近年來，隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，汽車保有量也隨之迅速增加。根據(jù)交通部公布的數(shù)據(jù)，目前我國汽車的總保有量已經(jīng)超過1億輛。由于我國汽車保有量的分布不均衡，一些地區(qū)的汽車保有量已經(jīng)高度飽和，如北京，保有量已經(jīng)超過500萬輛。車輛多、交通不暢，致使汽車在行駛中排出大量有害氣體。今年1~2月，北京的霧霾久久不散，不僅給城市形象帶來不良影響，而且給人們的健康帶來很大危害。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，此次霧霾的超細(xì)微粒(PM2.5)濃度比國家標(biāo)準(zhǔn)高出10倍以上，比發(fā)達(dá)國家的濃度高出8~20倍，甚至比同樣也是經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的印度首都也要高出3倍以上。監(jiān)測結(jié)果表明，PM2.5的排放物中由機(jī)動車排出的成分要占到其中20%~25%。目前實(shí)施的國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)主要是針對柴油機(jī)而言，相對國內(nèi)目前實(shí)施的國Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)，氮氧化物(NOx)要減少30%，顆粒物(PM)減少80%。NOx是造成光化學(xué)煙霧的重要成分，而PM則是包含了PM2.5在內(nèi)的有害物質(zhì)。歐洲早已在2005年1月1日便開始實(shí)施等同于我國國Ⅳ的歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)，相比較而言，我們已經(jīng)滯后了近8年。我國商用車的數(shù)量雖然不大，約占機(jī)動車總保有量的14%左右，但耗油量極多，約占每年全國總耗油量的一半。可以設(shè)想，如果不加快、加大對機(jī)動車尾氣的治理力度，不盡快實(shí)施更加嚴(yán)格的排放法規(guī)，一方面，不斷增加的車輛就會持續(xù)對環(huán)境造成污染;另一方面，我們在機(jī)動車排放控制技術(shù)上與國外的差距會進(jìn)一步拉大。
實(shí)施國Ⅳ的難點(diǎn)何在?
從國Ⅲ到國Ⅳ，排放限值大幅度下降，這對提升環(huán)境質(zhì)量、減少有害氣體排放是一個利國利民的大好事，可為什么大家對此十分敏感呢?主要原因有如下幾點(diǎn)：一是國Ⅳ發(fā)動機(jī)在技術(shù)水平上有很大提升，燃油噴射系統(tǒng)必須改用電控高壓噴射系統(tǒng)，如高壓共軌或高壓單體泵等先進(jìn)的燃油噴射裝置�，F(xiàn)有滿足國Ⅲ水準(zhǔn)的機(jī)械式燃油噴射裝置已經(jīng)不能滿足要求;二是國Ⅳ發(fā)動機(jī)的廢氣排放控制帶有車載排放診斷系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對后處理系統(tǒng)的尾氣質(zhì)量實(shí)時監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)排放超標(biāo)，立即報警、減少供油，進(jìn)而使車輛失去運(yùn)載功能;三是目前國Ⅳ發(fā)動機(jī)的廢氣后處理裝置多采用加噴尿素的選擇性還原系統(tǒng)(SCR)，尿素的供應(yīng)以及利用尿素還原時的催化轉(zhuǎn)化裝置對油品質(zhì)量有較高的要求。由上述原因可知，國Ⅳ的實(shí)施不僅對行業(yè)來說具有轉(zhuǎn)型升級和技術(shù)革命性的意義，也對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及燃油質(zhì)量提出更高要求，難度之大，可以想像。
現(xiàn)行國Ⅳ采用的SCR技術(shù)的核心是利用大幅度提前供油，使燃料在氣缸內(nèi)充分燃燒，并實(shí)現(xiàn)對炭煙的控制。但是由于柴油機(jī)燃燒的特殊性，燃燒充分時會產(chǎn)生大量NOx，造成尾氣中NOx嚴(yán)重超標(biāo)。一般來說，國Ⅳ發(fā)動機(jī)的NOx排放水平較之國Ⅲ提升60%左右，甚至高于國Ⅱ水平。因此，國Ⅳ發(fā)動機(jī)的NOx排氣后處理至關(guān)重要，如果后處理不善，則會使其排放質(zhì)量嚴(yán)重惡化，甚至低于國Ⅱ水平。因此有人擔(dān)心，如果國Ⅳ法規(guī)的實(shí)施不力，可能會帶來災(zāi)難性的后果，這絕非危言聳聽。
經(jīng)過這些年的努力，國內(nèi)已經(jīng)初步建立起具有自主知識產(chǎn)權(quán)并能夠進(jìn)行規(guī)�；a(chǎn)的電控高壓燃油噴射系統(tǒng)、SCR后處理配套裝置的生產(chǎn)、SCR專用尿素還原劑的生產(chǎn)及其輸配送系統(tǒng)。另外，從石油部門得到的信息可知，為了配合國Ⅳ的實(shí)施，可以在各個加油站的便利店首先銷售小瓶灌裝的專用尿素溶液。另外，目前石油煉制部門也可以提供國Ⅳ實(shí)施所需的油品，到年底，滿足更高排放法規(guī)的油品也將投放市場�？梢哉f，在實(shí)施國Ⅳ的技術(shù)準(zhǔn)備上已經(jīng)基本就緒。
國Ⅳ技術(shù)路線是惟一的嗎?
