汽車行業(yè)應(yīng)強力應(yīng)對PM2.5新挑戰(zhàn)

 

“全國機動車排放污染物5200萬噸，其中氮氧化物600萬噸，碳氫化合物490萬噸，一氧化碳4100萬噸，顆粒物60萬噸，在大氣污染中的分擔率分別為26%、23%、41%和5%。但在我國大中城市，這一分擔率甚至高達68%、75%、80%和50%，而汽車特別是柴油車排放的氮氧化物和顆粒物又占絕大多數(shù)?！?0月18日，在為期兩天的“2012中國尾氣與顆粒物排放國際論壇”上，作為主辦方之一，中國汽車技術(shù)研究中心主任趙航在致辭中提到了我國當前空氣質(zhì)量所面對的嚴重挑戰(zhàn)。

 

與此同時，論壇的另一主辦方——奧地利AVL李斯特公司中國區(qū)首席執(zhí)行官連世康也在演講中指出，中國大氣污染防治法中新增了對超細顆粒物PM2.5的要求，對快速增長的中國汽車產(chǎn)業(yè)提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。

 

PM2.5成為尾氣排放中新的挑戰(zhàn)

 

“大氣環(huán)保達標的責任在政府不在企業(yè)，十幾年來空氣質(zhì)量沒有明顯的改善是由于評價指標有缺陷?！痹谡劦叫碌膰铱諝赓|(zhì)量標準的修訂時，環(huán)保部科技標準司副處長段光明指出，空氣質(zhì)量標準在污染物項目及限值方面增設(shè)了PM2.5平均濃度限值和臭氧的8小時平均濃度限值等新的指標，此修訂得到了黨中央、國務(wù)院的高度重視，國務(wù)院總理溫家寶和副總理李克強都做出過相應(yīng)指示。溫總理專門主持召開國務(wù)院常務(wù)會議聽取標準修訂情況匯報，審議并同意發(fā)布新標準。原來由環(huán)保部單一部門即可制訂的標準，已經(jīng)上升到國務(wù)院發(fā)布的層次，是國家從推進科學發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略高度做出的重大決策。同時，相關(guān)配套文件也要求，各地政府部門要及時為公眾提供當?shù)丨h(huán)境空氣質(zhì)量動態(tài)信息。

 

國際清潔交通委員會董事會主席Michael P. Walsh先生在演講中指出，PM2.5是當今世界最重要的事項之一。記者注意到，在新修訂的環(huán)境空氣質(zhì)量標準中，不僅新增設(shè)了PM2.5和臭氧等新的污染物限值要求，同時也對原有的PM10和NO2等指標收嚴。從全社會范圍看，不僅要求汽車產(chǎn)業(yè)提升車輛排放水平，而且更要在車用燃油品質(zhì)上有大幅度的提高，并且要大力發(fā)展新能源汽車和公共交通工具。

 

顆粒物捕集器（DPF）是解決
   

柴油機顆粒物的最終方案

 

說到PM2.5，就不得不說機動車中顆粒物排放較多的柴油車。從柴油車排放的顆粒物組成看，其主要成分包括干碳煙占40%～50%，可溶性有機成分占35%～45%，硝酸鹽（包括水）占5%～10%。從機動車顆粒物排放總量看，我國2010年機動車顆粒排放已達59.8萬噸，加上與機動車顆粒物排放量相當?shù)姆堑缆酚貌裼蜋C，由柴油動力所形成的總顆粒物排放已成為汽車產(chǎn)業(yè)必須加以解決的重點問題。

 

在解決柴油機顆粒物排放的多項措施中，除了機內(nèi)凈化這一主要措施外，柴油機后處理技術(shù)中的顆粒物捕集器（DPF）、氧化催化器（DOC）等即成為重點選項，尤其是在國四標準以上的高標準階段更要考慮使用相應(yīng)的后處理手段。環(huán)保部機動車排污監(jiān)控中心王燕軍博士在發(fā)言中介紹，DOC是一種商品化技術(shù)，已在歐洲的柴油小轎車、輕型卡車以及美國重型柴油卡車上安裝使用；DPF則可以用燃燒等方法將捕集過濾器內(nèi)堆積的顆粒物除去，壁流式DPF具有優(yōu)良的顆粒物去除效率，并且對車輛運行時及燃燒再生時的溫度變化具有耐久性。使用DPF治理控制顆粒物這一觀點在本次論壇上由多位專家提出。王燕軍博士特別指出，DPF是柴油機顆粒物的最終解決方案，應(yīng)加大在新車和在用車上的匹配和推廣工作。

 

燃油含硫量要求再一次被提及

 

解決顆粒物排放和PM2.5雖然已經(jīng)有了明確的技術(shù)路線，但高品質(zhì)燃油的配套要求也再一次被提及。博世汽車柴油系統(tǒng)公司工程部副總裁Thomas Wintrich博士在演講中指出，柴油機排放控制技術(shù)不能孤立地看，必須從系統(tǒng)、從整體上看，雖然最終解決方案是DPF，但從歐洲經(jīng)驗看柴油含硫量必須控制在50ppm以內(nèi)。

 

中國汽車技術(shù)研究中心關(guān)于油品技術(shù)的相關(guān)試驗表明，當燃料中的硫從1200ppm下降到500ppm時，顆粒物排放量將減少8%～10%；含硫量再降到50ppm甚至10ppm時，顆粒物排放量將進一步降低，而且燃油經(jīng)濟性也將提高。此外，硫可導致后處理裝置中的催化劑中毒，無法發(fā)揮應(yīng)有的效果。

 

中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會機動車污染防治委員會秘書長、中汽中心排放專家方茂東在談到提高燃油品質(zhì)時指出，國家標準委在征求國四/國五柴油標準意見，北京市已經(jīng)供應(yīng)第五階段車用柴油（含硫量10ppm以下），這樣可以直接降低柴油車的顆粒物排放，特別是PM2.5的排放量，同時為后處理裝置應(yīng)用做準備。

 

同時，使用DPF技術(shù)中最重要的環(huán)節(jié)之一是DPF的再生。所謂再生，是指在DPF長期工作中，捕捉器里的顆粒物逐漸增加會引起發(fā)動機背壓升高，導致發(fā)動機性能下降，所以要定期除去沉積的顆粒物，恢復DPF的過濾性能。鉑（Pt）作為最有效的催化劑，對硫是非常敏感的，要想達到高的氮氧化物轉(zhuǎn)化率，只有采用極低硫含量的柴油。從方茂東提供的資料看，不同的DPF再生方式對燃油中硫的耐受度是不一樣的，如DPF的主動再生通常要求燃料中的硫含量要小于350ppm，而DPF被動再生則要求燃料中的硫含量小于50ppm。因此方茂東提出，如果柴油中硫含量大于350ppm就不適合DPF的被動再生了，也就意味著350ppm以上的高含硫燃油對于國四以上水平發(fā)動機是不能用的。