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杨再舜汽车博客

中国汽车市场产品研究

 
 
 

日志

 
 

国Ⅳ和《限值》对重卡市场影响力分析  

2011-06-02 22:08:57|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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国Ⅳ和《限值》对重卡市场影响力分析

 

A、国Ⅳ和《限值》将给重卡强行戴上“紧箍咒”

 今年年初,国家环保部就下达了《关于国家机动车排放标准第四阶段限值实施日期的复函》,对于不同车型实施国Ⅳ标准的时间给了明确的规定。《复函》中要求,除车用压燃式发动机与汽车外,对《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排放污染物排放限值及测量方法(国三、国四、国五阶段)》(G B17691-2005)中规定的其他车型,按时实施国Ⅳ标准,即从2011年1月1日起,凡不满足国Ⅳ标准要求的车用气体燃料点燃式发动机与汽车 不得销售和注册登记。对车用压燃式发动机与汽车,暂定推迟一年实施国Ⅳ标准。即从2012年1月1日起,凡不满足国Ⅳ标准要求的压燃式新车不得销售和注册登记;不满足国Ⅳ标准要求的压燃式新发动机不得销售和投入使用。

 众所周知,商用车是一个与政策相关度相当和非常高的行业,一个政策的推出以及实施会对整个行业产生重大的影响,而更严峻的排放标准意味着一场产业变革正在袭来,甚至对商用车重新进行洗牌。但由于技术瓶颈等原因,据了解目前全国在售的商用车预计有九成左右未能达国Ⅳ标准。因此,如果在明年1月1日起严格执行国Ⅳ排放标准,这不仅将对商用车而且更重要的是对重型卡车市场造成巨大负面影响。

 其实早在2007年5月,国家相关部门就开始着手编制《重型商用车燃料消耗量标准》,经过4年的反复论证,并没有实质进展。 今年1月份,工信部审批通过了《重型商用车燃料消耗量测量方法》,为《限值》的出台提供了检测依据。其中规定,车型范围为最大设计总质量大于3500kg的M2、M3和N类汽油和柴油车辆;最大设计总质量在3500kg以上的M1类车辆可参照执行。

据悉,测量方法则采用对转鼓试验和模拟试验并行研究,同时提出底盘测功机法和模拟计算法两种试验方案:对于基本型车辆应采用底盘测功机法确定燃料消耗量;对于变型车辆可由车辆生产企业选择采用模拟计算法或底盘测功机法确定燃料消耗量。但在商用车企业看来,无论采用何种测量方法,即便统一了测量方法,最终油耗标准如何制定仍有待商榷,不可用不科学不实事求是的行政的方法来一刀切。

因此,无论是国Ⅳ标准还是《限值》一旦实施,将给重卡行业套上油耗的“紧箍咒”。凡在汽车生产厂家搞过产品的人士都知道:商用车和乘用车不一样,乘用车燃料限值之所以能够推行,是因为乘用车使用条件及环境较为单一,实验测量的油耗值与实际值差距不大,但卡车分类里的中重型商用车更加多样化,即使分为基本型和变型车辆,在基本型中因为不同用途、不用工况而存在多种发动机与变速箱不同匹配的车型;并存在前后桥速比、速率调整变化后的车型以及厢高、厢长不同的车型等,如果只是简单地设定一个油耗标准,其油耗标准肯定比较难以制定。

