“國五”時代的現實選擇

今年1月，隨著環境保護部、工業和信息化部發布2016年第4號公告，對汽車行業影響深遠的“國五”時代即將到來。

根據油品升級進程，中國將在不同地區實施第五階段國家機動車污染物排放標準，即“國五”標準。

從4月1日起，中國東部11個省所有進口、銷售和注冊的輕型汽油車、輕型柴油公交車和重型柴油車（僅用于公共交通、衛生和郵政目的）必須符合國家五項標準的要求。

自2017年1月1日起，所有在全國制造、進口、銷售和注冊的輕型汽油車和重型柴油車（僅用于公共交通、衛生和郵政目的）必須符合國五標準的要求。

自2017年7月1日起，全國范圍內生產、進口、銷售和注冊的所有柴油-汽油汽車必須符合國五標準的要求。自2018年1月1日起，所有在中國制造、進口、銷售和注冊的輕型柴油車必須符合國五標準。

如何實現國五排放標準？

與第四排放標準相比，第五排放標準將氮氧化物排放限值降低了25%-28%，顆粒物排放限值收緊了82%。

在節能減排已成為大趨勢的前提下，除了發展新能源汽車外，從汽油轉向柴油的趨勢也更加明顯。與汽油發動機相比，柴油發動機節省了30%的燃料，二氧化碳排放量降低了30%-45%，已成為汽車行業的重要發展方向。

然而，柴油發動機的排放也面臨困難：發動機通過排氣筒排放的顆粒物、氮氧化物和其他排放物在廢氣排放中仍然對大氣環境造成嚴重污染。是否有辦法確保其排放量達到最低水平，并符合環境保護、國家排放標準甚至更高標準的要求？

答案是肯定的。面對幾乎嚴格的國家排放標準，有必要綜合利用排氣后處理技術來控制排放。目前，實現柴油機國五排放標準有兩種途徑：

一種是SCR技術，它優化了燃料噴射和燃燒過程，控制了顆粒的產生，提高了燃燒溫度，從而增加了NOx，然后添加尿素來減少NOx。

第二種是EGR+DPF技術，這實際上是一個廢氣再循環的過程。通過抑制NOx的產生，降低了燃燒溫度，并且通過DOC（柴油氧化催化劑）或DOC+DPF（顆粒捕集器）將總顆粒物（TPM）降低到排放標準以下。

兩種技術路線的比較

SCR和DPF實際上是柴油機排氣后處理的兩種主要技術路線，每種技術都有自己的特點和優缺點。

就性能而言，就DPF而言，廢氣通過DPF系統，導致排氣背壓增加和嚴重的功率損失。由于排氣背壓低，SCR系統具有強大的功率輸出。例如，DPF系統需要補償EGR造成的功率損失才能達到國五排放標準，還需要兩級渦輪增壓。SCR由于其結構簡單，可以滿足國五排放標準，并保持與國三相同的渦輪增壓系統。

在可靠性方面，在DPF系統的廢氣再循環過程中，高廢氣溫度、催化劑侵蝕和額外的燃料噴射促進了二次再生，容易造成顆粒物堵塞和安全隱患；由于需要補償EGR系統中的壓力損失，渦輪增壓器一直在高負載下運行，并且容易損壞；

同時，由于廢氣溫度高，冷卻系統的可靠性也會降低。相反，由于沒有DPF堵塞、高負載渦輪增壓和增加的冷卻系統等問題，SCR系統具有相對更好的可靠性。

在使用成本方面，評估數據顯示，DPF的油耗比SCR系統高10%，這是由高排氣背壓和功率損失共同造成的；一旦DPF管路堵塞，就必須更換DPF總成，這很昂貴；DPF級潤滑油需要CI-4級，與SCR所需的CF-4級潤滑油相比，這更昂貴。

事實上，SCR系統的工作原理是向排氣管中注入還原劑，廢氣中的氮氧化物在催化劑的作用下與還原劑反應后被還原為氨和水。SCR系統中目前使用的還原劑是尿素，但尿素是一種消耗品，必須定期添加，因此使用車輛的成本會增加。但事實上，SCR需要添加的尿素水溶液的消耗量僅為1:20，而且購買起來很方便。

以東風御風國五車型為例，其尿素罐可容納10公斤，油箱容積為80升。每次添加對應2.5箱柴油，相當于0.016元/公里，每2500公里只需添加一次尿素。

SCR成為主流

然而，SCR技術在國IV排放標準的實施階段已接近成熟。升級國V排放標準只需要調整技術參數，發動機不需要進行進一步的技術升級。開發成本相對較低，這將大大降低汽車制造商的升級成本和周期。如果采用EGR+DOC+DPF技術，將需要重新設計主機，并且復雜的校準過程將需要巨大的工作量。

毫無疑問，在目前中國第三和第四主機技術還不是很成熟的情況下，SCR技術的優勢非常明顯，市場認可度也相對較高。因此，SCR仍然是符合第五排放標準的主流技術。

從國外的實際情況來看，歐洲大多數國家選擇SCR作為主流技術路線，而在美國，主要選擇EGR+DOC+DPF技術路線。這是由于歐洲的成本考慮，那里的燃料價格相對較高。SCR技術良好的燃油經濟性使其成為歐洲的首選。

目前，國內各家廠商正在為國五排放時代的到來做準備，并將陸續推出自己的國五產品。據統計，今年即將推出的國五產品中，大部分柴油發動機都采用了SCR技術。

例如，將于7月16日上市的東風御風國五系列產品使用ZD30和ZD25發動機，并根據日產的研發模式進行開發。它們具有高可靠性、低油耗、輕量化、超靜音和低排放。東風御風國五車型采用了較為成熟的SCR技術路線。與同類產品國五車型相比，東風御風國五車型具有更好的燃油經濟性、更好的適應性、更強的車輛動力、更低的維護和維修成本以及更好的可靠性。經過實驗驗證，東風御風國五產品的油耗與國四相比有所降低。相同排量的機油采用SCR技術路線，比DPF路線低約10%。

標簽：御風東風御風東風日產

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