重型柴油機國Ⅳ技術(shù)路線及實施建議

1、整理ppt1重型柴油機國重型柴油機國技術(shù)路線及實施建議技術(shù)路線及實施建議 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會 整理ppt2Thanks !中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會Committee of Vehicle Emission Control整理ppt3oCVEC組織其核心成員，圍繞著目前國際上在重型柴油車排放控制的兩個主流技術(shù)路線（SCR和（EGR+DPF），進行探討。目的是為中國柴油機的技術(shù)發(fā)展提供指導(dǎo)建議。o特別感謝巴斯夫催化劑（上海）有限公司以及宋月華女士對本報告的貢獻。中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會

2、中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會Committee of Vehicle Emission Control整理ppt4前言前言滿足國滿足國4 4排放標準的系統(tǒng)及其選擇排放標準的系統(tǒng)及其選擇兩種系統(tǒng)的兩種系統(tǒng)的技術(shù)和技術(shù)和應(yīng)用成本分析應(yīng)用成本分析國外排放法規(guī)執(zhí)行經(jīng)驗國外排放法規(guī)執(zhí)行經(jīng)驗 總結(jié)及建議總結(jié)及建議目目 錄錄中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會Committee of Vehicle Emission Control整理ppt5一、前言從2007年開始，要完全實現(xiàn)PM排放標準。對于NOx排放標準，實施分階段執(zhí)行的政策，2007年至2009年，重型柴

3、油車的NOx排放值要滿足標準要求的百分之五十，到2010年，則要百分之百達標。中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會Committee of Vehicle Emission Control整理ppt6一、前言o重型柴油車排放標準國3/4/5已于2006年發(fā)布，等效歐洲。實行時間表分別是2008年、2010年和2012年，北京市在2008年開始執(zhí)行國4。國4技術(shù)已經(jīng)進入我國社會。o國4的排放限值NOx從5.0降至3.5、 PM從1.0降至0.02（單位：g/kwh）。o國際上，通過進一步改進國3發(fā)動機機內(nèi)燃燒技術(shù)、再加上（SCR或（EGR+DPF）來實現(xiàn)。系統(tǒng)

4、部件也較多，技術(shù)也非常復(fù)雜。 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會Committee of Vehicle Emission Control整理ppt7一、前言o我國選用何種技術(shù)，主要有以下三個方面考慮：我國選用何種技術(shù)，主要有以下三個方面考慮：n技術(shù)壓力技術(shù)壓力o國3發(fā)動機及其國4/5升級考慮。并未完全掌握自主核心技術(shù)，為了滿足新的法規(guī)要求，仍需尋求國外技術(shù)支持。 o后處理技術(shù)，同樣面臨這個問題。 n成本壓力成本壓力o原型機的成本壓力，主要來自高壓共軌供油系統(tǒng)。o后處理的成本壓力，估計占產(chǎn)品的三分之一。o燃料中硫含量降低成本。硫含量降低至100ppm以下（

5、或者50ppm以下）。n社會壓力社會壓力o基礎(chǔ)結(jié)構(gòu):采用SCR技術(shù)帶來一系列社會基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的改變：專用尿素、儲存、供給等等。 o燃料質(zhì)量在各地區(qū)差異o作弊問題。中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會Committee of Vehicle Emission Control整理ppt8二、滿足二、滿足國國4 4排放標準的系統(tǒng)及其選擇排放標準的系統(tǒng)及其選擇主要的兩種排放控制技術(shù)系統(tǒng)(EGR + DPF）和SCR )：從國際來看，無論哪種技術(shù)，都是成熟技術(shù)。都是通過進一步改進歐3發(fā)動機機內(nèi)燃燒技術(shù)、再加上后處理裝置。 BOSH公司 AVL公司 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污

