段,汽油车应用最广泛的机外控制技术是三元催化转化器,也有少量的热反应器。三元催化转化器用铂、钯、铑三种贵金属作为催化剂,将发动机排放的有害气体利用催化技术加速汽车废气中CO、HC和NOx的氧化还原反应,使大部分污染物转化为CO2、H2O和N2,起到净化汽车尾气的作用。以三元催化转化器与发动机电控系统组合,已成为当前和未来较长时期内汽油机控制的标准配置,是排放控制最有效和最主要的技术。

对于国Ⅳ/Ⅴ汽油车排放控制技术应不断优化和提高,主要体现在:1)催化剂性能的优化,包括耐硫性能、耐久性能提高,涂层更耐高温,起燃温度更低,贵金属含量少等方面;2)发动机标定策略的优化,主要包括发动机标定的精细化,对更多不同工况下参数进行数据的采集和优化,并且对车载自动诊断系统(OBD)性能进行优化。

1.2.3 国Ⅲ摩托车排放控制技术

尾气催化转化技术在国内外已较为成熟,在汽车上已广泛使用,在部分国家和地区的摩托车上也有广泛使用,可明显降低排气污染物的排放,达到良好的净化效果。因为其是机外净化方式,相当于将排气中未燃混合气和有害气体在排气管中继续通过氧化和还原反应变为无害气体。所以催化转化器并不能达到节省燃油的效果,相反由于在排气管中加入了金属蜂窝状的载体和催化剂,使得排气受阻,背压上升,发动机功率还会受到一定的损失。

摩托车排放标准技术路线主要采用两种:1)基于化油器的技术方法:“化油器+两级催化转化器+二次补气装置+炭罐”或“电控化油器+催化转化器+炭罐”的应对方案;2)基于电喷的技术方法:采用“电喷+催化转化器+炭罐”。

1.3 机动车排放控制新技术的开发应用

随着排放法规的加严,尾气后处理装置行业也不断涌现出一些新技术和新产品,从而形成了相关的新兴行业。在政府有关部门的扶持下,国内机动车环保生产企业和高等院校、科研院所的联合攻关,突破了国外企业的技术壁垒,在多个技术方面已经形成了自主研发的实力,在产业建设方面也初步形成了一定的生产规模,具备了一定的供给能力。

为进一步研究和应用新的机动车排放控制技术,还应加大力度对相关技术项目进行深入的研发和应用。例如:

(1)堇青石蜂窝陶瓷蜂窝载体是尾气净化催化剂的重要基体材料,在实施国Ⅴ和国Ⅵ排放标准时,高孔密度、薄壁堇青石陶瓷蜂窝载体将是一个主流的配置。所以,应该设立基础研究,作适当支持。碳化硅/堇青石壁流式颗粒物捕集器DPF,使用封闭型的过滤壁面对所流经的微粒进行拦截,对超细微粒数量的分离效率可超过90%。所以,应该进行DPF载体研究和DPF再生控制方法的研究,促进其发展。

(2)在控制机动车排放污染物领域,尾气净化催化剂是科学和技术同时密集产品。所以,应支持高性能催化剂技术的研究,如:高性能稀土储氧催化剂技术、耐高温高比表面材料制备技术、汽油发动机低温THC与耐高温三效催化剂的制备技术、稀燃汽油发动机的NSR(NOx存储还原)催化技术、密偶催化剂的制备技术、抗老化分子筛SCR催化剂、高性能铈基SOF(可溶性有机物)净化催化剂、NOx与PM同时净化技术;研究解决V-W-Ti体系的SCR催化剂V的流失和CSF(催化剂涂层微粒捕集器)抗硫老化问题。

(3)非膨胀型陶瓷衬垫的应用,薄壁或极薄壁载体已成为机动车环保行业发展趋势,目前我国还不具有相关制备能力,需要尽快着实支持相关研究,以保障新阶段排放法规的顺利实施。

(4)后处理装置SCR系统除了催化剂之外,关键的零部件是高精度的尿素喷射系统,应该重点支持主要关键零部件—尿素喷射系统的研发工作。

(5)柴油机高压共轨系统的应用是满足日益严格的尾气排放标准的必然趋势,但国内自主企业与国外技术先进企业相比,原有的技术基础都很薄弱,产品性能满足不了现有机动车排放法规的要求。所以,应对柴油车高压共轨系统这一关键核心零部件研发和产业化工作进行持续支持。

1.4 主要(骨干)企业发展情况

1.4.1 企业总体情况

据统计,2013年机动车环保产业链上的相关企业依然保持在150多家,其中载体生产企业有10多家、催化剂涂层企业有10多家、隔热衬垫企业有5家以上、催化器封装企业有60多家、尿素喷射系统有5家以上、发动机管理系统相关产品生产企业有17家左右、涡轮增压系统生产企业有10多家、EGR系统生产企业有7家以上、燃油蒸发系统生产企业有25家左右、曲轴箱通风装置生产企业有15家左右。主要生产企业见表4。

