實(shí)施國Ⅳ的難點(diǎn)何在?
從國Ⅲ到國Ⅳ，排放限值大幅度下降，這對提升環(huán)境質(zhì)量、減少有害氣體排放是一個(gè)利國利民的大好事，可為什么大家對此十分敏感呢?主要原因有如下幾點(diǎn)：一是國Ⅳ發(fā)動(dòng)機在技術(shù)水平上有很大提升，燃油噴射系統必須改用電控高壓噴射系統，如高壓共軌或高壓?jiǎn)误w泵等先進(jìn)的燃油噴射裝置?，F有滿(mǎn)足國Ⅲ水準的機械式燃油噴射裝置已經(jīng)不能滿(mǎn)足要求;二是國Ⅳ發(fā)動(dòng)機的廢氣排放控制帶有車(chē)載排放診斷系統，能夠實(shí)現對后處理系統的尾氣質(zhì)量實(shí)時(shí)監控，一旦發(fā)現排放超標，立即報警、減少供油，進(jìn)而使車(chē)輛失去運載功能;三是目前國Ⅳ發(fā)動(dòng)機的廢氣后處理裝置多采用加噴尿素的選擇性還原系統(SCR)，尿素的供應以及利用尿素還原時(shí)的催化轉化裝置對油品質(zhì)量有較高的要求。由上述原因可知，國Ⅳ的實(shí)施不僅對行業(yè)來(lái)說(shuō)具有轉型升級和技術(shù)革命性的意義，也對基礎設施建設以及燃油質(zhì)量提出更高要求，難度之大，可以想像。
現行國Ⅳ采用的SCR技術(shù)的核心是利用大幅度提前供油，使燃料在氣缸內充分燃燒，并實(shí)現對炭煙的控制。但是由于柴油機燃燒的特殊性，燃燒充分時(shí)會(huì )產(chǎn)生大量NOx，造成尾氣中NOx嚴重超標。一般來(lái)說(shuō)，國Ⅳ發(fā)動(dòng)機的NOx排放水平較之國Ⅲ提升60%左右，甚至高于國Ⅱ水平。因此，國Ⅳ發(fā)動(dòng)機的NOx排氣后處理至關(guān)重要，如果后處理不善，則會(huì )使其排放質(zhì)量嚴重惡化，甚至低于國Ⅱ水平。因此有人擔心，如果國Ⅳ法規的實(shí)施不力，可能會(huì )帶來(lái)災難性的后果，這絕非危言聳聽(tīng)。
經(jīng)過(guò)這些年的努力，國內已經(jīng)初步建立起具有自主知識產(chǎn)權并能夠進(jìn)行規?；a(chǎn)的電控高壓燃油噴射系統、SCR后處理配套裝置的生產(chǎn)、SCR專(zhuān)用尿素還原劑的生產(chǎn)及其輸配送系統。另外，從石油部門(mén)得到的信息可知，為了配合國Ⅳ的實(shí)施，可以在各個(gè)加油站的便利店首先銷(xiāo)售小瓶灌裝的專(zhuān)用尿素溶液。另外，目前石油煉制部門(mén)也可以提供國Ⅳ實(shí)施所需的油品，到年底，滿(mǎn)足更高排放法規的油品也將投放市場(chǎng)?？梢哉f(shuō)，在實(shí)施國Ⅳ的技術(shù)準備上已經(jīng)基本就緒。
國Ⅳ技術(shù)路線(xiàn)是惟一的嗎?
