“國Ⅳ實(shí)施后，實(shí)際的應用問(wèn)題會(huì )比我們做產(chǎn)品研發(fā)時(shí)復雜得多，且僅憑企業(yè)一己之力很難掌控。”天津億利汽車(chē)環(huán)?？萍加邢薰究偨?jīng)理兼總工程師龍順洪說(shuō)：“后處理企業(yè)要想做好做大，國家政策很關(guān)鍵，這個(gè)‘政策’包括實(shí)施力度、監管力度等。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(kāi)發(fā)設計、工藝水平和質(zhì)量監管有很大關(guān)系。
而據我觀(guān)察，目前國內真正具備實(shí)力、具備5年以上經(jīng)驗的企業(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(wèn)題和對策，對我國國Ⅳ實(shí)施可能遇到的問(wèn)題和對策談了自己的看法。
● 吸取歐Ⅳ經(jīng)驗 歐Ⅵ測試加嚴
歐洲在實(shí)施歐Ⅳ階段遇到的第一個(gè)問(wèn)題是在用車(chē)輛在城市運行時(shí)排放嚴重超標，甚至無(wú)法達到歐Ⅱ/Ⅲ標準。“這也是很多專(zhuān)家和業(yè)內人士經(jīng)常討論的問(wèn)題，原因很簡(jiǎn)單，就是測試工況和實(shí)際運行工況不符合，尤其是公交車(chē)。”龍順洪說(shuō)，相應的對策是在歐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(chē)輛低溫冷啟動(dòng)排放超標是歐Ⅳ實(shí)施遇到的第二個(gè)問(wèn)題，“其原因是SCR催化劑的效率取決于起燃點(diǎn)，低溫時(shí)催化效率很低，低于200℃就無(wú)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(dòng)測試。
第3個(gè)問(wèn)題則是在用車(chē)輛使用中排放超標。據龍順洪介紹，原因主要是排放控制系統的老化、退化和歐Ⅳ標準前生產(chǎn)的舊車(chē)排放超標。對策則是針對前者在歐Ⅵ階段增加核準時(shí)在用一致性測試，此后每?jì)赡赀M(jìn)行一次抽檢，針對舊車(chē)排放超標問(wèn)題則由政府進(jìn)行經(jīng)濟鼓勵和補貼舊車(chē)改裝。
“無(wú)論你做多長(cháng)時(shí)間的老化耐久試驗，排放控制系統本身也肯定會(huì )老化和退化，增加核準時(shí)在用一致性測試，此后每?jì)赡瓿闄z，這樣能充分保證其性能不至于退化太多從而導致超標嚴重。”龍順洪解釋說(shuō)：“另外，針對生產(chǎn)舊車(chē)的排放超標，目前歐洲和北美都有相應的直接經(jīng)濟補貼。我參加過(guò)美國的在用車(chē)改造項目，個(gè)人認為美國在舊車(chē)改造補貼方面是走在世界前列的。”
● 國Ⅳ挑戰多 需嚴格監管
對于我國而言，國Ⅳ實(shí)施所面臨的第一個(gè)問(wèn)題則是極為復雜的國情。“首先是燃油標準偏低、質(zhì)量難以保證的現狀對催化劑和燃燒產(chǎn)物都構成較大影響。其次是尿素的質(zhì)量和供應保證，加注站等基礎設施的建設是必須的，但誰(shuí)來(lái)建設誰(shuí)來(lái)投資、運輸成本高、二次污染等問(wèn)題，都要取決于尿素標準的執行情況。”龍順洪說(shuō)。
第三是車(chē)輛的使用條件，我國客車(chē)超載、貨車(chē)超重的現象依然大量存在，路況更為復雜，擁堵在多數城市更是普遍現象。此外，空氣中的顆粒物和組分對催化劑耐久性和轉化效率的影響，以及顆粒物導致排氣背壓上升進(jìn)而導致轉化效率的下降等等，都需要多做研究。
第四是測試工況難以體現發(fā)動(dòng)機工作情況，“這與歐洲相同，北京的公交車(chē)這種情況就很?chē)乐?，發(fā)動(dòng)機長(cháng)期處于低工況運行狀態(tài)。”最后則是SCR系統的價(jià)格，由于是國Ⅳ階段開(kāi)始出現的新生事物，SCR系統價(jià)格較高。
國Ⅳ實(shí)施將面臨的第二個(gè)問(wèn)題是，如果沒(méi)有嚴厲處罰和嚴格執法，國Ⅳ標準將形同虛設。“我國市場(chǎng)上作假的成本太低，處罰太少。新車(chē)生產(chǎn)和銷(xiāo)售過(guò)程中要涉及到環(huán)保部的型式核準和工信部的生產(chǎn)一致性抽查；對于SCR系統質(zhì)保期內故障或是出保后的故障修理，修理廠(chǎng)的維修、替換和改裝是否需要資格認證，是否所有修理廠(chǎng)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(hù)是否會(huì )購買(mǎi)和使用安裝了經(jīng)過(guò)國家認證合格的SCR產(chǎn)品的車(chē)輛，產(chǎn)品合格與否，有無(wú)年檢、有無(wú)配合在用抽檢，違規又如何處罰等等。”