此外,今年下半年和明年重型卡车市场的走势好坏,可能最终取决于国家是否真在2012年1月1日执行国Ⅳ标准以及《重型商用车燃料消耗量标准》的实施情况。

 B、实施国Ⅳ政治因素大于市场规律

相比国Ⅱ标准升到国Ⅲ,国Ⅲ标准升到国Ⅳ标准的变化还是比较大,因为技术要求非常苛刻更加严格。据近期的调研发现:目前,横亘在重卡国Ⅳ路上的除了核心技术的缺失、用户接受程度低,还有成品油质差价高等配套实施严重滞后等一系列问题。目前,国内在实现重卡国Ⅳ排放的电控核心技术,还主要依赖于进口。而要在2012年之前实现这些技术的完全自主研发几乎不可能(合资车企已有在售国Ⅳ产品)。这就意味着,如果重卡国Ⅳ如期实施,关键的电控技术和相关的零部件都将要从国外进口。这不但会增加车辆的制造成本及售价,给今后市场推广带来障碍,同时在产能方面也会受到相当大的限制。更为重要的是,它还不利于目前重卡行业市场低迷、萎缩的发展态势。
        现在国Ⅳ重卡的市场还没完全启动,不少地方的经销商还都主要在销售国Ⅲ车型。还有不到半年时间就必须卖国Ⅳ车型,时间之短用户认可的程度肯定不会太高。目前,国内经济没有出现强劲增长势头,银行银根紧缩,多数工程建设未能得到审批,工程开工项目少、投入的成本多,银行贷款被限等,许多运输用户没有活干。另加上车辆供大于求,运输成本一直在上涨,惟独货运价格没有涨。此外,无序竞争造成的运价超低,再加上天价过桥过路费、柴油飞涨以及警察和路政人员似土匪强盗的乱罚款乱收费,几乎所有的物流公司和个体卡车运输户的生意及生存都难以维系。在此种情况下,让用户买价格更昂贵的国Ⅳ重卡,情何义堪?谈何容易?!如果执意实行国Ⅳ标准,由此直接影响到整个商用车行业的发展。在当下市场还存在很多不确定因素的情况下,如果强行严格实行国Ⅳ标准,可能会对今年下半年有一定的刺激作用,但可以肯定销量涨幅不会太高,甚至还可能出现弄虚作假的假国Ⅳ再次现象。

实施国Ⅳ排放标准的另一个重要条件是低硫柴油,否则会对车辆造成非常严重地损害,而国内目前市场供应的柴油,除了北京、广州等少数几个地方略可以达到国Ⅲ标准外,其余的地方仅能供应国I或Ⅱ标准的柴油,根本就没国Ⅳ油品在售。而且,从目前的情况来看,中国市场何时能提供符合国Ⅳ排放的油品还是一个未知数,也许要五年或者十年。因此,笔者建议重卡国Ⅳ标准可以在一些具备油品条件的发达地区按期实施,如北京、广州。但在其他地区可以考虑推迟几年后再实行。

采用电控燃油喷射技术是国Ⅲ发动机的一个主要特征。当前我国重型发动机都普遍采用这一技术。要达到第Ⅳ阶段的要求,对发动机的要求是在第Ⅲ阶段基础上进一步改进,如:更高压力的电控燃油喷射、变喷嘴涡轮增压、冷却式的废气再循环(EGR)等。即使这样,只采用机内净化技术也未必能够满足第Ⅳ阶段对颗粒物的严格要求。要克服国Ⅳ带来的困难,有两条路线可以选择,一是采用连续再生颗粒物捕集器,或催化型颗粒物过滤器控制技术;二是采用选择性还原催化器技术。但目前来看,这两项技术还是依靠进口,而且要想在2012年完成自主研发几乎是不可能的。

如果国家的标准提前实施,在技术方面可以靠进口来解决。目前国内商用车产能量较大,单纯依靠进口能在多大程度上满足需要还存在疑问。此外,装配符合国Ⅳ排放标准的柴油发动机的重卡所增加的成本,远比装配国Ⅲ发动机的重卡成本要高出很多。后期的用油费用、维修费用等都将增加用车成本,无疑将给销售带来一定的困难。目前市场上国Ⅲ的车并没有受到消费者的普遍欢迎,更多的车主还是愿意花低价钱卖国Ⅱ的车。

 C、实现国Ⅳ的技术路线

  国Ⅳ标准之前,柴油机排放可以通过机内净化技术来实现污染物排放达标。而从国Ⅳ开始,必须在发动机外增加后处理装置才能达到排放标准。 目前,实现国Ⅳ的技术路线主要有两种:一条路是国Ⅲ共轨发动机的基础上加一个SCR系统,也就是选择性还原催化系统。另一种就是在国ⅢEGR系统的基础上,增加一个废弃再循环颗粒捕捉器。现阶段,围绕着两条技术路线的选择,汽车业内也是争议不断。