1.4.2 产业总体规模分布情况

目前的150多家企业中,江苏、上海、北京、浙江企业数目列为前四位。长三角地区(沪、苏、浙)的机动车污染防治生产企业大约占到总数的一半,是机动车污染防治产品的主要生产基地,见图6。

1.4.3 行业市场竞争状况

由于目前机动车环保产品生产企业大部分都是合资、独资企业,市场份额占有率在80%以上,其核心技术都是从国外引进的,所以技术水平与国外技术水平相当。

为了达到机动车排放标准的要求,采用的排放后处理装置基本是由国内生产企业供应的,但是关键技术基本都掌握在跨国企业手中,还有一小部分是从国外采购的。因此,关键后处理零部件的研发和投产,以及核心技术的研究等还应加大投入力度,我国机动车污染防治产业发展任重而道远。

表4 国内机动车环保产品主要生产企业

2 国内机动车后处理装置市场规模

随着机动车排放防治工作的加强,一方面新车排放法规不断升级,新车的污染排放将通过采用更先进的尾气后处理装置大幅降低;另一方面在用车、黄标车和非道路机械等成为机动车污染物控制的重点,其排放必将通过尾气治理得到大幅削减。这些都将为国内的机动车后处理装置带来巨大的市场潜力。

前文中分析了满足国Ⅳ及以上排放标准中重型柴油机主要有两条技术路线:SCR和EGR + DPF。机动车污染防治委员会通过开展“机动车国Ⅳ标准实施前相关行业准备状况调研”课题,对SCR和EGR + DPF的市场供应进行分析,结果见图7、图8。

图7 SCR系统供应能力分析(万套)

图8 EGR + DPF系统供应能力分析(万套)

从调研的数据看,EGR + DPF技术路线产能要比SCR技术路线小,主要原因是由于国内的燃油品质和应用范围受限。另外,相关企业在市场需求不明朗的情况下未能积极扩充产能。

2011年底,全国“黄标车”的保有量为1520.3万辆,按照柴油车占17%的比例计算,全国柴油“黄标车”约占258万辆。假如每年对10%的“黄标车”进行治理,目前的后处理装置市场足以满足“黄标车”治理的需求,而且能满足新车(柴油车)市场的需求。

针对新车和在用车治理需求的后处理装置,假定轻中型柴油车以170万辆/年来计算,每年将有100亿元的后处理市场;重型柴油车以180万辆/年计算,每年将有至少200亿元的后处理市场;轻型汽油车年增长量以1500万辆/年计算,每年至少300亿元的后处理市场。此外,还会拉动下游环保载体、催化剂、电控装置、尿素、机械加工等相关产业,将形成千亿元的产业规模,必将是新的经济增长点。

3 行业发展展望

“十二五”期间减排目标的任务艰巨,在新修订的《环境空气质量标准》中,增设了PM2.5平均浓度限值,而机动车行业的PM2.5排放又主要来自柴油车,再加上柴油车国IV排放标准于2013年7月1日实施。所以,未来机动车污染防治工作的重点仍是降低柴油车和摩托车污染物排放,同时要全面推动先进的柴油机和摩托车排放控制技术研发和应用。应引导柴油车和摩托车的后处理技术装置生产企业积极创新,引导生产企业开展后处理装置技术研究工作,开展相关试验研究工作,制造出新技术的产品,并形成一定的生产能力和规模,以满足各种型式发动机的需求。

节能减排是当下机动车发展的重点,而传统的节能型汽车是发展的主要对象。机动车污染防治行业应积极实施节能减排、新技术应用,提高核心技术创新在企业发展中的地位,实现全面的产业升级。

目前国内部分柴油车(机)企业的产品,发动机已经采用了先进技术,匹配了后处理装置产品,并达到了国IV标准的要求。国内大型企业已开始着手进行实施国IV/国V标准技术的储备,进行高压共轨系统、后处理装置等与发动机相匹配的试验研究,以及对主流的柴油机都采用选择性催化还原(SCR)系统,在排气温度较低情况下性能的稳定性等方面正在做进一步的研究。所以,机动车污染防治新技术和新产品将会不断呈现和广泛应用。

此外,柴油机排放的氮氧化物(NOx)为“十二五”期间机动车排放控制重点。相比较而言,各种重型商用车,农用车、工程机械用柴油机技术更加落后,基本没有采用任何排放控制装置来控制氮氧化合物和颗粒物排放,因此具有较大的节能减排潜力,柴油机后处理装置的市场也将是很大的。

总之,国家大气环保新政将进一步推动机动车污染防治行业的快速发展。

Development Report on Pollution Prevention & Control Industry of Motor-vehicles in 2013

(Specialty Committee of Pollution Prevention & Control Technology of Motor-vehicles, CAEPI, Beijing 100037, China)

X324

A

1006-5377(2014)04-0004-08

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