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    汽车排放国六标准(征求意见稿)解读

    焦煤期货 2016-06-23产品安全与召回

        为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》,防治机动车污染物排放对环境的污染,改善环境空气质量,5月12日,环保部发布了《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)(征求意见稿)》,征求意见期限为1个月。

        国六标准征求意见稿及编制说明中显示,国六标准在框架结构上继续延续了欧洲标准体系,但同时对美国标准中蒸发排放、加油排放和车载诊断系统监管的先进经验加以引进。

     

        国Ⅴ现状

        根据油品升级进程,我国采用分区域实施轻型汽车国Ⅴ标准的方案来实施《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(第五阶段)》(GB 18352.5-2013)。规定自2016年4月1日起,我国东部11省市所有进口、销售和注册登记的轻型汽油车、轻型柴油客车须符合国Ⅴ标准要求。全国自2017年1月1日起,所有制造、进口、销售和注册登记的轻型汽油车须符合国Ⅴ标准要求。全国自2018年1月1日起,所有制造、进口、销售和注册登记的轻型柴油车,须符合国Ⅴ标准要求。

     

        国Ⅰ到国Ⅵ,排放控制效果显著

        自上世纪80年代以来,我国在吸取了发达国家的成功经验后,逐步制定了一系列的汽车排放标准,对汽油车先实行“怠速法”,再实行曲轴箱排放和燃油蒸发控制,从2000年我国开始实施轻型汽车国I排放标准开始,逐步经历了国Ⅰ、国Ⅱ、国Ⅲ、国Ⅳ和国Ⅴ排放标准的实施。

        从排放控制效果来讲,从1980年到2000年汽车排放控制技术没有明显的进步,实施排放标准对污染物降低的幅度较小。与1980年相比,2000年我国汽车保有量增加8倍多,CO、HC、NOX和PM排放量分别增加12.3、10.5、6.5和5.5倍,平均增长8.7倍,略高于保有量增长幅度。但从2000年开始汽车排放控制技术采用闭环电喷加三元催化器技术以来,又历经国Ⅱ、国Ⅲ、国Ⅳ和国Ⅴ排放阶段,单车各项污染物降低幅度都高达90%以上。与2000年相比,2014年我国汽车保有量增长9.0倍,CO、HC、NOX和PM排放量分别增加39.5%、34.6%、62.5%和13.5%,远低于保有量增长幅度。

        未来五到十年我国汽车特别是轻型汽车的产量和保有量仍会快速增长,排放总量仍会不断增加,因此应适时收严轻型车排放标准,有效减缓机动车污染物排放增加幅度。

     

        现行标准存在的问题

        虽然轻型汽车排放标准的不断加严,促进我国汽车产业污染物排放的大幅度降低,但在标准的实施过程中发现等同采用欧标存在一定的问题。

        (1)蒸发排放控制不够严格

        随着对尾气控制的不断加严,汽油车的燃油蒸发排放已经不容忽视。我国轻型汽油车自2000年实施国Ⅰ阶段排放标准以来,采用了欧洲轻型车燃油蒸发控制的要求,要求所有轻型汽油车都应该配置有燃油蒸发控制系统。虽然排放阶段不断加严,欧洲对燃油蒸发方面的控制并没有明显的进步,经过调研发现,我国汽车普遍存在管路泄漏、电磁阀失效、活性炭量偏小、容易老化等的问题,由此导致的燃油蒸发系统控制效果降低甚至失去控制效果。

         对中国和欧洲车型与美国的车型进行燃油蒸发的对比发现:欧洲和中国目前有限的蒸发排放标准,导致车辆的炭罐功能降低,加油VOCs排放自由地从车辆排出,低速行驶时,脱附能力很低(在某些情况下为零)、相对大的渗透和泄漏以及相对高的汽车油箱温度造成蒸发排放超过8800克/车·年。而美国在用车的蒸发排放为500克/车·年,原因是美国车辆都装备较大的炭罐体积、ORVR、低速行驶也有效的脱附功能、低渗透和低泄漏以及行驶损失排放接近零。因此我国的轻型汽车国家第六阶段排放标准应加强汽油车燃油蒸发的控制,通过排放标准的加严,促进ORVR系统的使用。

        (2)OBD监测项目较少

        我国排放标准一直等效采用欧洲标准,但与美国相比,监测项目较少,对与排放密切相关的蒸发排放泄露、燃料系统、冷启动策略、PCV等项目并未监测,欧6排放法规正在考虑加强EOBD的监测和监控能力。韩国环保部门借鉴了欧洲和美国关于OBD的规定和经验,规定的内容介于两者之间。目前我国车辆排放水平尤其是在用环节排放较差,因此应在轻型汽车国6排放标准中加强OBD监测和监控功能的要求。

        (3)缺少高海拔排放控制要求

        欧洲地区高海拔地区较少,因此欧洲法规中并无要求企业进行高海拔地区的排放测试和发动机标定,但我国境内海拔高于1500米的省份有陕西、内蒙古、云南、贵州、重庆、甘肃、青海、宁夏和西藏等9个省、直辖市和自治区,面积约259万平方公里,约占我国总面积的27.02%。由于机动车排放水平与其控制策略和控制装置密切相关,因此对于高海拔地区车辆的排放问题,应该在新车标准里进行规定,增加高海拔区域特殊要求。

        (4)缺少实际行驶工况测试

        大量研究表明,车辆的实际排放与实验室型式检验排放结果差异巨大。标准编制组对15辆应用不同减排技术的轻型柴油车进行了实际测试,其中通过欧6排放标准核准的车辆12辆,通过Tier 2排放标准核准的车辆3辆。测得的NOx的实际排放量的平均值达到了欧VI限值的7.1倍之多。随着标准排放限值的不断加严,必须减少型式检验和真实生活中排放的差异,而RDE是限制未来车辆真实排放的有效工具。

