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2019中国机动车环境管理工作进展分析[图]

2019年04月19日 13:33:09字号:T|T

    六排放标准从今年开始陆续实施,重型车、轻型车均分为两个阶段实施,国a阶段为“过渡”阶段,国六b限值要求则更加严格。国六阶段排放达标需要多项技术协同标定,后处理产品升级是本轮排放升级的重点。汽油车除了三元催化剂和升级OBD,还需要增加GPF(颗粒捕捉器),关注48V轻混系统等技术。柴油车国六阶段主机厂路线出现分化,SCR(选择性催化还原技术)+DPF(柴油颗粒过滤器)成为标配。
    一、汽油车
    国六a阶段2020年中实施,国六b阶段2023年中实施,部分地区提前实施。2019年7月1日起,重点区域、珠三角地区、成渝地区提前实施国六排放标准。
    国六a为过渡阶段,国六b限值要求更加严格。

汽油车排放限值变化

数据来源:公开资料整理

    汽油机降低一氧化碳排放物的措施:降低一氧化碳排放物的措施;排气歧管集成冷却水套→降低排气温度;低压冷却EGR→抑制爆震,降低排气温度;喷水技术→抑制爆震,降低排气温度;48V系统→避免内燃机工作在高速大负荷区,降低起动和暖机过程的混合气加浓程度,则需要通过改善混合气制备,使燃油与空气更好地混合,相应的措施有:优化进气系统,对于增压发动机可以改进进气系统增大滚流比;增大气门重叠角,利用内部EGR加热混合气改善冷机阶段的燃油雾化条件;降低喷油器的SMD:提高冷机阶段的系统压力,采用多孔喷油器;优化喷射导向。
GDI(汽油直喷式)降低颗粒排放物措施:改进高压喷射系统;P-DI(气道及缸内双喷系统);GPF(颗粒捕集器)。
    PFI(进气道喷射)降低颗粒排放物措施:改进喷油器、改善喷射导向;提高冷机起动喷射油压;优化匹配;优化冷机阶段VVT位置;优化喷油相位;优化混合气控制,尽量避免混合气过浓。
    国六b阶段:1)国六a阶段THC和NMHC排放限值保持与国五阶段一致,到国六b阶段,限值下降约50%。2)国六a阶段限值保持与国五一致,在国六b阶段NOx限值收紧了42%。降低NOx排放的技术主要有:采用废气再循环技术EGR,将废气冷却后引入进气系统中,能有效降低燃烧最高温度,抑制或者减少NOx的生成;对富氧稀燃发动机,可以采用NOx吸附还原催化剂进行后处理。
    对于汽油车来说,除了增加三元催化剂和升级OBD,还需要增加颗粒捕捉器(GPF),加上前期研发测试及后期排放质保费用,总成本约在1000-2000元。

有无GPF的污染物排放对比

数据来源:公开资料整理

    二、柴油车
    2018年6月,重型车第六阶段排放标准GB17691-2018正式发布。2019年1月1日起,国内将正式提供新型燃油,并于2020年7月1日起正式实施国六排放标准第一阶段。国六a阶段作为过渡阶段,排放标准为国五阶段最严数值,国六b则完全落实各项实验最严要求。
    三、轻型车
    轻型车国六排放法规已于2016年12月23日正式发布,由于国六采用燃料中立原则,对柴油车的氮氧化物和汽油车的颗粒物不再设立较松限值。国六a阶段,轻型柴油车升级的主要内容是控制氮氧化物的限值。

