商用车国Ⅳ排放 控制监管将是关键—访清华大学汽车工程系党委书记帅石金教授

前不久，有消息称商用车国Ⅳ排放标准可能会被再次延后，其原因很可能还是技术准备和油品准备不足。且不论这种说法还有待证实，仅采用何种技术，如何保障技术实施的问题，就已经被业界广泛讨论和关注了。商用车国Ⅳ排放标准并未确定技术路线。行业经过多方比较之后，大多数企业和专家倾向于采用SCR选择催化还原技术。汽车排放控制专家，清华大学汽车工程系党委书记帅石金认为，标准的推进必然经历一个由混乱到治理的过程。若采用SCR实现达标，监管将成为关键。
    采用SCR技术是符合国情的选择
    标准没有规定技术路线，那么，为什么国内商用车企业，特别是重卡企业大多偏向于选择SCR呢？
    帅石金教授说，从技术上讲，柴油机比汽油机在油耗控制方面有很大优势，节能潜力比较大，但是恰恰它的这种压燃喷雾扩散燃烧，使得排放问题比较突出。柴油机的排放实质上就是要解决两个问题，一个是氮氧化物，一个是颗粒物。那么国Ⅲ前或者欧Ⅲ前，基本上从缸内技术解决的，比如说，从混合器、增压、喷射、喷油、共轨等这些角度来做一些优化，基本上可以达到国Ⅲ标准的要求。但是到了国Ⅳ标准，尽管有些人说我的技术不用后处理也能满足国Ⅳ的要求，但是这种技术有更多的限定条件，比如，对油的要求等，在成本等方面也比较高。因此，从技术上说，虽然存在有多种满足国Ⅳ排放的技术路径，但是排放问题解决了，很可能会带来很多其他的问题。因此，从实用角度出发，还是要用到后处理技术来满足国Ⅳ的要求。
    现在有两条技术路线比较适用，第一个就是采用EGR+DOC或POC或DPF技术。用EGR把氮氧化物抑制住，但颗粒物肯定会比较高。为了降低颗粒物排放，再采用DOC柴油氧化催化剂，或者POC部分氧化或者部分过滤，或者DPF通过后处理来降低颗粒物。
    第二条技术路线，就是缸内通过喷雾、高压跟油气配合，提高燃烧效率，降低颗粒物，但是氮氧化物排放会非常高，因此，后处理技术主要采用SCR选择催化还原，将氮氧化物处理掉。现在说的比较多的喷尿素就是这个路线。
    帅石金教授表示，目前采用第二条技术路线没有太多争议。在第一种方案中，因为DPF如果是主动再生，那么就要用喷油技术，经济性损失会非常大，而且喷油控制起来很费劲，带来的实际问题会很多。如果要是用被动再生，就得用催化，那对硫就非常敏感。而这对油品要求就高了，油品中含硫量350ppm已经不能满足要求了，可能是150ppm、50ppm、10ppm了。目前，国内在相当长的时间内可能还不具备全面供应这么高对硫要求的油品。所以，SCR技术就成为主流。
    SCR本身对硫不敏感，很多人做了很多研究，认为含硫量350ppm的油用起来基本上是没有问题的。那么通过机内配合，尤其国Ⅳ排放标准对氮氧化物要求不那么高的情况下，SCR确实是一条比较好的路线。
    监管问题很关键
    如果实施商用车国Ⅳ排放标准，什么问题将成为关键呢？有人说是技术准备，有人说是油品供应，有人说是尿素供应和管理，帅石金教授则认为，排放标准的实施成功与否，关键是监管。
    他认为，SCR技术目前比较成熟，一些配件供应商也有现成的技术准备。油品滞后的问题虽然很严重，但油品质量的关键是对硫的控制。国Ⅲ油品的含硫标准是350ppm，对SCR技术来说，虽然不能完全满足标准要求，但也算凑合可以使用，短期内可以将就。剩下的，尿素问题就变得突出了。
