一汽解放青岛汽车有限公司研发部副部长王玉海说,在国四排放标准实施以后,他们在全国范围内对油品和尿素进行了调查,主要在江、浙、沪、京、粤、川等地。结果显示,包括一些宣布实施国四排放标准的城市,油品质量也不太乐观。对尿素调查的结果,虽然各地在尿素供应上不存在问题,但是品质不稳定。 全国油品的质量,中国汽车工业协会曾在国内18个省、两个直辖市的672座加油站进行调查,结果显示,截至今年4月,有一半左右的加油站提供的是普通柴油,而不是车用柴油,且“国四”车用柴油的供应率仅有9.7%。672座加油站中没有一家加油站提供专用加注尿素设备,仅有2%的加油站供应小包装和桶装产品,18个省的73个地级市的145家大型汽配市场货车企业服务站中,桶装尿素供应率也只有58%。 尽管国家要求2014年年底前国四柴油供应到位,但是卡车企业人士依然提出这样的疑问:谁能保证加到车里的国四油是合格品?之所以会提出这样的疑问,是因为在一些偏远地区,油品质量长期以来或多或少存在一些质量问题。这对于那些跑偏远地区的卡车而言,所加的柴油品质得不到保障。 油品与尿素不达标会导致车损 那么,不达标油品与尿素会对车辆造成什么样的影响? 据了解,对于采用SCR技术的卡车而言,一个最为显著的特点就是整车加装尿素罐。通过加注车用尿素的方法,让其与汽车尾气中的氮氧化合物产生化学反应,致使污染物排放减少。但如果国四车辆加注的尿素不合格,不仅影响国四车辆的排放,而且还会因为不达标尿素中杂质过多而堵塞滤清器、尿素溶液输送管道、喷嘴等,降低SCR系统雾化效果,甚至还会损坏尿素泵。而这些关键零部件往往价格不菲。 当前轻卡采用的国四技术路线大多为EGR,SCR技术被重卡企业所采用。对于EGR技术路线而言,如果油品不达标对发动机的损害是很严重的。据介绍,EGR对燃油中的硫比较敏感,参与燃烧后形成的SOx与水蒸气会形成酸性腐蚀物,会引起发动机内部增加腐蚀磨损,对发动机有比较大的侵害。于SCR系统而言,如果油品不达标(不达标油品的含硫量较高),废气中的硫将会导致催化剂的活性下降,从而达不到国四排放目标。 对于国四排放升级,目前应该还算是过渡阶段,只有油品供应到位,尿素加注站体系完善,真正的国四时代才能到来。否则,就算汽车厂家准备好了国四产品,最终还得当“冤大头”,而最终损害的是用户的利益。
其实早在2011年7月,佛山柴油车尾气处理液厂家便计划推行柴油车国四标准,大货车尾气排放污染,是严重影响PM2.5指标参数的重要因素。据环保部的数据,2011年我国的柴油车仅占机动车总保有量的6.3%,而氮氧化物排放量却占到全国当年汽车氮氧化物排放量的67.2%,颗粒物PM的排放量也占到了汽车总排量的78.8%。治理重型柴油车尾气污染成为机动车减排的重中之重。日前,中石化宣布他们的新产品柴油车尾气处理液,可使尾气中至少80%的氮氧化合物转化为无害的氮气,满足国Ⅳ、甚至国Ⅴ排放标准要求。 按照环保部的公告,从今年7月1日起,所有柴油车必须符合国Ⅳ标准的要求。国Ⅳ标准柴油发动机与国Ⅲ发动机相比,不仅可以减少5-7%的油耗,而且可以减少80%颗粒物(也就是PM)的排出,因为柴油燃烧更充分了。但是高温高压下,尾气里的氮氧化合物会大幅度增加。 天津悦泰石化科技有限公司高级顾问乔映宾说,氮氧化合物和PM就像跷跷板一样。 乔映宾:一个压下去,另一个就升起来了。升上去怎么办呢?用SCR技术。发动机里面燃烧柴油,出来的是高温尾气,喷柴油车尾气处理液。 乔映宾所说的“SCR技术”,简单点说,就是用处理液把尾气里的氮氧化合物转化为没有污染的氮气和水。这种办法能吸收尾气里80%的氮氧化合物。目前,国内各重型柴油车生产厂主要选用这种技术来满足国Ⅳ排放标准。但是新车每增加一套SCR系统,成本要增加1-2万元。 新车配置SCR系统,导致成本增加,是否划算?能源环境专家冯明星说,考虑到国Ⅳ标准柴油车能够节油,可以在使用中冲抵成本。行业研究人士指出,目前具备高压共轨燃油喷射系统技术的主要有博世和日本电装,其中博世由于进入中国市场较早,市场份额较大。由此,威孚高科参股的合资公司 博世汽车柴油系统股份有限公司(简称:博世汽柴)是当前市场高压共轨技术的主要供应者,再加上威孚高科的尾气后处理系统,使得威孚高科受到市场关注。 以后随着油品逐步升级,“高压共轨+SCR”的技术路线也不会过时。“即使油品到位,这仍是主流技术。因为机械泵的压力已经达到瓶颈或者说极限,其高只能满足国三要求,很难再提升。”业内人士如是说。 随着国四标准覆盖范围扩大,高压共轨系统的市场份额有望得到大幅提升。“目前采用高压共轨的重型柴油车的装配率大概只有20%,其他大多为机械泵。如果国四标准得到严格实施,高压共轨的市场份额可以达到60%-70%,市场规模可达上千亿元。”周卫星测算。