目前實(shí)施的國Ⅳ技術(shù)路線(xiàn)是所謂SCR路線(xiàn)，工作中需要向排氣管?chē)娺M(jìn)經(jīng)過(guò)精確計量的尿素水溶液，用以對尾氣中NOx進(jìn)行還原。這種方法的最大優(yōu)點(diǎn)是：由于優(yōu)化了燃燒，燃油經(jīng)濟性得到提高，約比國Ⅲ發(fā)動(dòng)機油耗減少5%。另外，這種方法在國際上得到普遍采用，技術(shù)比較成熟，因此在歐洲得到廣泛應用，在各處的加油站均配套建有相應的尿素加注站。
然而，SCR技術(shù)方案需要不斷補充尿素還原劑(尿素的消耗量與柴油相比大約為16:1)，從而抵消了油耗降低帶來(lái)的經(jīng)濟性改善。因此，國際上也不斷推出可以達到相應排放標準的技術(shù)方案。如最近進(jìn)入中國市場(chǎng)的德國MAN公司的兩級增壓+高燃油噴射壓力(>160MPa)+廢氣再循環(huán)(EGR)+DOC+POC。這種方法通過(guò)采用上述方案可以達到國Ⅳ標準。與SCR相比，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是不需要補充尿素還原液，給駕駛員帶來(lái)一定的方便。當然，該方法的缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的，就是燃油經(jīng)濟性可能比不過(guò)SCR，發(fā)動(dòng)機整機的價(jià)格會(huì )比較高，發(fā)動(dòng)機在標定過(guò)程中的工作量會(huì )更大。因此，這種方法一經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)就得到眾多詬病，不僅被許多人斥之為非主流路線(xiàn)，而且指出該方法采用EGR在長(cháng)時(shí)間使用后會(huì )產(chǎn)生內部結焦阻塞，不僅影響排放質(zhì)量，而且對燃油經(jīng)濟性也帶來(lái)不良影響。
客觀(guān)地說(shuō)，任何技術(shù)路線(xiàn)都存在利弊，最終的路線(xiàn)確定是生產(chǎn)廠(chǎng)商在進(jìn)行利弊權衡之后的選擇，最終由市場(chǎng)決定。SCR在歐洲實(shí)施之初也曾遇到許多問(wèn)題，并非完美無(wú)缺的方案。走到今天，也是多年逐步發(fā)展的結果。因此，理論上說(shuō)，技術(shù)路線(xiàn)沒(méi)有主流和非主流之分，孰優(yōu)孰劣，最終由市場(chǎng)決定。
國Ⅳ的實(shí)施是一個(gè)很大的系統工程，在未來(lái)正式實(shí)施之后，想必還會(huì )出現許多難以想像的困難和問(wèn)題。因此，對于各種技術(shù)路線(xiàn)，大家都應懷著(zhù)一種寬容之心，允許各種技術(shù)路線(xiàn)出現，“百花齊放”。在滿(mǎn)足國Ⅳ標準上，采用其他方法也是可以的，譬如氮氧化物捕捉技術(shù)(LNT)，化學(xué)反應動(dòng)力學(xué)控制的低排放燃燒技術(shù)(RCCI)在甲醇柴油雙燃料燃燒方面也獲得了很好的結果。采用甲醇柴油雙燃料燃燒，將甲醇形成均質(zhì)混合氣，在氣缸內由柴油引燃，充分利用了甲醇具有高汽化潛熱、含氧的特性，在甲醇汽化時(shí)大量吸熱，降低了進(jìn)氣溫度;同時(shí)因自身汽化，減少了吸入的空氣和燃燒時(shí)NOx的產(chǎn)生。這種雙燃料燃燒方式完全可以達到國Ⅳ排放要求?？傊?，在技術(shù)道路的實(shí)施上，可以說(shuō)是條條大路通羅馬，關(guān)鍵是要組織好燃料在內燃機中的燃燒。
國Ⅳ排放的實(shí)施任重道遠
盡管有關(guān)企業(yè)都做了充分的準備，可以說(shuō)只要時(shí)間一到，就如同當年全國取消含鉛汽油一樣，全國上下立即進(jìn)入全面實(shí)施國Ⅳ的大好形勢中。但是，我們也要充分估計到國Ⅳ實(shí)施的難度，特別是實(shí)施期間的監督和質(zhì)量一致性的保證，尿素加注體系及其在車(chē)輛上應用的保證更是重要。畢竟加入尿素是用來(lái)改善環(huán)境的，并不對車(chē)輛自身運行帶來(lái)危害。好的政策或法規如果沒(méi)有良好的監督機制作保障，都將是一紙空文。
為此，我們建議，第一，加強生產(chǎn)制造和使用的監督和管理;第二，建立健全的尿素供應體系，可以分批分期逐步建設和完善尿素供應體系;第三，實(shí)現國Ⅳ多技術(shù)路線(xiàn)，探索符合國情的中國式污染控制之路。因為完全按照國外路線(xiàn)走，絕不可能走出意外的驚喜，必須另辟蹊徑，發(fā)展真正屬于中國的技術(shù)路線(xiàn)。
我們相信，隨著(zhù)國家對環(huán)境保護重視程度的進(jìn)一步增加，隨著(zhù)環(huán)保“國十條”的頒布，要在全國逐步形成人人關(guān)心環(huán)境、人人愛(ài)護環(huán)境的風(fēng)氣。讓我們的環(huán)境更美好，讓天更藍、更美麗!
