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环境部尹航:重型车排放标准实施进展与未来动向

2021-09-07 13:36
【新能源汽车网】

2021年9月3日-5日,由中国汽车技术研究中心有限公司、中国汽车工程学会、中国汽车工业协会、中国汽车报社联合主办,天津经济技术开发区管理委员会特别支持,日本汽车工业协会、德国汽车工业协会联合协办的第十七届中国汽车产业发展(泰达)国际论坛(以下简称泰达汽车论坛)在天津市滨海新区召开。本届论坛围绕“融合•创新•绿色”的年度主题,聚焦行业热点话题展开研讨。

在9月5日 “专题研讨:政策趋严下的商用车合规管理与对策”中,生态环境部机动车排污监控中心副主任  尹航:发表了题为“重型车排放标准实施进展与未来动向”的演讲。


以下为演讲实录:

尹航:大家上午好!非常高兴能借这次论坛机会和大家汇报一下重型车行业标准的现在实施情况以及我们对未来标准方向的判断。

重型车标准是2018年6月发布的,这个标准本身对污染物有一个大幅度的加严,这里我也写了氮氧化物和颗粒物同时削减67%和77%。我们在国四国五的SCR的技术路线上,全面推进了DPF技术的应用。在今年上半年四月份,生态环境部发布了公告,正式实施了国六的标准,从今年7月1号开始。因为当时为什么特意发这个公告也是考虑到这两年开始疫情对行业的影响是非常大的。我们做了一下调研,最终发了这个公告。这个公告,一个是明确了我们的实施时间是不变的,在这个标准情况下要评估氮氧化物的限值依然按照原来的标准执行,最后把行业非常关心的国6B的车必须进行远程监控,而不是到6B阶段才远程监控,明确了一下。

今年是7月1号正式实施,但是有些地方已经提前实施这个标准。从2019年6月到今年5月,这一年我们大概统计了508个机型,柴油机和天然气的。左边是柴油机的,统计的机型362个。通过这个机型氮氧化物的排放数据可以看到,相比460的限值来说整个排放非常好,平均的排放是在219毫克/千瓦时,在限值的一半230毫克/千瓦时以下,60%的机型都是低于这个限值的。天然气的车辆也是类似的,整个排放的结果也是非常不错的,平均值在201毫克/千瓦时,有66%的天然气的机型都是低于限值的一半,从申报数据来看结果还是非常好的。

如果在整车上进行测试,平均排放都非常低,基本上都在100多毫克/千瓦时的水平,从图上可以看到有95%以上的车型在实际道路上测试都是低于实验室的460毫克/千瓦时的限值,我们标准是690,还有很大的余量,这是整个车辆的一个情况。

由于咱们一般的排放控制技术的引入,通常都会带来油耗的增加,我们也特意去看了一下国六标准这些机型油耗的水平。可以看出来,随着功率的增加,油耗与二氧化碳的排放比呈下降的趋势,特别在低功率段下降幅度更加明显。从右边那张图我们去对比一下与EPA的二氧化碳限值,扣除3%的工况折算系数之后,现在国六的发动机按排量来分的话,其实也就是在三升以下的排量里面有一些是超过了EPA的限值,在三升以上的我们都能满足EPA2021年的限制,甚至应该可以看到基本可以满足2027年的限值,但是没有余量了。现在国六标准发动机的油耗水平也是非常不错的。

国六相比国五在OBD方面也有很大改进,现在有进步但是存在一些问题。主要的问题就是现在OBD控制系统报故障与否与车辆实际是否超标没有建立联系。A类故障是非常严重的故障,但是发生A类故障的时候还有49%的车是不超标的,C类是非常小的故障,但是C类故障里面也有20%多是超标的,故障报警和车辆排放相关性还不是非常好。

另外,在标准里面对IOPR率检测频率的要求现在跟实际比起来还是要求比较低的,这是在下一步要进行调整的。

这是大家非常关注的远程监控平台的情况,我们从2019年6月开始启动平台搭建工作,并且和地方、企业平台进行对接联调,目前从7月1号实施以后截止到现在我们的平台里面已经接入211家企业、接入车辆40万辆。

关于未来一个发展标准要和需求结合来看,现在大气十条、大气保卫战、攻坚战的实施,我们空气改善质量非常明显。虽然有改善,但是现在形势并不是那么乐观,左下角这张图可以看到相对2035年基本实现美丽中国的目标。我们的理解,全国这些城市空气质量达标,但是现在我们看到还有不到50%的城市空气质量不达标,离我们100%达标还有非常远的路要走。而且现在大家都关心的PM2.5有了非常明显的改善,但是PM2.5经常发生比较严重的区域还是京津冀、长三角地区。右上角的图可以看到,与机动车污染相关的臭氧是在上升的。而且现在重型车从污染物的总的排放贡献来看氮氧化物移动源是贡献了全国氮氧化物60%,这里面重型柴油车的氮氧化物又贡献了移动源的35%,这么高一个比例,所以十四五重型柴油车还是减排和管控的重点。

