DPF助力柴油车减排

沈立

无论是在韩国，还是在欧洲的一些发达国家，柴油车带来的污染物排放都是令政府当局头痛不已的环境问题之一。

环境保护部发布的《2015年中国机动车污染防治年报》指出，当前我国机动车污染问题日益突出，2014年全国汽车保有量达到2.43亿辆，尾气排放已成为我国空气污染的重要来源，是造成灰霾天气的重要原因之一。

对此，韩国环境研究院研究员姜光圭以近年韩国大首尔地区机动车减排工程为例，深入分析了当地减排措施与成效，为机动车尾气防治工作提供了宝贵的数据、经验和思路。

减排措施不间断

自上世纪80年代以来，韩国大首尔地区污染物呈持续恶化趋势，和发达国家相比，PM10 浓度高出1.9～3.6倍，NO2 高出1.4～1.9倍，大气环境形势面临严峻的考验。

“当地大气环境的持续恶化，与日益增多的机动车固有量有密切联系。”韩国环境研究院研究员姜光圭指出道：“据韩国大气政策后援系统（Clean Air Policy Support System）2007年的统计显示：来自于道路移动污染源的PM10排放，占当地PM10总排放量的52%；来自于道路移动污染源的氮氧化物，占氮氧化物总排放量的48%。”

数据指出，75%～77%以上的汽车污染物，由车龄5年以上的汽车排放，其中包括90%以上的汽车PM10排放量以及71%以上的汽车氮氧化物排放量均由老旧车提供。尤其是车龄长达10年以上车辆，其污染物排放量更大幅提高。

事实上，韩国早于1980年就开始关注机动车尾气污染问题，建立机动车尾气排放标准，并颁布汽车尾气排放的实质性管理条例。此后1995年颁布的《清洁空气保护法》针对汽车尾气作出了法律规范。

“2003年《首尔都市圈空气质量改善特别法》（以下简称《特别法》）对机动车及机动车燃料作出明确的规定，并分别制定汽车燃油及尾气排放标准和处罚准则。”姜光圭介绍说：“《特别法》集中制定了针对老旧车辆对策，如将老旧车辆列为特定车辆管理：在首都圈超过排放气体保证期的车辆，被归类为‘特定车辆，针对‘特定车辆，在使用中汽车的详细检查中采用差异性的排放许可标准。无法达标的车辆，则须安装减排装置、更换低公害发动机或提前报废。”

与此同时，韩国通过管制与激励并重的政策，一方面通过制定比发达国家更加严格的标准，以引导车主环保观念的转变；另一方面则加紧制定对节能减排行为的奖励机制。

“为了减少路面上行驶的汽车数量和尾气排放，韩国除了大力发展公共交通以外，还对市区部分热门路段收取‘拥堵费。”中国-东盟环境保护合作中心博士郑军分析说：“尽管韩国并没有实施强制性的限行措施，但相对的，‘限行可以由当地市民自主申请。”

据郑军介绍，大首尔地区的市民可根据日常用车情况，自愿选定周一至周五中的某天不开私家车上路，市民在选定时间后可向政府申领电子标志卡并贴到车上。参与“限行”的市民，政府将给予多项优惠：如减免一定的车船税、在公营停车场可获得最高30%的折扣、缴纳“拥堵费”时最高可得到50%的折扣等。

此外，韩国政府加强对绿色环保汽车的研发扶持力度，制定了技术研发、制造和销售等一揽子扶持计划。对从事清洁能源汽车和核心零配件研发给予经费支持，对LPG混合动力车和外接充电式混合动力汽车等技术开发给予支援。对燃料电池发电机老化防止等燃料电池系统技术开发以及高效能蓄电池技术开发和氢燃料电池车设施的构建给予了扶持。

DPF助力柴油车减排

“无论是在韩国，还是在欧洲的一些发达国家，柴油车带来的污染物排放问题都是令政府当局头痛不已的环境问题之一。”姜光圭说。

有鉴于此，韩国继1988年以举办首尔奥运会为契机实现了汽车三元催化装置等烟尘控制设施的义务安装后，又于2010年开始，对首尔及周边地区推行柴油车的减排工程。“实施对象为总重超过2.5吨且使用期限超过7年的柴油车、重型卡车等，这些车辆都必须安装尾气废气后处理装置。收到加装环保设施命令的车辆，须在6个月内安装柴油颗粒过滤器（Diesel Particulate Filter，简称DPF）或将现引擎改装为环保引擎，否则其将被提早报废。”姜光圭介绍说。

业内专家指出，柴油车加装的DPF装置采用可通气的多孔陶瓷材料，陶瓷孔壁中的微孔可以让柴油引擎的废气分子通过，而黑烟颗粒由于无法通过微孔而被过滤在陶瓷孔壁内表面，进而达到消除黑烟的效果。像这样的尾气净化过滤装置，安装在柴油车上，最高能够削减95%以上的PM排放，其优点在于结构简单，安装方便，无油耗增加，新车、旧车均可使用。