        (5)缺少温室气体排放控制要求

        从全球看,交通运输业已成为温室气体排放最重要和增长最快的领域之一。作为目前世界最大的汽车市场,中国若对新增机动车的数量控制不善,将有可能无法实现其在2030年前达到碳排放峰值的目标,因此中国急需采取措施控制机动车温室气体(GHG)排放量。2014年,中国CO2排放总量约为100亿吨。若不采取强有力的措施,汽车销售的爆炸式增长和行驶里程的增加将导致交通运输部门的GHG排放量增长远超其他部门。有研究机构对未来CO2的排放进行了预测,预计到2030年,公路运输部门的GHG排放量将会从2014年的7.3亿吨CO2eq增长至13亿吨CO2eq,增幅高达80%,从而抵消电力及工业部门减少煤炭消费所实现的碳减排量。这一增长将使中国无法如期在2030年前达到碳排放峰值。因此,在国六标准中必须增加对温室气体进行控制的规定。

     

         国六标准的亮点

        (1)增加高海拔控制要求

        针对VOCs(挥发性有机物)控制不严格,缺少高海拔排放控制要求,国六标准中将效仿美国标准,全面强化对VOCs的排放控制。对于高海拔地区车辆的排放问题,增加高海拔区域特殊要求。

        据了解,编制组对我国的海拔高度分布进行了分析,发现中国幅员辽阔,海拔高于1500米的地区占到我国总面积的27.02%;而欧洲高海拔地区较少,因此欧洲法规中规定的1300米的边界条件并不能够充分涵盖我国的实际情况。而高海拔地区内燃机燃烧状况差,这对内燃机本身提出了更高的要求,因此对于高海拔地区车辆的排放问题,征求意见稿中明确,将RDE的边界条件进一步扩展到2400米,同时给出了1.8的扩展系数保证海拔条件能覆盖我国大多数省市的情况。

        (2)引入全工况概念

        国六标准的最大提升,在于引入了欧六标准中的“实际驾驶排放测试”(RDE)。RDE是全工况的概念,就是车企销售的符合国六排放标准的车,不管车主怎么开,在什么样的工况下,排放都应该达标。

        据报道,环保部机动车排污监控中心副主任丁焰在接受采访时表示,这主要为了避免类似2015年9月大众的“排放门”事件。如果在实验室有认证的工况,汽车企业完全可以根据设定的工况去标定,保证实验室做实验的工况肯定合格,但是一上路遇到不同的工况,可能就超了。

     

        增加新的监测要求

        在国5OBD标准监测项目的基础上增加了新的监测要求,如增加了蒸发系统1mm (或0.5mm)孔泄漏的监测要求,增加了空调系统部件监测,增加了冷启动排放策略监测,增加了曲轴箱强制通风装置监测,增加了对汽油车颗粒捕集器(GPF)监测。考虑到未来混合动力汽车的发展和使用,在综合部件监测中增加了对混合动力车辆能量储存系统(ESS)、热管理系统、再生制动、驱动电机、发电机、插电式混合动力车辆ESS充电器等部件的监测要求。为了保证OBD系统功能正常运行,国六标准还增加了OBD系统实际监测频率(IUPR)的要求,并按照不同监测项分别设置0.1至0.52的IUPR率。

     

        对油品提出要求

        标准编制说明中提到,实施国六标准首先要确保燃油质量和供应提前到位。一方面为了降低机动车排放水平,需要在汽车上加装先进的硬件和敏感的排放控制装置,燃油质量好坏会对这些控制装置产生直接的影响。另一方面,提高燃油品质会使整个车队降低污染物排放,比仅实施汽车排放新标准更快地改善空气质量。

     

        加严排放限值

        与国5蒸发排放限值相比,即使不考虑更加严格的测试条件和程序,单日昼间排放加上热浸排放从2g/d降至国6的0.70g/次,国六标准限值加严了65%。如果考虑到测试程序的严格程度也在提高,国六对蒸发排放的控制要求至少提高80%以上。

        尽管在低温环境下很难形成光化学烟雾污染,但NOx还是二次颗粒物形成的前体物,从控制PM2.5污染考虑,必须控制低温环境条件下柴油车比较突出的NOx排放问题,国六专门在低温冷启动试验中增加了NOx检测项目,并且适用范围扩展到柴油车。另一方面,低温条件下柴油车的CO和HC的排放也不应忽视,本着燃料中立的原则,柴油车的检测项目与汽油车的规定相同,并将NOx排放限值设为0.25g/km。

        国六意见稿主要参考了美国加油排放的要求。国六轻型车加油排放控制水平与美国TierII看齐,限值定为0.05g/L汽油。

     

        加强环保达标监管要求

        据介绍,国六标准还将加强环保达标监管要求。完善车辆诊断系统要求,增加永久故障代码存储的要求以及防篡改措施,有效防止车辆在使用过程中超标排放。同时,简化主管部门进行环保一致性和在用符合性监督检查的规则和判定方法,使操作更具有可实施性。

     

        标准实施时间和范围

        国六标准拟分为6a和6b两个阶段实施,经过6a阶段的过渡,最终全国统一实施6b标准。编制说明中指出,车辆的硬件升级换代很难在短时间内完成,而且分阶段实施可减轻经销商去库存及二手车转入转出的压力,对经济发展有利。

        标准编制说明中提出,根据国六油品供应安排,建议全国范围内国6a型式检验时间为2019年1月1日,销售和登记注册日期为2020年1月1日;2023年1月1日实施国6b阶段要求。提前实施本标准的地区,Ⅰ型试验可实施6a或6b标准,RDE要求可按照6a阶段或6b阶段相应规定执行。

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