这次论坛也是碳达峰、碳中和,整个温室气体的管理也是我们下一步需要解决的一个重要问题。这里面我引用的是国家公开发布2014年的报告。2014年,道路运输里有84%来自于车辆,可能有一半来自于我们的重型柴油车,所以在下一阶段标准考虑的时候必须要关注一下温室气体二氧化碳的减排。

第四方面是从国际标准法规的变化形势来看,欧美都在持续加大管控力度去降低氮氧化物的排放。欧7正在讨论,现在欧7准备在现有的基础上下降83%,降到单车到0.077毫克/千瓦时这样一个水平。所以,欧美都在大力度降氮氧化物排放。

我们这里面有几个重点的方面,第一个就是持续加大污染物排放限值的要求。原因很简单,我们绿色商用车保有量未来还会持续增加,由2019年3000万辆左右,增加到2035年5200到5700万辆,这是我们的预测。如果我们仅实施国六标准不再进一步加严限值,基本到2030年的时候我们就进入了瓶颈。如果我们想实现氮氧化物的排放总量从百万吨级到十万吨级的变化,我们就有必要在未来进一步去加严重型车氮氧化物的排放限值的要求。现在也是设计了三个限值的目标,一是降50%到0.23,二是降75%,三是降90%。降90%大家觉得这个目标是非常严格了,但是现在降75%到0.04,比美国2027年的目标还要高一些。对于这三个限值的目标,我们也是联合企业做发动机和后处理系统的开发,去评估验证这样一个限值的目标是否具有现实性、可行性,现在这个工作也在开展。

第二方面,建立温室气体的管控体系。我们国家现在仅通过油耗标准间接管理二氧化碳排放,但是在欧洲和美国,有专门的温室气体标准对发动机或者整车通过单车单机的限值、通过企业平均的方式进行二氧化碳的管理。所以我们现在也是在研究,而且测试工况都是和排放相同的测试工况,这也是为我们在下一标准里面引入二氧化碳的管理是一个有力的因素。我们也正在研究讨论在下一阶段标准当中是否要制定这样一个发动机和整车的二氧化碳限值,也在考虑在整车的方法上面是用软件模拟测试还是单车单机的限值等方式,这些都在我们的考虑当中。

第三方面,以前随着大家对实际道路排放的关注,我们过去因为缺乏很多检测手段很难评估实际道路排放水平。这两年随着探测技术包括远程监控信息的收集,现在对于实际道路的车辆排放状况有了一个非常好的把握。通过实测道路数据来看,氮氧化物的高值的发生点通常都是在车辆低速的阶段,占80%以上的排放集中在冷启动阶段。但是目前我们这个标准,对处理方法是剔除冷启动,对冷启动重要性的体现远远不够。而且通过远程监控信息大家可以看出来,我列了四个车型。在实际车型运行当中,低负荷的占50%以下,氮氧化物的排放也是非常高的。右边两张图可以看到,发动机的工况是WHTC,低负荷状态只有20%多,但是在实际道路采集数据实际超过50%。同时在排放的时候CHTC的氮氧化物的排放占比是15%,实际道路上面低负荷的氮氧化物排放量超过了40%。

也就是说,我们现在的标准和方法实际上是没有充分的体现低负荷的影响,我们也在考虑是否有必要像美国一样制定一个低负荷的工况专门强调低负荷的控制。

另外就是OBD和远程监控的问题,国六相比国五,OBD方面有了进步。在下一阶段,我们会进一步的去完善OBD的要求。这种要求一方面是对监控性能的完善,另一方面,我们也在考虑在国六标准实施的时候,在OBD合规验证方面企业花了非常多的精力,这个可能未来会考虑要对故障类型包括型式检验的流程要求进行简化,给企业减负,让企业以自我保证的形式完成OBD的行驶检验工作。另外,现在也有很多的氮氧化物传感器的技术,我们也准备下一阶段考虑引入在线检测概念补充到OBD的要求里面来。包括还有远程监控国六第一次开始应用,对于数据的准确性、一致性要求下一阶段也会进一步的去规范,包括通过构建排放模型、远程监控数据去对合规性车辆是否达标进行判断,包括前面提到了我们在行驶检验阶段放松OBD的验证工作。但是实际上需要企业自己在整车量产阶段对OBD所有功能进行验证,整车PV概念下一阶段也要纳入到标准里面。

总的来说,下一阶段我们考虑重型车这块超低氮氧化物排放是必然要求。另外可能更进一步地关注实际道路的排放,体现冷启动的重要性,也要考虑双碳目标的实现,包括对新能源车的推动,要对温室气体进行管控,同时对OBD、OBM技术进一步的完善和导入。另外要解决现在低负荷工况考虑不足,可能要专门制定相应的低负荷的工况去强化对低负荷状态下排放的管理。另外为了充分保护人体的健康,可能也会逐步的引入一些非常规污染物的排放。

由于时间关系就简单和大家分享这些内容,谢谢大家!


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