排放標準升級 你準備好了嗎

環境污染是目前世界各國面臨的一個普遍問題。作為重要的污染源之一，機動車尾氣排放備受關注，減少機動車尾氣排放是行業的共同責任。面對日益嚴峻的環境問題，世界各國制定了嚴格的排放法規和實施時間表。與此同時，中國的排放標準也在不斷升級。2016年1月14日，環境保護部和工業和信息化部聯合宣布，自2016年4月1日至2018年1月1日，將在全國分階段實施國五標準。目前，北京、上海等城市已率先實施國五標準。

所謂“國五標準”，是指“國家五期機動車污染物排放標準”。與國四標準相比，國五標準的環境指標進一步收緊，硫含量從50ppm降至10ppm。中國實施的國V標準相當于歐盟自2009年起實施的歐盟V標準，該標準對氮氧化物（NOx）、碳氫化合物（HC）、一氧化碳（CO）和懸浮顆粒物等機動車排放施加了更嚴格的限制。

數據顯示，與國四標準相比，使用國五標準的輕型汽車的氮氧化物排放量可以減少25%，而重型汽車的氮氧排放量可以降低43%。升級到國V標準增加了對汽油車NOx排放的要求，還增加了對缸內直噴汽油車顆粒物濃度的檢測。對于柴油車，各項指標都有了顯著改善，顆粒物濃度甚至更嚴格了82%。國家V計劃中的這一改進目標更多地針對柴油車。

SCR和EGR技術路線之爭

為了滿足不斷提高的汽車尾氣排放標準，汽車制造商和零部件供應商不斷進行技術研發，許多新技術正在涌現，如EGR（廢氣再循環）、SCR（選擇性催化還原）、DPF（柴油顆粒物過濾）、DOC（柴油氧化催化器），和POC（顆粒氧化催化轉化器）以及各種技術組合。

經過多年的實踐，終于形成了以SCR和EGR為主的技術路線。其中，SCR技術通過將尿素溶液注入廢氣中進行催化還原反應，將有害的NOx轉化為無害的氮氣和水，通過內部凈化減少顆粒物（PM）排放。EGR系統通過EGR將NOx排放降低到標準要求以下，并通過DOC或DOC+DPF將TPM（總顆粒物）降低到排放標準以下。EGR系統有各種組合，主要包括EGR+DOC、EGR+DOC+DPF和EGR+DOC+POC。

SCR系統的優點是，它可以實現排放標準升級，而不需要對車身進行修改；發動機耐久性好；燃油經濟性好；對燃油和機油質量要求低；沒有催化劑堵塞的風險；技術升級的連續性良好；維護成本低。其缺點在于初始成本高；質量大，單個車輛損失約400公斤有效載荷；包裝要求高；存在低溫故障的問題。尿素在-11℃時會固化，在黃河以北地區使用時，需要安裝解凍裝置，這進一步增加了成本并損失了有效載荷；

主要問題是，隨車攜帶的尿素通常可以使用5000-10000公里，需要及時補充，面臨尿素的供應和分配問題。

對于EGR+DPF系統來說，其優點在于初始成本低和封裝要求低。它的缺點也非常明顯。首先，它的可靠性很差。例如，由于廢氣溫度高、催化劑侵蝕、額外的燃料噴射促進二次再生、催化劑中、DPF管道堵塞和廢氣溫度高，冷卻系統的可靠性降低，導致冷卻系統脆弱。其次，在使用成本方面，與SCR系統相比，其油耗高出約10%，DPF更換成本較高（約8000元）。一旦發生管路堵塞，必須更換DPF總成，這是非常昂貴的。此外，EGR+DPF對含硫量超低的燃料和高質量的潤滑劑有很大的依賴性。