 在发动机专家从性能来看,这两种技术路线可谓是各有千秋。“共轨+SCR的路线,对发动机的改动较小,在由国Ⅲ向国Ⅳ升级中不需要对硬件进行改动。同时,其在减少颗粒物排放和节油方面的表现也稍胜一筹。而更重要的是,因为燃油中的硫含量对于共轨+SCR系统的影响较小,所以其在燃油适应性方面拥有较好的表现。”

 但是,“SCR的路线也存在一个‘硬伤’:就是需要在车辆后增加一个尿素罐。采用这种实现方式,需要在车辆的使用过程中,不断添加尿素。但是,目前国内并没有那么多的网点来满足用户的这种添加需要。而如果不及时加尿素,那么排放物中的氮氧连国Ⅲ标准都无法达到。另外,这套增加的尿素贮存和转化装置也会使整车的成本增加。相对而言,采用EGR的路线需要对原有的发动机进行改造,提高其喷油能力和增压中的冷能力。而且,其所增加的颗粒捕捉器对燃油含硫量要求较严,所以在油耗和燃油适用性上稍微逊色一些。但是,它也拥有SCR无法比拟的优势:用户只要定期更换颗粒捕捉器,而不用增加额外的装置,费用较低。同时,还不需要基础设施方面的投入。 选择SCR技术路线将牵涉到社会基础设施的建设,需要政府部门和相关行业的支持;而选择E-GR则需要油品质量的提高,因此目前在选择哪种技术方案上并没有定论。赞同能平稳过渡到国Ⅳ标准的SCR技术路线,但也有部分企业倾向于采用EGR加上颗粒捕捉器的路线,这也是国内大多数重卡企业选择SCR路线的重要原因之一。”

为了应对产业升级,国内各大重卡车企纷纷通过合资方式,引进国外先进技术。如福田与戴姆勒、重汽与曼的合资合作日渐深入,加速了重卡行业的技术分化。眼下重卡行业即将面临产业升级带来的阵痛,但不管如何变化,轻量化都是卡车发展的新趋势,汽车整车重量只要降低10%,燃油效率可提高5%至10%。因此,掌握轻量化技术的企业在未来竞争中会更有优势。

 

   附件:重卡柴油机国Ⅳ排放控制路线 (摘录)

 目前,我国重卡柴油机已全面实施国Ⅲ排放标准,并计划2012年1月全面实施国Ⅳ排放标准,NOX的排放量比国Ⅲ下降30%左右,PM的排放量比国Ⅲ下降60%左右,仅仅以改善柴油机燃烧过程为主的各种机内净化技术(如燃烧方式的优化和改进,电子控制燃油喷射系统、增压中冷、多气门等),不能满足排放的要求。因此,在柴油机先进机内净化的基础上,增加尾气后处理技术成为控制柴油机排放的发展趋势。

 根据发达国家的经验,当前主要有两种技术路线:其一是EGR+DPF/DOC,即先通过废气再循环降低NOX 的生成量,再通过颗粒捕集器捕集颗粒物。其二是SCR 技术,即通过优化燃烧,降低颗粒物的生成量,同时允许增加NOX的排放量,然后再通过SCR技术来降低NOX的排放量。

1、路线一:EGR+DPF/DOC技术

以美国为代表的一些国家和地区的环保部门和发动机制造商倾向于采用EGR+DPF/DOC(废气再循环+颗粒捕集器/氧化型催化转化器)的技术路线。供油提前角和EGR率都对柴油发动机的NOX和PM排放量有较大的影响。减小供油提前角,可以使NOX排放量降低,但会使PM的排放量和燃油消耗率增加;增大EGR率,可以降低气缸内氧的浓度,从而使NOX排放量降低,但同时也会增加PM的排放量。虽然减小供油提前角和采用EGR都可以有效的降低NOX排放量,但两者比较,采用EGR时燃油消耗率上升的幅度较小,所以在选择降低NOX排放的措施时更倾向于采用EGR技术。EGR可以有效地降低NOX排放量,但随着EGR率的增加,缸内较低的氧的浓度将会增加PM的排放量,并使发动机的烟度增加,在中小负荷时烟度值比较小,而大负荷时会使发动机的排气烟度增加很大,因此需要增加DPF,以减少PM的排放量。

