2021年,中國向國際社會鄭重承諾:力爭2030年實現碳達峰,2060年實現碳中和。內燃機在“雙碳”戰略中占據舉足輕重的地位,當前正在實施的機動車國六排放標準正在逐步實施,而非道路國四排放標準也將于2022年12月1日實施,內燃機排放正進一步趨嚴。
在第二屆世界內燃機大會期間,北京理工大學教授葛蘊珊接受中國工程機械商貿網記者專訪,就“雙碳”目標的實現及環保趨嚴的環境下,后處理技術與產業發展現狀進行了深入解讀。
每次排放升級,都是一次洗牌過程
早在2016年底,我國已經發布了國六排放標準,國六標準分階段實施,包括國六a和國六b兩個階段。2019年7月1日,重點區域、珠三角地區、成渝地區提前實施國六標準,其他地區于2020年7月1日開始實施國六a,國六b于2023年7月1日開始實施。而在非道路移動機械領域,2016年4月1日,非道路移動機械國三排放標準正式實施(農機延后至2016年12月1日),而非道路國四標準也已確定將于2022年12月1日正式實施。
對此,葛蘊珊教授表示,“道路國六及非道路國四的實施,對一氧化碳、碳氫化合物等排放標準要求更為嚴格,將帶動發動機尾氣后處理市場需求快速增長。我國機動車尾氣后處理產業起步較晚,但發展迅速。隨著國家機動車排放標準不斷提高,外資企業在國內市場中的投資力度不斷加大,國內企業也迎來發展機遇,研發能力與技術水平不斷提升。現階段,我國主流發動機尾氣處理技術主要是采用SCR系統處理氮氧化合物、采用DPF系統實施顆粒捕捉,國內部分企業生產的產品已經達到了國際先進水平。”
我國發動機尾氣后處理市場中,外資企業如巴斯夫、莊信萬豐、優美科、博世等企業掌握核心技術,在高端領域具有較強競爭力。本土企業中,貴研鉑業、威孚高科、凱龍高科、艾可藍等企業也具有較強競爭力,其研發生產的產品已經能夠滿足國六排放標準需求。
“每一次排放法規升級,都是一次市場洗牌過程。國外品牌內燃機都有自己成熟的配套體系,基于測試與匹配的需要,國產企業很難實現市場開發。但排放法規的升級,則為發動機尾氣后處理行業帶來了廣闊發展空間。”
技術路線日趨成熟,助力“雙碳”目標
當前市面上的國六產品主要分為EGR(廢氣再循環)+DOC(氧化催化器)+DPF(柴油機顆粒過濾器)+SCR(選擇性催化還原)和EGR+Hi-SCR(高效選擇性催化還原系統)兩種技術線路。
而在非道路領域,在國三升國四的技術路線也基本確定,主要采用DPF/SCR技術路線,這一路線在道路國四階段已經得到了技術與市場的廣泛驗證。
“既有的車用柴油機后處理技術如SCR、DPF等,在國六階段已經達到了技術應用的最高等級。國六排放的顆粒物,在實驗室如果用精密天平稱重幾乎測不到,在200萬公里內可以實現近零排放;氮氧化物控制稍微難一些,但70萬公里的近零排放仍有保障。即便如此,后處理技術的效率還遠遠沒有得到充分發揮。”葛教授介紹表示,機動車后處理系統已經日趨成熟,同時也為非道路后處理技術路線指明了方向。
“如果說過去國四國五階段,內燃機后處理系統只發揮了60%左右的效率,那么進入國六階段,以及‘雙碳’指針倒轉之下,以SCR系統為代表的內燃機后處理效率將提高至99%。”
非道路國四標準,用戶要關注油品問題
目前,非道路移動機械,尤其是工程機械行業自主及銷量日趨增長,未來的國四升級,無論是內燃機企業還是整機企業、后處理系統企業,都已經完成了技術儲備和驗證,并無多少難題。但在用戶使用層面,葛教授表示,“在標準實施的短期內,無論是加裝后處理系統,還是尿素等的消耗使用,都將為用戶帶來成本的提升。但隨著技術成熟,以及企業競爭入場的升級,長期來看將沒有太大的成本負擔。”
“對于用戶,最應該關注的應該是油品的問題。工程機械等非道路移動機械,柴油的加注方式注定了油品的管控力度遠遠不如機動車規范。大多都是移動油車到工地加油,油品品質無法得到保障。”葛教授介紹說,一旦國四設備加注了不合規格的柴油,不僅對內燃機造成損傷,更會導致后處理系統的失效,得不償失。
據中國工程機械商貿網記者了解,在非道路國三標準實施前,國外進口的挖掘機產品就多次發生因為油品不合格,而導致發動機損傷的情況。因此,希望工程機械行業用戶,在未來使用國四產品之時,一定要使用合乎規格的油品,避免因小失大。 來源:中國工程機械商貿網