目前實(shí)施的國Ⅳ技術(shù)路線是所謂SCR路線，工作中需要向排氣管噴進(jìn)經(jīng)過精確計量的尿素水溶液，用以對尾氣中NOx進(jìn)行還原。這種方法的最大優(yōu)點(diǎn)是：由于優(yōu)化了燃燒，燃油經(jīng)濟(jì)性得到提高，約比國Ⅲ發(fā)動機(jī)油耗減少5%。另外，這種方法在國際上得到普遍采用，技術(shù)比較成熟，因此在歐洲得到廣泛應(yīng)用，在各處的加油站均配套建有相應(yīng)的尿素加注站。
然而，SCR技術(shù)方案需要不斷補(bǔ)充尿素還原劑(尿素的消耗量與柴油相比大約為16:1)，從而抵消了油耗降低帶來的經(jīng)濟(jì)性改善。因此，國際上也不斷推出可以達(dá)到相應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方案。如最近進(jìn)入中國市場的德國MAN公司的兩級增壓+高燃油噴射壓力(>160MPa)+廢氣再循環(huán)(EGR)+DOC+POC。這種方法通過采用上述方案可以達(dá)到國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)。與SCR相比，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是不需要補(bǔ)充尿素還原液，給駕駛員帶來一定的方便。當(dāng)然，該方法的缺點(diǎn)也是顯而易見的，就是燃油經(jīng)濟(jì)性可能比不過SCR，發(fā)動機(jī)整機(jī)的價格會比較高，發(fā)動機(jī)在標(biāo)定過程中的工作量會更大。因此，這種方法一經(jīng)進(jìn)入市場就得到眾多詬病，不僅被許多人斥之為非主流路線，而且指出該方法采用EGR在長時間使用后會產(chǎn)生內(nèi)部結(jié)焦阻塞，不僅影響排放質(zhì)量，而且對燃油經(jīng)濟(jì)性也帶來不良影響。
客觀地說，任何技術(shù)路線都存在利弊，最終的路線確定是生產(chǎn)廠商在進(jìn)行利弊權(quán)衡之后的選擇，最終由市場決定。SCR在歐洲實(shí)施之初也曾遇到許多問題，并非完美無缺的方案。走到今天，也是多年逐步發(fā)展的結(jié)果。因此，理論上說，技術(shù)路線沒有主流和非主流之分，孰優(yōu)孰劣，最終由市場決定。
國Ⅳ的實(shí)施是一個很大的系統(tǒng)工程，在未來正式實(shí)施之后，想必還會出現(xiàn)許多難以想像的困難和問題。因此，對于各種技術(shù)路線，大家都應(yīng)懷著一種寬容之心，允許各種技術(shù)路線出現(xiàn)，“百花齊放”。在滿足國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)上，采用其他方法也是可以的，譬如氮氧化物捕捉技術(shù)(LNT)，化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)控制的低排放燃燒技術(shù)(RCCI)在甲醇柴油雙燃料燃燒方面也獲得了很好的結(jié)果。采用甲醇柴油雙燃料燃燒，將甲醇形成均質(zhì)混合氣，在氣缸內(nèi)由柴油引燃，充分利用了甲醇具有高汽化潛熱、含氧的特性，在甲醇汽化時大量吸熱，降低了進(jìn)氣溫度;同時因自身汽化，減少了吸入的空氣和燃燒時NOx的產(chǎn)生。這種雙燃料燃燒方式完全可以達(dá)到國Ⅳ排放要求�？傊�，在技術(shù)道路的實(shí)施上，可以說是條條大路通羅馬，關(guān)鍵是要組織好燃料在內(nèi)燃機(jī)中的燃燒。
國Ⅳ排放的實(shí)施任重道遠(yuǎn)
盡管有關(guān)企業(yè)都做了充分的準(zhǔn)備，可以說只要時間一到，就如同當(dāng)年全國取消含鉛汽油一樣，全國上下立即進(jìn)入全面實(shí)施國Ⅳ的大好形勢中。但是，我們也要充分估計到國Ⅳ實(shí)施的難度，特別是實(shí)施期間的監(jiān)督和質(zhì)量一致性的保證，尿素加注體系及其在車輛上應(yīng)用的保證更是重要。畢竟加入尿素是用來改善環(huán)境的，并不對車輛自身運(yùn)行帶來危害。好的政策或法規(guī)如果沒有良好的監(jiān)督機(jī)制作保障，都將是一紙空文。
為此，我們建議，第一，加強(qiáng)生產(chǎn)制造和使用的監(jiān)督和管理;第二，建立健全的尿素供應(yīng)體系，可以分批分期逐步建設(shè)和完善尿素供應(yīng)體系;第三，實(shí)現(xiàn)國Ⅳ多技術(shù)路線，探索符合國情的中國式污染控制之路。因為完全按照國外路線走，絕不可能走出意外的驚喜，必須另辟蹊徑，發(fā)展真正屬于中國的技術(shù)路線。
我們相信，隨著國家對環(huán)境保護(hù)重視程度的進(jìn)一步增加，隨著環(huán)�！皣畻l”的頒布，要在全國逐步形成人人關(guān)心環(huán)境、人人愛護(hù)環(huán)境的風(fēng)氣。讓我們的環(huán)境更美好，讓天更藍(lán)、更美麗!
