,南雄车用尿素负责人张生
车用尿素溶液适用于奔驰BlueTECGL320/GL350/GL550、奥迪Q7、沃尔沃、福特F150、F350、F450、F650、CDI、BlueTec、途锐等进口柴油轿车、斯堪尼亚等欧四、欧五排放的柴油车;也适用于BenzActors商用卡车。奔驰卡车Actros系列、Axor系列、Atego系列、Unimog系列、Zetros系列。除此之外,还适用于国产康明斯、雷诺、玉柴、潍柴、福田、锡柴等欧四、欧五排放标准的卡车、客车。
车用尿素是指尿素浓度为32.5%且溶剂为超纯水的尿素水溶液,原料为尿素晶体和超纯水。重型卡车、客车等柴油车要达到国四排放标准,在尾气处理上就要选用适合的SCR系统,而这项系统必须利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理。因此,车用尿素溶液成了重型卡车及客车达到国四排放标准的必备产品。SCR是我国减排的优选择。目前国内现行的柴油国标GB要求含硫量≤350ppm,而ECR-DOC技术要求油品含硫量在10ppm以下,因此在中国暂不具有推广条件。SCR则可耐350ppm的含硫油品,因此有推广的技术基础。由于采用SCR技术的国四发动机燃油经济性比EGR技术好、对发动机改动小、对燃油和机油要求较低、在技术升级连续性上具有优势、SCR催化器耐久性好且不存在催化器堵塞的风险,因此SCR技术是适合我国国情的重型柴油车减排技术路线。我国已经通过型式核准的重型国IV柴油发动机几乎全部采用SCR技术。SCR尾气处理系统已成为我国国IV重型柴油车的必然选择,由此也将带动车用尿素溶液的发展。
车用尿素是浓度为32.5%且溶剂为超纯水的尿素水溶液,生产原料为尿素晶体和超纯水,其关键点在于原料纯度。从生产工艺来看,虽然车用尿素对原料纯度要求高于一般工业用需求,但目前国内工艺已然可以满足实际应用需求。车用尿素的生产工艺不足以构建高进入壁垒。
国内车用尿素主要是从工业尿素提纯得来,其主要原理是:1)在温度70-75℃时,尿素在水溶液中发生水解。2)在温度30℃以下时,尿素重新从水溶液中结晶出来。3)每水解结晶一次,其纯度会得到大幅提高,一般利用工业一级尿素水解结晶一次,就可达到车用尿素标准要求,其产出比例为1.5:1。
实际上车用尿素是能够省油的,关键是需要看是否购买到的是正品,如果说购买的是滥竽充数的产品,不单单不能够做到省油,同时还会损坏汽车的内部零件,导致成本的增加。目前针对国四车的系统设计主要有以下两种方案:
其一是“优化燃烧+SCR(选择性催化还原)”技术路线,简称SCR路线,它是通过优化喷油和燃烧过程,尽量在机内控制微粒PM的产生,而在机外后处理过程中,采用尿素溶液对氮氧化物NOx进行选择性催化还原,这一技术路线在欧洲占主流,欧洲长途载货车几乎全部采用这一方案。
其二是“EGR+DOC/DPF/POC(废气再循环+柴油氧化催化器/柴油颗粒过滤器/颗粒氧化催化器)”技术路线,其中以“EGR+DPF”应用最广泛,简称EGR+路线,它以废气再循环为基础,在机内抑制NOx的产生,在机外后处理过程中采用柴油氧化催化器、或柴油颗粒过滤器(当今主流)、或颗粒氧化催化器对PM进行氧化催化或过滤捕捉,这一技术路线在北美市场占主流(欧洲短途运输和城市公交车也主要选择此方案)。
我国执行国四排放标准是因为机动车污染已成为国内空气污染的重要来源,机动车污染是造成灰霾、光化学烟雾污染的重要原因。柴油机氮氧化物和PM2.5的排放量大,对环境污染严重。
国内柴油车要达到国四排放标准,以上两种技术路线可供参考。两种技术路线各有优缺点。
从中国目前油品来看,如果采用美国技术,对硫含量就要求苛刻一点。如果采用SCR技术,反而对燃油品质要求低一些。根据中国的实际状况,欧洲路线更有竞争力。所以对国内重型柴油车来说,SCR系统是中重型柴油汽车节能减排、达到国IV标准的合适选择,而车用尿素溶液是其必须配制。应该说在SCR系统中,最重要的就是还原剂——尿素溶液。
但是国内外经验表明,SCR技术路线并不适用于轻型车用柴油机,因为对于轻型车用柴油机来说,SCR系统体积大,缺少足够安装空间,成本也较高,所以建议轻型车用柴油机的技术路线为电控高压共轨系统+冷却EGR+DOC/POC。
是否对国四与车用尿素之间的关系有了一个更为全面的了解?总的来说,目前国内轻卡基本采用的是EGR+技术路线来达到国四,而重中型卡车基于硫含量高是中国国产柴油短期内难以克服的技术问题等原因,使用SCR技术路线达到国四排放标准。作为SCR不可或缺的一份子车用尿素的重要性自然不言而喻。