在SCR还原系统中,尿素溶液的浓度是关键因素之一,过高或过低的浓度不仅不能提高NOx的转化效率,反而会造成氨气的滑失(由于过高的NH3/NOx比造成的氨气漏失,形成二次污染物氨气。欧洲大部分柴油车生产商倾向于使用尿素浓度为32.5%的尿素水溶液(AUS32)作为还原剂,还因为此浓度的车用尿素溶液结晶点低(初始结晶点-11℃),文献上查到的尿素溶液浓度与结晶点的对应关系,经过试验验证表明尿素溶液的浓度越接近32.5%时,其结晶点越低。若车用尿素溶液在低于-11℃作业时,需采取保温措施。 尿素的喷入量必须与NOx 的浓度相匹配,在保证降低 NOx 的同时, 不能超过一定的剂量。尿素的喷入量过少, 达不到应有的处理水平; 尿素的喷入量过多,则会使多余的氨气排入大气,导致新的污染。所以,必须要有高灵敏度的NOx浓度传感器以及相应的高精度的尿素喷射装置。为了选择清除NOx的佳方法, 有必要研究柴油发动机的尾气排放情况,特别是 NOx 排放时的温度区间以及浓度。测试数据表明, 大约 80%的 NOx 是在柴油机大负荷时排放的, 其相应的温度区间为350~550℃。由于尾气经过排气管路会有一定程度的降温, 因此催化转化器的工作温度可以限定在250~500℃。SCR 的工作效率取决于气体的温度,如果在 200~500℃的温度范围内工作, 其效率是 85% , 实际车辆的操作条件都可以达到这个要求。欧Ⅳ标准要求的转化率是 50%, 欧Ⅴ标准要求达到 70%, 所以 SCR 系统完全能够满足要求。 我国正在积极地实施更为严格的排放法规,特别是制定了中重型柴油车的排放标准,其实施步骤是: 2008 年 1 月 1 日实施欧Ⅲ排放法规, 2011 年 1 月 1 日实施欧Ⅳ排放法规。要达到欧Ⅳ排放标准, 尿素- SCR 催化净化技术是柴油机尾气污染治理最有效的技术之一。但是, 要使该技术在我国得到应用, 还存在很多问题。首先是技术问题,需要对欧Ⅲ发动机机内燃烧技术进行改进,再加上后处理装置, 技术复杂, 系统零部件多。为了符合新标准要求,可能要借鉴国外的成熟技术。再者就是成本问题,SCR 技术其实比 DPF 技术更为复杂,成本也相对较高; 发动机基本上都是采用高压共轨技术, 此技术的成本约为发动机成本的 50%, 对发动机生产企业来讲压力很大 ; 虽然 SCR 系统相对于 EGR 系统来说硫含量低至 200ppm,但是中国的油品还未达到这个要求。此外, 还有尿素加注站的问题 , 需要国家的规划和政府的大力支持。 佛山车用尿素厂家批发 柴油发动机自1892年问世以来 , 凭借其良好的动力性、经济性和耐久性等优点, 在各种动力装置、船舶和车辆上得到了广泛的应用。从上世纪80年代后期开始, 轿车上也越来越多地应用柴油发动机 , 目前德国生产的1.4~2.0L 排量的小轿车中, 有 61%是柴油机轿车, 而法国柴油发动机轿车的比例高达88%。从世界范围来看, 汽车柴油化已成为一种不可逆转的趋势。 柴油机与同等功率的汽油机相比,微粒( PM) 和氮氧化物(NOx) 是排放中两种最主要的污染物。从目前降低汽车尾气排放的技术途径来看, 要达到欧Ⅳ排放标准, 一般不再从发动机本身的结构方面采取措施, 通常是采取排气后处理的方式来降低污染物的排放量, 而尿素作为选择性催化还原法(SCR)是具现实意义的方法, 它能把发动机尾气中的NOx 减少50% 以上。 什么是SCR- SCR是Selective Catalytic Reduction的缩写,翻译为选择性催化还原转化器.。 SCR是用来降低发动机尾气中的NOx(氮氧化物)的,使车辆满足更高的排放法规要求,比如欧Ⅳ、国四排放要求。 SCR的原理就是在含有NOx的尾气中喷入尿素水溶液(欧洲称添蓝-Adblue),使其中的NOx还原成N2(氮气)和H2O(水)。 由于NH3可以选择性的与NOx反应而不是被氧气氧化,因此反应称为选择性的关系:带SCR系统的卡车或轿车要使用尿素水溶液,如果不加的话OBD就会报警,超过2小时还不加,OBD就会限制发动机的输出功率,车辆加速无力,更长时间不加,OBD就会将发动机锁死。 SCR安装在柴油汽车排气系统中, 将柴油发动机排气中的NOx催化还原成N2和O2的催化转化装置。尿素溶液通过一个加热的管道从尿素储液罐中被吸取, 然后用压缩空气将尿素溶液均匀地吹入尾气中, 尿素溶液被气化并释放出氨气, 然后在 SCR 系统的催化器中使 NOx 加速转化成纯净的氮气和水。