国七和欧Ⅶ法规中RDE 试验内容制定进展研究

黄维斐

（上海机动车检测认证技术研究中心有限公司, 上海 201805）

0 引言

实际道路行驶排放试验（RDE）是欧盟在欧Ⅵ阶段排放法规中首次提出，用来验证车辆实验室排放和道路排放的差异，从而确定车辆是否存在排放作弊行为。我国国六阶段排放法规中也引入RDE试验作为型式认证试验，试验方法在欧盟法规的基础上结合我国实际情况做出了一些修改。2023年，欧盟和我国分别提出了第七阶段的法规草案，其中RDE试验内容和方法发生较大变化。本文介绍了中欧RDE 法规发展过程及现状，并分析了国七阶段和欧Ⅶ阶段RDE法规研究进展及差异对比。

1 欧盟法规中RDE试验内容发展过程及现状

2016年3月，欧盟发布法规EU No.2016/427，其中第一次提出RDE试验。法规中规定RDE试验的试验流程、边界条件、设备要求和数据处理方法等内容，但其中很多细节内容尚未完善，仍处在TBD的状态[1]。同年4月，欧盟发布法规EU No.2016/646，作为No.2016/427法规的修订案，其中RDE试验行程要求上增加了“单次停车超过180s，停车段排放剔除”一项；暂定NOx的CF因子为1.5（过渡期为2.1）；增加了行程动力学特性和累计正海拔增加高度验证2个附录。

2017年6月，欧盟发布法规EU No.2017/1151，这套法规并未对前2部法规进行改动，而是将前2部法规内容整合为一套法规，作为后续修订的基础。同年7月，欧盟发布法规EU No.2017/1154，其中增加了RDE试验固体悬浮微粒质量/颗粒数量（PN）测量设备的相关要求，并规定PN的CF因子为1.5；冷起动阶段排放保留，参与最终计算；单次停车不得超过300 s；对于有速度上限的车辆调整了试验车速范围；增加了不可外接充电（NOVC-HEV 车辆）和可外接充电（OVC-HEV 车辆）车辆的试验要求和数据处理方法。2017年9月，欧洲进入欧Ⅵ C阶段，其中RDE 试验按照No.2017/1154法规进行。

2018年11月，欧盟发布法规EU No.2018/1832，其中将RDE试验NOx的CF因子调整为1.43；新增试验车辆需至少磨合3000 km的要求；删除了数据处理方法之一的功率层级法（CLEAR）；对另一数据处理方法移动平均窗口法（MAW）进行调整，MAW 法只作为试验有效性判定，其排放结果不再作为最终结果；不再使用之前的计算方法，提出当量系数法，将内燃机车和混动车的试验有效性判定要求和计算方法统一。2020年，欧洲进入欧ⅥD阶段，其中RDE试验按照No.2018/1832法规进行[2]。

2023年2月，欧盟发布法规EUNo.2023/443，其中将RDE试验NOx和PN的CF 因子进一步调整为1.1和1.34；扩展了试验温度条件，RDE试验常规温度修改为0～35℃，扩展温度修改为35～38℃。2023年9月，欧洲进入欧Ⅵ E阶段，其中RDE试验按照No.2023/443法规进行。

2 中国法规中RDE试验内容发展过程及现状

2016年12月，环境部发布轻型车国六标准GB18352.6-2016，经过数次修订后，整合了欧洲2016/427号和2016/646号法规的全部内容，并结合我国国情进行了一些调整。同时，参考了2017/1154号中有关PN颗粒物数量测量设备要求，以及NOVC-HEV 车辆和OVC-HEV 车辆的试验要求和计算方法等内容，形成了现在国六法规中附录D的RDE试验标准[3]。

2017年9月，在欧洲2017/1154 号法规发布后，机动车排污监控中心（VECC）曾发布轻型车国六RDE试验规程（试用稿）。此版规程几乎全部参考欧洲2017/1154号法规内容，包括冷起动的相关要求，但后续国六标准并未对冷起动的部分作出改动。

2018年12月，VECC发布《轻型车国六标准实施细则（试行）》。此版细则中对国六标准中的RDE试验内容进行了补充说明，包括试验流程、有效性判定和计算方法等方面。该细则进一步解释RDE试验流程中一些存在争议的环节，对于标准起到很好的补充作用。