6、染防治委員會中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會Committee of Vehicle Emission Control整理ppt9二、滿足二、滿足國國4 4排放標準的系統(tǒng)及其選擇排放標準的系統(tǒng)及其選擇o美國的主流技術(shù)選擇美國的主流技術(shù)選擇 n早在2000年的時候，美國主要的柴油機制造商就宣布各自為滿足US2007排放法規(guī)的技術(shù)路線將在SCR或EGR兩個技術(shù)方案間作選擇。截至目前，美國市場已經(jīng)接受了EGR/DPF技術(shù)路線以滿足US2007標準。美國EPA發(fā)布的采用SCR技術(shù)的輕型和重型柴油車申請排放證書的程序（EPA-HQ-OAR-2006-0886-0002）表明，也接受SCR技術(shù)。o歐洲

7、的主流技術(shù)選擇歐洲的主流技術(shù)選擇n在2003年7月，已經(jīng)選擇SCR技術(shù)來進一步減少NOx排放以達到標準。包括DAF，DaimlerChrysler，IVECO，MAN，RENAULT， SCANIA， VOLVO，n目前在歐洲的一個明顯趨勢是，長途載重車通常選用SCR技術(shù)，而短途運輸或者城市公交車則選擇EGR/DPF技術(shù)。中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會Committee of Vehicle Emission Control整理ppt10二、滿足二、滿足國國4 4排放標準的系統(tǒng)及其選擇排放標準的系統(tǒng)及其選擇o導(dǎo)致不同主流系統(tǒng)選擇的主因?qū)е虏煌髁飨到y(tǒng)選

8、擇的主因n美國美國o一直以來美國的燃油價格要比歐洲的燃油價格低，而尿素價格則相對較高。 o一個原因是尿素的供應(yīng)問題一直找不到一個合理的解決方案。 oUS2007標準對新車提出了15萬公里無維修的要求，SCR技術(shù)明顯違背了這一要求。因為大約每5000公里，就要添加一次尿素。因此如果要采用SCR技術(shù)，還需要向美國EPA申請?zhí)貏e許可。n歐洲歐洲o主要是成本因素考慮產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。 o同時某些地方法規(guī)仍然限制沒有加裝顆粒過濾器的車輛不得進入市區(qū)。中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會Committee of Vehicle Emission Control整理pp

9、t11三、兩種系統(tǒng)的三、兩種系統(tǒng)的技術(shù)和應(yīng)用成本分析技術(shù)和應(yīng)用成本分析帶SCR的國4排放典型控制系統(tǒng)帶DPF的國4排放典型控制系統(tǒng)中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會Committee of Vehicle Emission Control整理ppt12三、兩種系統(tǒng)的三、兩種系統(tǒng)的技術(shù)和應(yīng)用成本分析技術(shù)和應(yīng)用成本分析注：其中綠色部分為明顯的技術(shù)優(yōu)勢，黃色部分為相對的技術(shù)劣勢。 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會Committee of Vehicle Emission Control整理ppt13三、兩種系統(tǒng)的三、兩種系

10、統(tǒng)的技術(shù)和應(yīng)用成本分析技術(shù)和應(yīng)用成本分析 滿足更高排放的滿足更高排放的升級連續(xù)性分析升級連續(xù)性分析中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會Committee of Vehicle Emission Control整理ppt14三、兩種系統(tǒng)的三、兩種系統(tǒng)的技術(shù)和應(yīng)用成本分析技術(shù)和應(yīng)用成本分析o上述表格中七項技術(shù)不連續(xù)性的解釋如下：上述表格中七項技術(shù)不連續(xù)性的解釋如下：n增加用于降低NOx排放的尾氣后處理SCR系統(tǒng)，同時需要引進尿素（AdBlue）供給系統(tǒng)。n引進帶冷卻的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（EGR）。n引進降低顆粒物排放的尾氣后處理DPF系統(tǒng)。n與國三相比，燃油系統(tǒng)具有