    帅教授说：“柴油机要满足国Ⅳ排放标准，采用SCR技术就得上尿素。就像当年汽油机推国Ⅰ排放标准，上三元催化剂一样。它是个平台技术，必须得上。尽管当时上三元催化剂出现了很多问题，但试图绕过它的都失败了。所以我觉得，虽然也会有问题，但柴油商用车必须跨越尿素喷射这个平台。它的关键在于监管。因为发动机本身喷不喷尿素，对发动机的动力性没有任何影响。喷射系统可以不工作甚至可以把它拿掉，这会出现做假的现象。客户关心的是动力经济性，而排放问题则是社会问题。因此需要监管。”
    做假的问题应该从两方面来解决，一个是技术方面，必须用OBD（在线故障诊断系统）来监测整个后处理系统，看发动机是不是正常工作，一旦监测到出现故障就降低发动机功率或者停机，最后监管部门据此对做假者进行处罚。改进技术对于防止造假还是能有一定的保证作用。
    再有一个就是尿素的管理问题，现在尿素也有一些标准，包括添蓝的标准国外已经有了，国内在尿素的生产供应上也是能保证的，但是在使用过程中有可能造假，比如添加的尿素品质出现了问题，如果技术上OBD再做不到位，氮氧化物排放可能会增高，甚至还会高于国Ⅱ、国Ⅲ的氮氧化物排放水平。就是说，花了大价钱装了SCR设备，装了OBD设备，结果，就因为添加尿素问题，实际降氮氧化物的环保效果可能还比以前更差。
    面对这两方面问题，帅石金教授认为都是可以解决的。“现在，技术上已经是成熟的东西了，只要法规真正往前推，管理到位，是能够解决这些问题的。这里，也要允许有个乱的过程，但是在出现问题后必须严格纠正，严格处罚，严格执行。就跟闯红灯、酒驾一样，抓到了就必须进行处罚，而且重罚，这样就没人敢去做假了。不管汽车企业还是汽车用户都一样。”
    帅教授还举了欧盟推欧Ⅳ排放标准的例子。他说，欧盟在欧Ⅲ到欧Ⅳ的过程中也出现了做假现象。据统计，在欧盟贯彻排放标准的过程中，有大约16%的商用车出现做假问题。欧盟的做法是加强监控。一方面强化监管和处罚力度，另一方面通过OBD技术提升来进行监控。可见，国内外都一样，只要监管不到位，都会出现做假。
    在加强技术监控方面，欧盟根据不断出现的各种做假的方式，不断完善和提升OBD监测内容来实施监控。欧盟还通过尿素桶，尿素罐，就像加油一样，在灌注尿素时进行控制。
    “可见，关键还是管理能不能跟上。”帅教授说，“根据中国的实际情况，我觉得应该允许有个过渡。但推进排放标准的工作，不能再推了。如果总推后，就变成另外一个问题了。”“我认为，政府现在应该下决心来大力推动这个事情，包括解决油品供应问题，加强监管问题等等。毕竟，降低排放是从公众利益的角度考虑。”
    柴油客车面临的问题不容忽视
    目前，对于商用车国Ⅳ排放标准的探讨，主要似乎集中在了重型卡车身上。而另一部分大型柴油机的使用者—柴油客车却面临着截然不同的情况。
    帅教授说，中国因为城市人口密度较大，城市面临的减排压力更大一些，货车大部分是在城市之间或者城郊运输，而柴油客车，特别是公交车则多在城市内运行。目前城市里的公交车、柴油车还有很多，SCR的国Ⅳ技术路线在城市工况下，在低温排放时并不起太大作用。城市工况下，柴油机排气温度本身是比较低的，SCR跟尿素起反应需要200摄氏度以上。很多情况下，城市内的柴油车排气温度达不到，因此，在大部分情况下SCR不起作用。这就容易出现，投入很多资金，装了后处理设备，但减排效果并不理想，还牺牲了动力性，油耗和二氧化碳排放也高的现象。“目前城市内柴油客车实行SCR路线还有一些问题。我认为应当慎重考虑一下，有没有更好的技术路线来解决柴油客车的问题。我觉得，应先将公交柴油车的减排工作抓到位。”