3 国七法规中RDE试验内容研究进展

2022年，VECC开始组织国内检测机构、整车及零部件企业、高校等单位，开展国七阶段预研工作。2023年5月，RDE工作组发布《轻型汽车污染物与温室气体排放限值及测量方法（中国第七阶段）附录：实际形式排放测试规程》并开会研讨。国七阶段法规RDE试验内容相比国六阶段，出现了较大的变化。

3.1 污染物种类和限值变化

如表1所示，国六阶段，RDE试验需要测量的气态污染物有CO、NOx，颗粒物有23nm PN。国七阶段，气态污染物增加了THC、CH4、NMHC、N2O、NH3和HCHO等，种类大大增加；颗粒物方面，增加了10 nm PN和细颗粒物（PM）质量的测量要求。

表1 污染物种类

由此改动可以看出，国七阶段RDE试验需要检测的污染物数量和转鼓试验进一步对齐，对于车辆尾气排放污染物在实际行驶过程中的排放水平更为重视。国七草案中也对车载排放测量设备提出了相应污染物测量原理和精度要求。目前主流车载设备已经具备双通道氢离子火焰碳氢分析仪，用于测量THC、CH4和NMHC；量子激光分析仪（QCL），用于测量NH3和N2O；10 nm PN分析仪，可满足法规要求。对于HCHO的测量，目前车载设备尚未开发相关测量单元，需等待进一步研究。

在污染物限值要求方面，国六阶段采用的是Ⅰ型试验限值结合CF因子的方式。国七草案中并没有沿用这种方法，而可能设置RDE试验的独立排放限值。目前草案中对限值数值尚未有具体规定，等待后续进一步研究。

3.2 环境条件调整

如表2所示，海拔由国六的普通、扩展和进一步扩展3个阶段，合并为普通和扩展2个阶段，同时取消了进一步扩展系数。温度的普通范围由0～30℃调整为0～35℃，扩展范围的上下限由-7℃和35℃调整为-10℃和40℃。国七阶段RDE试验温度范围扩大，更符合我国实际情况。

表2 环境条件

国六中规定，如果试验环境条件超出范围，则试验失败。国七草案中将这一条修改为，排放合格的情况下，若海拔、温度超出规定，可以认定试验有效。国七中对于试验有效性判定的调整，解决了在夏天、冬天及高海拔地区等环境条件较恶劣的时期和地区无法开展试验的问题。

3.3 新增车辆冷起动和预处理要求

如表3所示，国六法规中规定，冷起动阶段不参与排放计算，所以RDE试验没有冷起动的要求，车辆试验前无需预处理和浸车。国七草案中规定，冷起动部分计入排放结果计算，增加了车辆试验前预处理和浸车的要求。其中，车辆预处理有4种方式，在实际道路和转鼓上进行均可；车辆浸车时间为6～56h，和Ⅰ型试验浸车时间接近。同时需要保证试验开始时发动机冷却液温度与测试环境温度相差不超过±2℃，说明浸车区需要进行温控，最好将RDE 试验前的浸车放在Ⅰ型试验浸车区内进行。

表3 冷起动和预处理

3.4 新增限速90km/h以下车辆试验方法

对于最高车速限制在90km/h以下（包含90km/h）的车辆，国六中没有相关规定，RDE试验无法开展。国七草案中增加了这一部分车辆的试验方法：只进行市区和市郊工况RDE测试，行驶路线应包括50%市区路段和50%市郊路段，行驶比例的误差应控制在±10%以内。市郊路段中应涵盖至少5min以上最高车速至最高车速减10km/h的速度范围。整个RDE试验持续时间应在60～90min。窗口评价中只包含市区和市郊窗口，不包含高速窗口。

3.5 新增高海拔CO2特性曲线修正方法

车辆在高海拔地区地区进行RDE试验，影响最显著的就是油耗及CO2排放。如果直接拿高海拔的CO2排放数据和平原地区进行的Ⅰ型试验数据进行窗口法计算，那么窗口正常性的结果会偏低，甚至导致试验无效，从而无法正确反映车辆在高海拔地区实际的排放水平。

针对这一问题，国七草案中新增高海拔CO2特性曲线修正方法。标准规定，在平均海拔700m以上的地区进行RDE试验，需要对Ⅰ型试验CO2的排放结果进行修正，其中市区、市郊和高速3段CO2排放结果根据不同海拔有不同的修正因子，修正后再进行窗口法的计算评估，可以更准确地评估高海拔试验的窗口正常性。