2、路线二: SCR技术

欧洲大多数发动机制造商采用SCR技术,即先通过优化燃烧,降低PM的排放量,然后再通过SCR技术降低NOX的排放量.在欧洲,车用柴油机SCR技术采用AdBlue的尿素水溶液,通过尿素喷嘴将尿素水溶液喷到排气管中,其受热分解为氨气作为NOX的还原剂。AdBlue具有无毒、洁净、无异味、不易着火、无爆炸性危险、低腐蚀性等特点,但须使用特殊的储存容器进行储存。采用SCR技术,由于优化了喷油规律,所以扣除增加尿素的费用,仍然具有一定的节油优势。此外,SCR对燃油中的硫不敏感,我们国家的燃油含硫量一般较高,所以用户比较容易接受SCR技术路线。

柴油机SCR技术的控制策略比较复杂,必须通过电子装置同发动机控制单元实时通信,使尿素的喷入量和排气中的NOX的浓度与催化剂的工作特性相匹配,在保证降低NOX的同时,不能过多依赖还原剂,否则会导致过多氨气泄露,造成新的污染。另外,还有尿素的供给问题,需要给车辆定时添加尿素,这就需要在一定范围内建立尿素加注站等基础设施。目前在欧洲SCR的技术已经得到广泛应用,基本解决了尿素的储存、加注、喷射技术等等。

国Ⅳ和《限值》对重型卡车市场影响力分析 - 杨再舜 - 杨再舜汽车博客

 中国在燃油生产中一直采用添加抗硫添加剂的办法,但是国际经验已表明这种技术路线不能生产出相当于欧Ⅲ标准的燃油。油品问题已经成了从国Ⅲ向国Ⅳ标准迈进,甚至国Ⅲ标准能否良好执行的一个瓶颈。要想在全国范围内满足国Ⅳ标准用油至少需要3-5年。

欧 洲    欧盟对重型柴油机排放控制的基本指令是88/77/EEC,该指令于1987年颁布,88年开始对新定型的发动机和车辆实施,1990年对销售、注册和使用的车辆或发动机实施。其测试工况是稳态十三工况法。在欧0阶段对颗粒物没有要求。欧0阶段应该说是柴油发动机的原始未控制状态,不需要采取任何控制措施基本都能够达到,对NOx的要求甚至比原始状态还要宽松,旨在促进企业改善发动机的燃烧状况,提高燃烧效率,一定程度的降低CO、HC和黑烟排放。欧盟于1992年开始对重型柴油车实施欧洲I号法规,1995年实施欧洲II号法规,测试方法仍然是稳态十三工况,CO、HC和NOx限值加严,并增加了对颗粒物的要求,对颗粒物采用部分流或全流稀释取样测量。到欧II阶段,对颗粒物的控制明显加严,和未控制时相比,约下降55%左右。

美 国    美国对重型汽车的界定是用最大总质量超过8500磅(3856kg)。同样是在发动机台架上进行污染物排放的测量。1984年以前,美国也是用的十三工况稳态测量方法,但是,其个别工况点和欧洲的工况有些不同。从1990年开始,美国对重型车发动机的排放测试必须使用瞬态测试循环,在测量中要运行两遍,一遍冷起动循环,一遍热起动循环,加权系数为1:7(冷起动:热起动)。测试中,污染物排放必须使用全流式的稀释取样系统。和欧洲十三工况相比,美国瞬态工况中高速大负荷的比例较大,而欧洲则是中速大负荷的比例较大。这也体现了美国高速公路运输占主导地位。

日 本  日本对重型柴油车辆的排放要求从1974年就开始,采用6工况稳态测量方法,对一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的浓度进行测量,但没有控制颗粒物排放,此后对限值也进行过几次修订。但是这种浓度测量持续了20年,一直到1994年,才开始采用十三工况法,对排放质量进行检测,同时开始要求控制颗粒物排放。近年来,日本对重型柴油机的排放要求也开始日益加严。

 

 

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