“國Ⅳ實(shí)施后，實(shí)際的應(yīng)用問題會比我們做產(chǎn)品研發(fā)時復(fù)雜得多，且僅憑企業(yè)一己之力很難掌控。”天津億利汽車環(huán)?？萍加邢薰究偨?jīng)理兼總工程師龍順洪說：“后處理企業(yè)要想做好做大，國家政策很關(guān)鍵，這個‘政策’包括實(shí)施力度、監(jiān)管力度等。其次，企業(yè)自身的素質(zhì)或是產(chǎn)品質(zhì)量也很重要。很多企業(yè)都能做后處理器，關(guān)鍵是做得怎么樣，產(chǎn)品質(zhì)量與企業(yè)的開發(fā)設(shè)計(jì)、工藝水平和質(zhì)量監(jiān)管有很大關(guān)系。
而據(jù)我觀察，目前國內(nèi)真正具備實(shí)力、具備5年以上經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)不多，大家都處于摸索階段。”順洪隨即介紹了歐洲實(shí)施歐Ⅳ排放的問題和對策，對我國國Ⅳ實(shí)施可能遇到的問題和對策談了自己的看法。
● 吸取歐Ⅳ經(jīng)驗(yàn) 歐Ⅵ測試加嚴(yán)
歐洲在實(shí)施歐Ⅳ階段遇到的第一個問題是在用車輛在城市運(yùn)行時排放嚴(yán)重超標(biāo)，甚至無法達(dá)到歐Ⅱ/Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)。“這也是很多專家和業(yè)內(nèi)人士經(jīng)常討論的問題，原因很簡單，就是測試工況和實(shí)際運(yùn)行工況不符合，尤其是公交車。”龍順洪說，相應(yīng)的對策是在歐Ⅵ階段增加了WHTC和WHSC測試，將許多低工況條件加入測試循環(huán)。
在用車輛低溫冷啟動排放超標(biāo)是歐Ⅳ實(shí)施遇到的第二個問題，“其原因是SCR催化劑的效率取決于起燃點(diǎn)，低溫時催化效率很低，低于200℃就無法正常工作。”龍順洪表示，其對策則是在歐Ⅵ階段增加了冷啟動測試。
第3個問題則是在用車輛使用中排放超標(biāo)。據(jù)龍順洪介紹，原因主要是排放控制系統(tǒng)的老化、退化和歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)前生產(chǎn)的舊車排放超標(biāo)。對策則是針對前者在歐Ⅵ階段增加核準(zhǔn)時在用一致性測試，此后每兩年進(jìn)行一次抽檢，針對舊車排放超標(biāo)問題則由政府進(jìn)行經(jīng)濟(jì)鼓勵和補(bǔ)貼舊車改裝。
“無論你做多長時間的老化耐久試驗(yàn)，排放控制系統(tǒng)本身也肯定會老化和退化，增加核準(zhǔn)時在用一致性測試，此后每兩年抽檢，這樣能充分保證其性能不至于退化太多從而導(dǎo)致超標(biāo)嚴(yán)重。”龍順洪解釋說：“另外，針對生產(chǎn)舊車的排放超標(biāo)，目前歐洲和北美都有相應(yīng)的直接經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼。我參加過美國的在用車改造項(xiàng)目，個人認(rèn)為美國在舊車改造補(bǔ)貼方面是走在世界前列的。”
● 國Ⅳ挑戰(zhàn)多 需嚴(yán)格監(jiān)管
對于我國而言，國Ⅳ實(shí)施所面臨的第一個問題則是極為復(fù)雜的國情。“首先是燃油標(biāo)準(zhǔn)偏低、質(zhì)量難以保證的現(xiàn)狀對催化劑和燃燒產(chǎn)物都構(gòu)成較大影響。其次是尿素的質(zhì)量和供應(yīng)保證，加注站等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)是必須的，但誰來建設(shè)誰來投資、運(yùn)輸成本高、二次污染等問題，都要取決于尿素標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行情況。”龍順洪說。