在首尔的减排工程实施过程中，DPF的安装费用由车主先行支付，政府随后根据情况给予定额补贴，补助资金由国家预算和地方预算各一半的形式落实。汽车出厂年限在4～5年的车辆持有人，DPF安装费用由政府全额补助，车主可谓零负担。汽车出厂年限在7年以上的，根据所安装DPF种类的负担率，车辆持有人则须承担一部分的费用。如车主属于低收入人群的话，政府将降低个人的承担比重，相应增加补助金。

环保设施安装后，车主可享受3年环境改善负担金的免除以及免费的尾气精密检查。但若接到政府的环保设施安装命令仍不予履行的车主，将被处以最高300万韩元罚款（约合人民币17600元）。政策实施伊始，政府只对行驶过程中被发现的未履行措施的车辆处以罚款，但据《首都圈大气环境改善特别法》规定，从2014年1月开始，未履行环保措施的车辆即使不运行也会被处以罚款。

“政策实施初期，DPF的安装也并非一帆风顺。由于事后管理规章的缺失，安装减排装置的人员和车主环保意识薄弱，加上一些技术上的难题，一度让减排工程效果打上折扣。”姜光圭表示说。比如在垃圾车、小区公交、干线公交、学院公交、快递车辆等低速车辆上安装的减排设备，因没有良好的烟煤再生条件导致出现发动机性能低下、燃油经济性下滑及过滤层破损等情况。此外减排装置的脱离、用复合再生的DPF替代新设备安装的情况也有出现。

为此，韩国政府部门一方面加强社会舆论曝光以及政府监管力度，另一方面则通过调整减排工程的援助对象和设置恰当的援助标准、改善减排工程的认证制度、强化减排工程的安装和事后管理制度、制定脱离装备的再次利用和超过保证期安装装备的管理方案等一系列措施，确保减排工程确得以落实。

“目前，制造、提供、售卖DPF等减排设备以及低公害发动机的企业，须取得韩国当地环境部门制定的、减排效能有效的相关认证。同时，环保部门还会根据车主承担比重不同，引导其选择PM减排效率更高的‘p-DPF设备。”姜光圭表示说。

据韩国环境研究院提供的调研报告显示，目前韩国当地柴油车主流安装的DPF装置主要包括自然再生DPF、电子加热式复合再生DPF、燃烧式复合再生DPF、p-DPF等几种，其在性能及价格上各有优劣。

自然再生DPF装置简单、故障少、价格低廉，但在低速行驶车辆上不能安装；电子加热式复合再生DPF可以被安装在低速行驶车辆上，但价格比自然再生DPF高，且装置复杂、容易故障，须使用车辆本身的电源，有电池、发电机容量等问题；燃烧式复合再生DPF可在多样的驾驶条件下使用，但燃烧器运行范围调节等需要精密装置，且设备造价较高；p-DPF装置简单、故障少、造价低，但其PM减排率低于50%。

留给我们的启示

据广州、深圳近期完成的大气颗粒物源解析数据显示，广州市PM2.5有21.7%来源于机动车尾气，深圳机动车尾气则贡献了41%的PM2.5。

“珠三角地区人口密度约为大首尔地区的1/2，机动车的普及程度略低，区域内的机动车密度比大首尔地区低4倍。但随着经济的持续增长，未来珠江三角洲地区的汽车保有量仍将快速增长，存在氮氧化物一次污染和雾霾污染持续恶化的潜在可能。”郑军指出道。

无独有偶的是，与韩国相似，我国柴油车尾气排放在所有移动污染源中占据了重要位置。据《2015年中国机动车污染防治年报》的数据显示，2014年我国汽车氮氧化物（NOx）排放量为578.9万吨，颗粒物（PM）排放量为55万吨，在这其中，70%的氮氧化物排放以及90%以上的PM排放均来源于柴油车。

记者在广东省环境保护厅了解到，截至2015年底，广东剩余的39.7万辆黄标车中，约30.7万台属于“柴油黄标车”。

有鉴于此，有业内专家提出，除了进一步加大对黄标车的淘汰力度以外，是否能参照国外经验，尝试在省内推广柴油颗粒过滤器的安装，以达到柴油车的减排效果。

记者查阅资料发现，除韩国以外，在不少发达国家，政府都出台了一系列政策支持DPF系统的安装。据统计，截至2013年9月，欧盟已有2500万辆轻型柴油车安装了DPF系统，美国有250万辆重型柴油车安装DPF系统。日本从2000年开始在柴油车上加装DPF系统，对安装DPF系统的车辆进行减税最高50%的奖励，对使用超过11年且不安装DPF系统的柴油车，增税10%。

“省内一直建议有条件的地区率先对柴油黄标车加装尾气后处理装置，但目前国家还没有比较完善的顶层设计，效果相对有限。”广东省环境保护厅相关负责人表示说。以韩国环境研究院的经验分析可以看到，DPF的强制安装须有国家层面的标准制度、资金预算，还有就是法律层面的政策支持，以及相关的技术指引、检测标准等。

“机动车尾气减排是广东大气污染防治工作的重点任务之一。”广东省环境保护厅大气处相关负责人表示说：“2015年以来，广东共淘汰黄标车约56.6万辆，超额完成国家淘汰计划的56%。”

此外，今年6月30日前，广东新车将全面实施国五排放标准，而去年年底起珠三角地区已经全面实施了国V标准。也就是说，未来达不到国V标准的新车，将不能在广东省内销售。