11、更高的噴油壓力n空氣系統(tǒng)需具備提供高EGR率的能力，例如，可變渦輪幾何面積（VTG）增壓系統(tǒng)n將通透式被動再生的顆粒過濾器系統(tǒng)替換成壁流式主動再生顆粒捕捉系統(tǒng)1.引進主動再生DPF的再生標定策略中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會Committee of Vehicle Emission Control整理ppt15三、兩種系統(tǒng)的三、兩種系統(tǒng)的技術(shù)和應(yīng)用成本分析技術(shù)和應(yīng)用成本分析o燃油經(jīng)濟性比較燃油經(jīng)濟性比較n相對于國三發(fā)動機，SCR國四發(fā)動機可節(jié)約燃油5%，同時消耗尿素4-6%；到國五階段，SCR發(fā)動機尿素消耗增加到5-7%，但是燃油消耗可進一步減少到6%

12、。n而EGR+DPF國四發(fā)動機需多消耗2%的燃油。而到國五階段，EGR技術(shù)路線的尾氣后處理裝置需要進行主動再生，燃油消耗將進一步增加，預(yù)計比國三發(fā)動機增加7% ；o基礎(chǔ)投入基礎(chǔ)投入nSCR面對的主要問題是尿素供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施，而EGR面對的主要問題是如何解決低油硫的供應(yīng)。中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會Committee of Vehicle Emission Control整理ppt16四、國外排放法規(guī)執(zhí)行經(jīng)驗四、國外排放法規(guī)執(zhí)行經(jīng)驗o政府在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的推動作用政府在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的推動作用n尿素基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)很難一步實現(xiàn)商業(yè)化，初期政府的支持作用是不可

13、或缺的。o以香港出租車天然氣改造為例，最初因利潤空間不足，壟斷石油供應(yīng)商拒絕建設(shè)天然氣供應(yīng)站。于是政府出臺優(yōu)惠政策，推動中小石油供應(yīng)商首先建立天然氣供應(yīng)站，促進市場競爭的形成。當(dāng)競爭到一定程度后，天然氣供應(yīng)站站商業(yè)模式順利建立完成。 n低油硫柴油的供應(yīng)。中國車用燃料柴油的現(xiàn)實際情況，也需要政府的支持。中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會Committee of Vehicle Emission Control整理ppt17四、國外排放法規(guī)執(zhí)行經(jīng)驗四、國外排放法規(guī)執(zhí)行經(jīng)驗o尿素還原劑（AdBlue）nAdBlue 是一個商標名稱，專門只滿足于歐四柴油車排放用的

14、尿素水溶液（AUS32），從生產(chǎn)、存儲到供應(yīng)過程中的每一個環(huán)節(jié)的設(shè)備使用都要滿足標準DIN70070。 o 歐洲的AdBlue基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和供應(yīng) n目前在全歐洲范圍內(nèi)的加油站都可以買到尿素（AdBlue）。截止到2006年9月份，歐洲只有兩家公司(OMV和TOTAL GROUP)在加油站建設(shè)自己的尿素（AdBlue）泵供應(yīng)站。 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會Committee of Vehicle Emission Control整理ppt18四、國外排放法規(guī)執(zhí)行經(jīng)驗四、國外排放法規(guī)執(zhí)行經(jīng)驗可以看到，趨勢不斷增長，歐洲的尿素供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)基本建成。在

15、08年突增 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會Committee of Vehicle Emission Control整理ppt19四、排放法規(guī)執(zhí)行經(jīng)驗四、排放法規(guī)執(zhí)行經(jīng)驗o美國供應(yīng)制度，主要責(zé)任在供應(yīng)商美國供應(yīng)制度，主要責(zé)任在供應(yīng)商，如如：n汽車分銷商供應(yīng)尿素還原劑。汽車分銷商供應(yīng)尿素還原劑?？捎善囍圃焐特撠?zé)向其分銷商提供足夠用的尿素還原劑，當(dāng)其汽車客戶需要添加尿素時，可在其汽車分銷商初購買到。n卡車服務(wù)站供應(yīng)尿素還原劑?？ㄜ嚪?wù)站供應(yīng)尿素還原劑?？ㄜ囍圃焐虘?yīng)負責(zé)在卡車服務(wù)站或其他公用加油站有足夠的尿素供應(yīng)，以滿足卡車尿素添加的需要。n應(yīng)急計劃。應(yīng)急

