2021年，中国向国际社会郑重承诺：力争2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和。内燃机在“双碳”战略中占据举足轻重的地位，当前正在实施的机动车国六排放标准正在逐步实施，而非道路国四排放标准也将于2022年12月1日实施，内燃机排放正进一步趋严。


在第二届世界内燃机大会期间，北京理工大学教授葛蕴珊接受中国工程机械商贸网记者专访，就“双碳”目标的实现及环保趋严的环境下，后处理技术与产业发展现状进行了深入解读。


每次排放升级，都是一次洗牌过程


早在2016年底，我国已经发布了国六排放标准，国六标准分阶段实施，包括国六a和国六b两个阶段。2019年7月1日，重点区域、珠三角地区、成渝地区提前实施国六标准，其他地区于2020年7月1日开始实施国六a，国六b于2023年7月1日开始实施。而在非道路移动机械领域，2016年4月1日，非道路移动机械国三排放标准正式实施(农机延后至2016年12月1日)，而非道路国四标准也已确定将于2022年12月1日正式实施。


对此，葛蕴珊教授表示，“道路国六及非道路国四的实施，对一氧化碳、碳氢化合物等排放标准要求更为严格，将带动发动机尾气后处理市场需求快速增长。我国机动车尾气后处理产业起步较晚，但发展迅速。随着国家机动车排放标准不断提高，外资企业在国内市场中的投资力度不断加大，国内企业也迎来发展机遇，研发能力与技术水平不断提升。现阶段，我国主流发动机尾气处理技术主要是采用SCR系统处理氮氧化合物、采用DPF系统实施颗粒捕捉，国内部分企业生产的产品已经达到了国际先进水平。”


我国发动机尾气后处理市场中，外资企业如巴斯夫、庄信万丰、优美科、博世等企业掌握核心技术，在高端领域具有较强竞争力。本土企业中，贵研铂业、威孚高科、凯龙高科、艾可蓝等企业也具有较强竞争力，其研发生产的产品已经能够满足国六排放标准需求。


“每一次排放法规升级，都是一次市场洗牌过程。国外品牌内燃机都有自己成熟的配套体系，基于测试与匹配的需要，国产企业很难实现市场开发。但排放法规的升级，则为发动机尾气后处理行业带来了广阔发展空间。”


技术路线日趋成熟，助力“双碳”目标


当前市面上的国六产品主要分为EGR(废气再循环)+DOC(氧化催化器)+DPF(柴油机颗粒过滤器)+SCR(选择性催化还原)和EGR+Hi-SCR(高效选择性催化还原系统)两种技术线路。


而在非道路领域，在国三升国四的技术路线也基本确定，主要采用DPF/SCR技术路线，这一路线在道路国四阶段已经得到了技术与市场的广泛验证。


“既有的车用柴油机后处理技术如SCR、DPF等，在国六阶段已经达到了技术应用的最高等级。国六排放的颗粒物，在实验室如果用精密天平称重几乎测不到，在200万公里内可以实现近零排放;氮氧化物控制稍微难一些，但70万公里的近零排放仍有保障。即便如此，后处理技术的效率还远远没有得到充分发挥。”葛教授介绍表示，机动车后处理系统已经日趋成熟，同时也为非道路后处理技术路线指明了方向。


“如果说过去国四国五阶段，内燃机后处理系统只发挥了60%左右的效率，那么进入国六阶段，以及‘双碳’指针倒转之下，以SCR系统为代表的内燃机后处理效率将提高至99%。”


非道路国四标准，用户要关注油品问题


目前，非道路移动机械，尤其是工程机械行业自主及销量日趋增长，未来的国四升级，无论是内燃机企业还是整机企业、后处理系统企业，都已经完成了技术储备和验证，并无多少难题。但在用户使用层面，葛教授表示，“在标准实施的短期内，无论是加装后处理系统，还是尿素等的消耗使用，都将为用户带来成本的提升。但随着技术成熟，以及企业竞争入场的升级，长期来看将没有太大的成本负担。”


“对于用户，最应该关注的应该是油品的问题。工程机械等非道路移动机械，柴油的加注方式注定了油品的管控力度远远不如机动车规范。大多都是移动油车到工地加油，油品品质无法得到保障。”葛教授介绍说，一旦国四设备加注了不合规格的柴油，不仅对内燃机造成损伤，更会导致后处理系统的失效，得不偿失。


据中国工程机械商贸网记者了解，在非道路国三标准实施前，国外进口的挖掘机产品就多次发生因为油品不合格，而导致发动机损伤的情况。因此，希望工程机械行业用户，在未来使用国四产品之时，一定要使用合乎规格的油品，避免因小失大。 来源：中国工程机械商贸网
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