轻型车排放限值

    国六阶段,柴油机需要燃油喷射系统、空气系统及尾气后处理系统的协同标定,才能保证达到欧六排放标准。由于国六大幅提高了对碳氢化合物、氮氧化物等排放物的限制,国六发动机需要采取机内净化结合尾气处理联合方案。
    在国五阶段,重卡采用SCR(选择性催化还原技术,利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理),轻卡采用EGR(废气再循环)、DPF(颗粒捕集器)、DOC(微粒催化转化器)技术(为主)或者SCR技术。到了国六阶段,需要多种技术共同配合,各厂商技术路线出现分化,但SCR+DPF成为标配。
    轻卡成本增加4000元,重卡成本增加1.5-2万元。1)由于国务以前柴油排放标准较低,国六采用燃料中立原则,汽柴油车采用相同的限值要求,柴油车的升级难度较高,轻型柴油车单车升级成本约需4000元。2)升级国六后重卡主要有下图四方面的成本,初期成本较国五增加1.5-2万元,随着控制技术产业化发展,成本将逐步降低。
    国内已经有小部分企业自主研发的SCR系统已经能满足相应的排放法规,假设中重卡每年销量为100万辆,轻卡销量为150万辆,DPF装赔率达到90%。按照中重卡单价1万元、轻卡0.5万元计算,国六阶段DPF的前装市场约为150亿元左右。限于政策、技术、市场等原因,国内对DPF技术的研究基本处于起步阶段,国内市场主要由博世、康明斯等外资供应,自主品牌威孚高科、银轮股份等积极布局。

DPF前装市场规模测算

数据来源:公开资料整理

2005-2017年中国卡车销量(万辆)

数据来源:公开资料整理

    重型柴油车和轻型柴油车也将在明年和后年进行全国统一实施国五排放标准。应该讲从黄标车国零排放标准到现在排放标准的升级,单车的排放量下降了90%以上。
国家的机动车环保技术水平已经跨越了欧洲二十多年的发展历程,按照国家“十三五”规划纲要的要求,还要在“十三五”期间实施国家第六阶段排放标准。
    第二方面,车辆燃油低硫化的进程也在推进。2000年我们淘汰了含铅汽油,2005年开始我们加快了燃油低硫化的进程,从今年1月1日起东部十一个省市已经全面供应国五排放标准的汽柴油,也将在“十三五”期间供应国六阶段标准的汽柴油。应该说这两年车和油基本能够做到匹配了,以前的车好油劣的局面基本得到了改观。
    第三方面,黄标车和老旧车的淘汰工作取得了很大的进展。大家知道,高排放车辆对环境污染贡献比较大,淘汰黄标车和老旧车是中央确定的一项重要工作任务。2013年发布的《大气污染防治行动计划》也就是大气十条明确提出要加快淘汰黄标车和老旧车,要求在2017年年底前基本淘汰黄标车。2014年《国务院政府工作报告》提出要淘汰黄标车和老旧车六百多万辆的目标任务,2015年要求淘汰2005年底前注册运营的黄标车。2014、2015年一共淘汰黄标车八百多万辆,黄标车和老旧车也淘汰了一共一千二百多万辆。今年的淘汰任务是380万辆黄标车和老旧车。黄标车和老旧车这些高排放车辆的淘汰,一方面降低了排放,同时也为汽车产业提供了重要的发展空间。
    第四方面,新车环保监管体系初步搭建。为了强化汽车环保生产一致性,2000年开始参照欧美管理经验开始建立企业负责、政府监管的汽车环保生产一致性的保障制度。要求企业制定汽车环保生态一致性的计划,通过定期报送计划执行情况来声明企业对汽车环保一致性承诺的兑现情况,同时我部联合工信、公安、工商、质检等部门建立和机动车环保达标联合监管工作机制,在生产、销售、注册登记等环节强化汽车环保生产一致性的监管。
第五方面,机动车环保监管能力得到显著提升。东部再加上部分中西部省份,一共13个省市自治区制定了机动车污染防治专项法规,同时还有180多个城市撤离了机动车环保监管机构。我们的监管技术也在逐步推进,利用遥感监测、互联网技术,包括在北京、辽宁、山东等地探索使用遥感监测技术手段推进筛选高排放车辆。同时我们在搭建排放检验信息联网平台,逐步建立国家、省、市三级机动车环保监管平台,希望通过大数据分析和挖掘进一步提高监管效率。机动车污染防治应该说关系到我们国家长期的发展,也关系到城市的环境,关系到每一个城市居民的身体健康,推动汽车产业绿色发展,也为大家营造天蓝地绿的环境作出贡献。

    相关报告:智研咨询发布的《2018-2024年中国机动车尾气治理行业市场发展格局及投资价值评估研究报告》 

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