16、計劃。汽車制造商應(yīng)負責(zé)建立尿素供應(yīng)應(yīng)急計劃，比如開通全天24小時服務(wù)熱線，當(dāng)用戶需要添加尿素而無法在汽車分銷商或其他可及地點得到時，可以撥打該電話。制造商應(yīng)保證通過熱線電話訂購尿素的價格不能超過汽車分銷商供應(yīng)的尿素價格。 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會Committee of Vehicle Emission Control整理ppt20四、排放法規(guī)執(zhí)行經(jīng)驗四、排放法規(guī)執(zhí)行經(jīng)驗o在用一致性監(jiān)管在用一致性監(jiān)管n針對SCR排放法規(guī)的執(zhí)行與管理，早先歐洲政府依賴于一套誠信系統(tǒng)；德國政府額外制定了一套激勵措施。 n現(xiàn)在，無論歐洲、美國，都開始依賴技術(shù)手段來控制

17、排放法規(guī)被嚴格實施。要求車輛必須安裝OBD系統(tǒng)，并且能夠通過技術(shù)手段控制不滿足OBD設(shè)計條件的車輛無法運行。 如兩種OBD控制策略法規(guī)要求：o限制發(fā)動機啟動次數(shù)策略。限制發(fā)動機啟動次數(shù)策略。當(dāng)尿素溶液減少到某一個最低水平時，系統(tǒng)設(shè)計發(fā)動機最多還可以重新啟動的次數(shù)，當(dāng)發(fā)動機重新啟動的次數(shù)超過規(guī)定次數(shù)時，發(fā)動機將不能被重新啟動，直到添加尿素為止。o在汽車加油時限制發(fā)動機啟動。在汽車加油時限制發(fā)動機啟動。當(dāng)尿素溶液減少到某一最低水平，如果在此時對汽車進行加油，而沒有同時添加尿素，則加油后的汽車將不能被啟動。n美國還針對排放失效裝置(Defeat Device)，用 NTE（Not-To-Exceed

18、）方法 ，保證車輛實際行駛工況下排放達標。 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會Committee of Vehicle Emission Control整理ppt21四、排放法規(guī)執(zhí)行經(jīng)驗四、排放法規(guī)執(zhí)行經(jīng)驗o國內(nèi)帶國內(nèi)帶SCRSCR的重型車輛應(yīng)用的重型車輛應(yīng)用n北京現(xiàn)在大約有4500輛SCR公交柴油車。n由公交公司負責(zé)AdBlue供給。n其他個別城市也在試驗這種技術(shù)車輛。o國內(nèi)帶國內(nèi)帶EGR+DPFEGR+DPF的重型車輛應(yīng)用的重型車輛應(yīng)用n國內(nèi)也開始在實際試驗這種技術(shù)的車輛，也屬于3.5噸以上。中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污

19、染防治委員會Committee of Vehicle Emission Control整理ppt22四、排放法規(guī)執(zhí)行經(jīng)驗四、排放法規(guī)執(zhí)行經(jīng)驗oCATARC正在進行的一項關(guān)于國4柴油公交車運營中排放和AdBlue消耗量的研究，初步情況：n（注：基于CATARC開發(fā)的PEMS測試平臺）。nAdBlue消耗量：平均2.4L/100km；n從趨勢：春秋季節(jié)，百公里尿素消耗量在2.12.8 L/100km，夏季，百公里尿素消耗量在2.53 L/100km范圍內(nèi)。 n按每輛公交年行駛?cè)f公里計算，年消耗720L。北京目前將年消耗320萬L AdBlue 。中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會