第三是車輛的使用條件，我國客車超載、貨車超重的現(xiàn)象依然大量存在，路況更為復(fù)雜，擁堵在多數(shù)城市更是普遍現(xiàn)象。此外，空氣中的顆粒物和組分對催化劑耐久性和轉(zhuǎn)化效率的影響，以及顆粒物導(dǎo)致排氣背壓上升進(jìn)而導(dǎo)致轉(zhuǎn)化效率的下降等等，都需要多做研究。
第四是測試工況難以體現(xiàn)發(fā)動機(jī)工作情況，“這與歐洲相同，北京的公交車這種情況就很嚴(yán)重，發(fā)動機(jī)長期處于低工況運(yùn)行狀態(tài)。”最后則是SCR系統(tǒng)的價格，由于是國Ⅳ階段開始出現(xiàn)的新生事物，SCR系統(tǒng)價格較高。
國Ⅳ實(shí)施將面臨的第二個問題是，如果沒有嚴(yán)厲處罰和嚴(yán)格執(zhí)法，國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)將形同虛設(shè)。“我國市場上作假的成本太低，處罰太少。新車生產(chǎn)和銷售過程中要涉及到環(huán)保部的型式核準(zhǔn)和工信部的生產(chǎn)一致性抽查；對于SCR系統(tǒng)質(zhì)保期內(nèi)故障或是出保后的故障修理，修理廠的維修、替換和改裝是否需要資格認(rèn)證，是否所有修理廠都可以做，若替換了不合法、不合格的SCR零部件如何處罰；終端用戶是否會購買和使用安裝了經(jīng)過國家認(rèn)證合格的SCR產(chǎn)品的車輛，產(chǎn)品合格與否，有無年檢、有無配合在用抽檢，違規(guī)又如何處罰等等。”
龍順洪指出：“這些都取決于國家的嚴(yán)格執(zhí)法和嚴(yán)厲處罰。”他認(rèn)為，國Ⅳ面臨的第3個問題是如何確保車輛使用時排放達(dá)標(biāo)。我國目前對車輛行駛時排放的檢測完全依靠OBD，但OBD的約束是否足夠？亮燈警示、限制扭矩的措施是否可以約束到駕駛員？不同廠家OBD信息的一致性、公開性如何？OBD信息能否真實(shí)反映實(shí)際的排放？
他給出的對策首先是多樣化的檢測方式，在生產(chǎn)、銷售和在用等多環(huán)節(jié)采取多途徑的檢測方式，形成一定的威懾力；其次，核準(zhǔn)車輛、發(fā)動機(jī)的一致性抽檢等，包括車輛年檢是否需要加入OBD的信息檢查和路邊的實(shí)車停車抽檢等等。
這就給國Ⅳ貫徹落實(shí)帶來了不小的挑戰(zhàn)：需要更多的檢測設(shè)備，比如國外已經(jīng)大量使用的便攜式排放測量設(shè)備（PEMS），可實(shí)際檢測尾氣流量、成分和排放，再比如尿素品質(zhì)和燃油品質(zhì)的檢測等等。“可以考慮開發(fā)一些便攜式的測量儀供執(zhí)法部門或相關(guān)生產(chǎn)單位來使用。”龍順洪補(bǔ)充說。
這個挑戰(zhàn)還包括更高的產(chǎn)品性價比和更低的TCO（總所有成本，Total cost of ownership）。“但SCR價格并非越低越好，這個產(chǎn)品包括了后處理器、噴射系統(tǒng)、尿素罐、氮氧傳感器等部件，價格太低質(zhì)量難以保證。”龍順洪說。
行業(yè)還需要做很多產(chǎn)品的應(yīng)用優(yōu)化，盡可能降低終端用戶使用成本，如真實(shí)道路條件下的發(fā)動機(jī)工況記錄分析；模擬實(shí)際工況進(jìn)行后處理系統(tǒng)的標(biāo)定驗(yàn)證；按照車型細(xì)分市場，提供差異化產(chǎn)品（如低溫啟動的公交車的SCR催化劑）等。