相比較而言，SCR排氣后處理控制技術是一種成熟的技術，在世界各國，特別是歐盟，普遍用于控制柴油車排氣排放。

不同地區的應用實踐

從國外的實際情況來看，在歐洲，隨著排放法規的逐步收緊，從歐IV標準的實施開始，由于成本因素，大多數制造商在使用低硫（甚至無硫）燃料時具有良好的燃油經濟性，因此大力發展了SCR技術。特別是在中重型柴油機市場，SCR技術已成為滿足歐IV和歐V法規的主流技術解決方案。輕型車輛和公共汽車使用EGR+DOC+DPF。

在美國，EGR+DOC+DPF技術路線主要用于滿足美國2007年的排放法規。原因是美國的燃料價格相對較低，尿素供應體系和相關基礎設施建設尚不健全；同時，US2007HDD標準提出了新車行駛240000公里后無需維護的要求，這在一定程度上阻礙了SCR技術在美國的應用，因為使用SCR技術大約每5000-10000公里需要添加尿素。然而，2006年，美國環保局發布了通過SCR技術認證的輕型和重型柴油車的排放認證程序，表明美國也開始使用SCR技術。對于歐VI和美國EPA 2010排放標準的更高要求，僅依靠SCR或EGR+DOC+DPF技術很難滿足要求，必須將兩者結合起來才能滿足要求。

在亞太地區，由于排放測試循環的定義不同，在日本，從JP05法規開始，柴油發動機首先采用DPF方案；然而，隨著法規越來越嚴格，從JP09法規開始，SCR系統需要包含在其排放解決方案中。2010年4月，印度在11個主要城市實施了相當于歐盟IV的排放法規。目前，SCR技術是印度中型和重型柴油發動機排放解決方案的主流技術。

在中國等新興市場，SCR技術的應用很受歡迎，部分原因是SCR技術可以在節省燃料的同時減少排放；另一方面，SCR系統具有高抗硫特性，在低硫燃料供應仍然不足的中國，SCR系統有其特殊的適用性；

此外，使用SCR技術的另一個顯著優勢是，一旦發動機機體滿足歐IV的要求，就無需對其進行修改。通過優化SCR后處理系統，它可以滿足歐V法規的要求。此解決方案可以為客戶節省大量開發成本。

東風裕豐：國家五級標準實施杰出人士

作為東風旗下的高端輕客品牌，升級為國V標準的裕豐系列產品采用了目前主流的SCR技術路線，搭載了先進的日產品牌ZD30發動機，可滿足國V標準。

據悉，日產ZD系列發動機是專門為中國市場開發的，功率可達80-150kW。它們采用了世界上最先進的產品技術，具有高可靠性（質量穩定，質量有保障，故障率低，由于使用了SCR技術，沒有DPF堵塞、渦輪增壓高負載運行和增加冷卻系統等問題）低油耗（最低油耗為210 g/kWh，遠低于240 g/kWh的普通柴油發動機，百公里節油性能特別突出），重量輕有五大優勢：超靜音（噪音低于93.2db，遠低于國際標準118db）和低排放（采用16氣門設計，使發動機進氣更充分，排氣更順暢，燃燒更充分；采用博世電控共軌+進口電控水冷EGR+DOC后處理技術；獨特的活塞內部冷卻油道結合機油冷卻噴嘴，多項技術降低油耗和PM值）。

在使用成本方面，ZD系列發動機也有明顯優勢：1）與國四標準相比，油耗可節省10%，動力輸出平穩，燃油霧化性能高；2） SCR系統維護具有成本效益，只需要更換和維護部件；3） 對潤滑油等級（CF-4）要求低，成本低；4） 尿素很容易添加。玉峰國V車型的尿素罐容量為10公斤，油箱容量為80升。每次添加相當于2.5箱柴油。折算為成本，即0.016元/公里；尿素添加頻率為每2500公里一次。

玉峰系列產品符合國V標準，搭載高性能2.5T渦輪增壓發動機和6速手動變速箱，油耗更好。同時，其外觀和內飾的細節也進行了部分升級，進一步增強了其實用性。作為國V標準的杰出實踐者，我相信東風御風一定會掀起一股環保浪潮。

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