3.6 排放结果计算方式改变

如表4所示，国七草案在排放结果计算上相比国六出现了较大变化，放弃移动平均窗口法，改用全程平均的方法，可以更直接、简单地反映RDE试验排放结果。放弃移动平均窗口法，也弱化了RDE试验和Ⅰ型试验在计算方面的联系，和RDE试验限值独立相呼应。

表4 排放结果计算

4 欧Ⅶ法规中RDE试验内容研究进展

2022年11月，欧盟发布欧Ⅶ排放法规草案，发布后欧盟各方针对草案内容一直开展讨论和修订。其中RDE 试验内容相较于欧Ⅵ E阶段变化较大[4]。

4.1 污染物种类和限值

欧Ⅶ草案中公布了对M1、N1车辆的限值要求，将柴油车限值加严到汽油车的限值水平，而汽油车限值与欧ⅥE阶段限值持平；增加NH3排放限值；PN颗粒物数量的粒径要求从23 nm加严至10nm；RDE道路试验CF 因子取消，限值与Ⅰ型试验限值相同；对于短行程（10km以内）试验，RDE道路试验用排放总量作为判定依据，不使用距离特性排放。

4.2 测试方法

欧Ⅶ草案中取消了市区、市郊和高速各段里程、里程占比、平均车速及试验时长等要求，试验行程可由任意车速段、里程占比和时长构成；将试验里程规定为最短2km，冷起动阶段由试验前5min改为试验前2 km。

欧Ⅶ草案中还规定，对于无法在道路上完成测试的污染物，可采用试验室RDE循环进行测试。测试工况采用RDE试验路谱或试验室其他测试循环，可以在实验室模拟海拔、温度、和道路坡度等边界条件，但不允许模拟组合特定的边界条件，如-7℃浸车、23℃试验这种情况。因为这相当于用扩展系数去做正常试验，无法反映车辆真实排放水平。

4.3 环境条件

如表5所示，欧Ⅶ草案中，将海拔扩展到1800m，温度扩展为-10 ～45℃，RDE试验的环境条件大幅扩展。

表5 环境条件变化

4.4 有效性判定

欧Ⅶ草案规定，不再使用行程动力学、行程累计正海拔增加量作为行程有效性判定依据。同时，增加了功率质量比WBT（kw/t）和平均功WBA（kw·h/km）。对不同WBT车辆的行程，WBA 有不同要求。

（1）对功率质量比大于等于50 kW/t 的所有车：WBA ＜[待定：0.25…0.30] 时行程有效。

（2）对功率质量比低于50 kW/t 的车以及所有N1类车：WBA ＜[待定：0.22…0.27]时行程有效。

4.5 排放结果计算

欧Ⅶ草案采用全程平均法进行排放计算，需要计算首个10 km和总行程的结果。如果总距离小于10 km，则将排放量作为结果，不计算除以距离的平均值；如果总距离超过10 km，则将综合排放量除以总距离，并将结果与排放限值进行比。试验中发生再生事件，计算其再生加权排放量，而不是试验作废。

5 国七与欧Ⅶ法规中RDE试验内容差异分析

总体来看，国七法规草案中RDE试验内容在国六的基础上，大幅增加了污染物测量种类，修改排放限值，拓宽了试验环境条件，增加了限速车辆试验方法和海拔地区CO2排放修正方法。同时，修改了排放结果计算方法，采用全程平均法，并将冷起动阶段纳入计算。RDE试验的行程要求、有效性判定和试验流程等方面，大部分都被保留。

欧Ⅶ法规草案中RDE试验内容则和现阶段欧ⅥE阶段几乎完全不同，不仅在行程要求、有效性判定发生大幅度改动，在污染物种类方面有所增加。污染物限值方面，将柴油和汽油车辆限值统一，环境条件也进一步拓宽。此外，排放结果计算改为平均法，需要计算前10km和总行程的排放结果。

6 结束语

国七和欧Ⅶ法规中RDE试验内容在研究进展方向上有所不同。国七阶段RDE试验倾向于在国六基础上，多个维度进行拓展，使RDE试验更全面、直接地反映出车辆实际道路排放水平。欧ⅦRDE试验则倾向于使用自由度更高的试验方法，取消原有试验行程比例构成和有效性判定，只要排放合格，试验只行驶2km也没有问题。检测机构应针对国七和欧Ⅶ法规中RDE试验内容的不同变化做好应对，充分了解试验方法、边界条件，新增满足标准要求的测试设备，为后续开展试验打好基础。