龍順洪指出：“這些都取決于國家的嚴格執法和嚴厲處罰。”他認為，國Ⅳ面臨的第3個(gè)問(wèn)題是如何確保車(chē)輛使用時(shí)排放達標。我國目前對車(chē)輛行駛時(shí)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(chǎng)家OBD信息的一致性、公開(kāi)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(xiāo)售和在用等多環(huán)節采取多途徑的檢測方式，形成一定的威懾力；其次，核準車(chē)輛、發(fā)動(dòng)機的一致性抽檢等，包括車(chē)輛年檢是否需要加入OBD的信息檢查和路邊的實(shí)車(chē)停車(chē)抽檢等等。
這就給國Ⅳ貫徹落實(shí)帶來(lái)了不小的挑戰：需要更多的檢測設備，比如國外已經(jīng)大量使用的便攜式排放測量設備（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(kāi)發(fā)一些便攜式的測量?jì)x供執法部門(mén)或相關(guān)生產(chǎn)單位來(lái)使用。”龍順洪補充說(shuō)。
這個(gè)挑戰還包括更高的產(chǎn)品性?xún)r(jià)比和更低的TCO（總所有成本，Total cost of ownership）。“但SCR價(jià)格并非越低越好，這個(gè)產(chǎn)品包括了后處理器、噴射系統、尿素罐、氮氧傳感器等部件，價(jià)格太低質(zhì)量難以保證。”龍順洪說(shuō)。
行業(yè)還需要做很多產(chǎn)品的應用優(yōu)化，盡可能降低終端用戶(hù)使用成本，如真實(shí)道路條件下的發(fā)動(dòng)機工況記錄分析；模擬實(shí)際工況進(jìn)行后處理系統的標定驗證；按照車(chē)型細分市場(chǎng)，提供差異化產(chǎn)品（如低溫啟動(dòng)的公交車(chē)的SCR催化劑）等。
● OBD信息一致性和公開(kāi)性難題待解
龍順洪最后談到了低溫工況的問(wèn)題和對策。“這也是老生常談的問(wèn)題，城市車(chē)輛的運行工況與ETC測試并不十分吻合，城市公交車(chē)在低速、低轉速運行，明顯低于測試循環(huán)，WHTC更適合。”他認為。
從SCR催化劑的種類(lèi)和特點(diǎn)來(lái)看，釩基催化劑起燃溫度在220℃，銅基為160℃，銅鐵復合基為170℃，鐵基則為235℃，它們的完全轉化窗口T90也是不同的溫度范圍，包括氮氧化物轉化效率、抗高溫性能、城市工況的適應性都不同。對于城市工況的公交車(chē)而言，“測試數據顯示，約70%城市運行工況的排氣溫度實(shí)際上都低于200℃。”，因此，龍順洪認為，銅基和銅鐵基是比較好的選擇。
低溫SCR催化劑面臨的挑戰首先是低溫工況，多數位于怠速工況和低負荷工況；其次是燃油中硫含量的影響，含硫高于350ppm左右會(huì )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(lái)自于尿素溶液的水解產(chǎn)物氨，應根據催化劑類(lèi)型有針對性地標定噴射策略，以達到最佳的尿素用量及限值內的氨泄漏量。”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(wú)毒但只適合于低硫柴油；銅鐵復合分子篩-SCR同時(shí)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。當年康明斯在美國使用時(shí)，美國環(huán)保署EPA曾進(jìn)行過(guò)長(cháng)達一年多的調查，最后結論應該是無(wú)毒或毒性較少，但現在說(shuō)完全無(wú)毒還為時(shí)尚早”；DOC+鐵分子篩-SCR，耐硫性能好，耐高溫，但會(huì )增加成本和安裝空間。
他特別強調了尿素品質(zhì)的重要性。“我國國情復雜，如果政府監管不到位，尿素品質(zhì)得不到保證，后處理系統開(kāi)發(fā)得再好也沒(méi)用，SCR的減排效果將大打折扣甚至嚴重超標。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)的檢測應該成為法規貫徹的必要執行部分，在尿素生產(chǎn)、運輸和銷(xiāo)售過(guò)程中，必須加大檢測力度，這也是對OBD的一個(gè)補充。”他分析說(shuō)。
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(kāi)性難題。“不同廠(chǎng)家的OBD信息是不一致的，而國內目前主流的發(fā)動(dòng)機電控單元部件均依賴(lài)國外品牌。”按照國際公約和行業(yè)規矩，它們應該開(kāi)放其發(fā)動(dòng)機扭矩、轉速和排氣溫度等基本信息，但其卻采取不開(kāi)放策略。“信息重復開(kāi)發(fā)的工作量極大且每個(gè)廠(chǎng)家的要求都不一樣，誰(shuí)有權獲得不同廠(chǎng)家的OBD信息？OBD信息能否真實(shí)反映實(shí)際的排放？這些問(wèn)題我也不得而知。”他說(shuō)，這使得國內后處理企業(yè)可供產(chǎn)品范圍有限，發(fā)動(dòng)機廠(chǎng)和整車(chē)廠(chǎng)也只能求助于國外品牌，不利于民族產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
