排放标准升级 你准备好了吗

环境污染是目前世界各国面临的一个普遍问题。作为重要的污染源之一，机动车尾气排放备受关注，减少机动车尾气排放是行业的共同责任。面对日益严峻的环境问题，世界各国制定了严格的排放法规和实施时间表。与此同时，中国的排放标准也在不断升级。2016年1月14日，环境保护部和工业和信息化部联合宣布，自2016年4月1日至2018年1月1日，将在全国分阶段实施国五标准。目前，北京、上海等城市已率先实施国五标准。

所谓“国五标准”，是指“国家五期机动车污染物排放标准”。与国四标准相比，国五标准的环境指标进一步收紧，硫含量从50ppm降至10ppm。中国实施的国V标准相当于欧盟自2009年起实施的欧盟V标准，该标准对氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）和悬浮颗粒物等机动车排放施加了更严格的限制。

数据显示，与国四标准相比，使用国五标准的轻型汽车的氮氧化物排放量可以减少25%，而重型汽车的氮氧排放量可以降低43%。升级到国V标准增加了对汽油车NOx排放的要求，还增加了对缸内直喷汽油车颗粒物浓度的检测。对于柴油车，各项指标都有了显著改善，颗粒物浓度甚至更严格了82%。国家V计划中的这一改进目标更多地针对柴油车。

SCR和EGR技术路线之争

为了满足不断提高的汽车尾气排放标准，汽车制造商和零部件供应商不断进行技术研发，许多新技术正在涌现，如EGR（废气再循环）、SCR（选择性催化还原）、DPF（柴油颗粒物过滤）、DOC（柴油氧化催化器），和POC（颗粒氧化催化转化器）以及各种技术组合。

经过多年的实践，终于形成了以SCR和EGR为主的技术路线。其中，SCR技术通过将尿素溶液注入废气中进行催化还原反应，将有害的NOx转化为无害的氮气和水，通过内部净化减少颗粒物（PM）排放。EGR系统通过EGR将NOx排放降低到标准要求以下，并通过DOC或DOC+DPF将TPM（总颗粒物）降低到排放标准以下。EGR系统有各种组合，主要包括EGR+DOC、EGR+DOC+DPF和EGR+DOC+POC。

SCR系统的优点是，它可以实现排放标准升级，而不需要对车身进行修改；发动机耐久性好；燃油经济性好；对燃油和机油质量要求低；没有催化剂堵塞的风险；技术升级的连续性良好；维护成本低。其缺点在于初始成本高；质量大，单个车辆损失约400公斤有效载荷；包装要求高；存在低温故障的问题。尿素在-11℃时会固化，在黄河以北地区使用时，需要安装解冻装置，这进一步增加了成本并损失了有效载荷；

主要问题是，随车携带的尿素通常可以使用5000-10000公里，需要及时补充，面临尿素的供应和分配问题。

对于EGR+DPF系统来说，其优点在于初始成本低和封装要求低。它的缺点也非常明显。首先，它的可靠性很差。例如，由于废气温度高、催化剂侵蚀、额外的燃料喷射促进二次再生、催化剂中、DPF管道堵塞和废气温度高，冷却系统的可靠性降低，导致冷却系统脆弱。其次，在使用成本方面，与SCR系统相比，其油耗高出约10%，DPF更换成本较高（约8000元）。一旦发生管路堵塞，必须更换DPF总成，这是非常昂贵的。此外，EGR+DPF对含硫量超低的燃料和高质量的润滑剂有很大的依赖性。

相比较而言，SCR排气后处理控制技术是一种成熟的技术，在世界各国，特别是欧盟，普遍用于控制柴油车排气排放。

不同地区的应用实践

从国外的实际情况来看，在欧洲，随着排放法规的逐步收紧，从欧IV标准的实施开始，由于成本因素，大多数制造商在使用低硫（甚至无硫）燃料时具有良好的燃油经济性，因此大力发展了SCR技术。特别是在中重型柴油机市场，SCR技术已成为满足欧IV和欧V法规的主流技术解决方案。轻型车辆和公共汽车使用EGR+DOC+DPF。

在美国，EGR+DOC+DPF技术路线主要用于满足美国2007年的排放法规。原因是美国的燃料价格相对较低，尿素供应体系和相关基础设施建设尚不健全；同时，US2007HDD标准提出了新车行驶240000公里后无需维护的要求，这在一定程度上阻碍了SCR技术在美国的应用，因为使用SCR技术大约每5000-10000公里需要添加尿素。然而，2006年，美国环保局发布了通过SCR技术认证的轻型和重型柴油车的排放认证程序，表明美国也开始使用SCR技术。对于欧VI和美国EPA 2010排放标准的更高要求，仅依靠SCR或EGR+DOC+DPF技术很难满足要求，必须将两者结合起来才能满足要求。

在亚太地区，由于排放测试循环的定义不同，在日本，从JP05法规开始，柴油发动机首先采用DPF方案；然而，随着法规越来越严格，从JP09法规开始，SCR系统需要包含在其排放解决方案中。2010年4月，印度在11个主要城市实施了相当于欧盟IV的排放法规。目前，SCR技术是印度中型和重型柴油发动机排放解决方案的主流技术。

在中国等新兴市场，SCR技术的应用很受欢迎，部分原因是SCR技术可以在节省燃料的同时减少排放；另一方面，SCR系统具有高抗硫特性，在低硫燃料供应仍然不足的中国，SCR系统有其特殊的适用性；

此外，使用SCR技术的另一个显著优势是，一旦发动机机体满足欧IV的要求，就无需对其进行修改。通过优化SCR后处理系统，它可以满足欧V法规的要求。此解决方案可以为客户节省大量开发成本。

东风裕丰：国家五级标准实施杰出人士

作为东风旗下的高端轻客品牌，升级为国V标准的裕丰系列产品采用了目前主流的SCR技术路线，搭载了先进的日产品牌ZD30发动机，可满足国V标准。

据悉，日产ZD系列发动机是专门为中国市场开发的，功率可达80-150kW。它们采用了世界上最先进的产品技术，具有高可靠性（质量稳定，质量有保障，故障率低，由于使用了SCR技术，没有DPF堵塞、涡轮增压高负载运行和增加冷却系统等问题）低油耗（最低油耗为210 g/kWh，远低于240 g/kWh的普通柴油发动机，百公里节油性能特别突出），重量轻有五大优势：超静音（噪音低于93.2db，远低于国际标准118db）和低排放（采用16气门设计，使发动机进气更充分，排气更顺畅，燃烧更充分；采用博世电控共轨+进口电控水冷EGR+DOC后处理技术；独特的活塞内部冷却油道结合机油冷却喷嘴，多项技术降低油耗和PM值）。

在使用成本方面，ZD系列发动机也有明显优势：1）与国四标准相比，油耗可节省10%，动力输出平稳，燃油雾化性能高；2） SCR系统维护具有成本效益，只需要更换和维护部件；3） 对润滑油等级（CF-4）要求低，成本低；4） 尿素很容易添加。玉峰国V车型的尿素罐容量为10公斤，油箱容量为80升。每次添加相当于2.5箱柴油。折算为成本，即0.016元/公里；尿素添加频率为每2500公里一次。

玉峰系列产品符合国V标准，搭载高性能2.5T涡轮增压发动机和6速手动变速箱，油耗更好。同时，其外观和内饰的细节也进行了部分升级，进一步增强了其实用性。作为国V标准的杰出实践者，我相信东风御风一定会掀起一股环保浪潮。

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