● OBD信息一致性和公開性難題待解
龍順洪最后談到了低溫工況的問題和對策。“這也是老生常談的問題，城市車輛的運(yùn)行工況與ETC測試并不十分吻合，城市公交車在低速、低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，明顯低于測試循環(huán)，WHTC更適合。”他認(rèn)為。
從SCR催化劑的種類和特點(diǎn)來看，釩基催化劑起燃溫度在220℃，銅基為160℃，銅鐵復(fù)合基為170℃，鐵基則為235℃，它們的完全轉(zhuǎn)化窗口T90也是不同的溫度范圍，包括氮氧化物轉(zhuǎn)化效率、抗高溫性能、城市工況的適應(yīng)性都不同。對于城市工況的公交車而言，“測試數(shù)據(jù)顯示，約70%城市運(yùn)行工況的排氣溫度實(shí)際上都低于200℃。”，因此，龍順洪認(rèn)為，銅基和銅鐵基是比較好的選擇。
低溫SCR催化劑面臨的挑戰(zhàn)首先是低溫工況，多數(shù)位于怠速工況和低負(fù)荷工況；其次是燃油中硫含量的影響，含硫高于350ppm左右會造成催化劑中毒失效；最后是尿素噴射控制策略。“SCR所用還原劑來自于尿素溶液的水解產(chǎn)物氨，應(yīng)根據(jù)催化劑類型有針對性地標(biāo)定噴射策略，以達(dá)到最佳的尿素用量及限值內(nèi)的氨泄漏量。”龍順洪建議。
因此，對于低溫SCR催化劑方案，龍順洪推薦3種：銅分子篩-SCR，具有優(yōu)異的低溫活性，體系無毒但只適合于低硫柴油；銅鐵復(fù)合分子篩-SCR同時具備優(yōu)異的低溫和高溫活性又兼具較好的耐硫性能，“是否有毒還值得商榷。當(dāng)年康明斯在美國使用時，美國環(huán)保署EPA曾進(jìn)行過長達(dá)一年多的調(diào)查，最后結(jié)論應(yīng)該是無毒或毒性較少，但現(xiàn)在說完全無毒還為時尚早”；DOC+鐵分子篩-SCR，耐硫性能好，耐高溫，但會增加成本和安裝空間。
他特別強(qiáng)調(diào)了尿素品質(zhì)的重要性。“我國國情復(fù)雜，如果政府監(jiān)管不到位，尿素品質(zhì)得不到保證，后處理系統(tǒng)開發(fā)得再好也沒用，SCR的減排效果將大打折扣甚至嚴(yán)重超標(biāo)。此外，尿素溶液的生產(chǎn)一致性是很難保證的，要保證國Ⅳ實(shí)施效果，對尿素品質(zhì)的檢測應(yīng)該成為法規(guī)貫徹的必要執(zhí)行部分，在尿素生產(chǎn)、運(yùn)輸和銷售過程中，必須加大檢測力度，這也是對OBD的一個補(bǔ)充。”他分析說。
龍順洪最后呼吁國家和行業(yè)共同介入解決OBD信息的一致性和公開性難題。“不同廠家的OBD信息是不一致的，而國內(nèi)目前主流的發(fā)動機(jī)電控單元部件均依賴國外品牌。”按照國際公約和行業(yè)規(guī)矩，它們應(yīng)該開放其發(fā)動機(jī)扭矩、轉(zhuǎn)速和排氣溫度等基本信息，但其卻采取不開放策略。“信息重復(fù)開發(fā)的工作量極大且每個廠家的要求都不一樣，誰有權(quán)獲得不同廠家的OBD信息？OBD信息能否真實(shí)反映實(shí)際的排放？這些問題我也不得而知。”他說，這使得國內(nèi)后處理企業(yè)可供產(chǎn)品范圍有限，發(fā)動機(jī)廠和整車廠也只能求助于國外品牌，不利于民族產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
