治理機(jī)動(dòng)車排放污染是藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的重要一環(huán)，其中以柴油車的治理最為重要。在這個(gè)過程中，如何控制，相關(guān)技術(shù)是否成熟直接決定著治理的效果，而這也成為行業(yè)普遍關(guān)心的問題。6月8日，在第十六屆中國國際環(huán)保展覽會柴油機(jī)排放治理技術(shù)論壇上，《中國汽車報(bào)》記者獨(dú)家獲悉了柴油車污染防治技術(shù)的最新進(jìn)展，也了解到監(jiān)管平臺發(fā)揮的實(shí)質(zhì)性作用。

柴油車是污染主要來源

目前，我國大氣污染形勢相當(dāng)嚴(yán)峻，引起行業(yè)廣泛關(guān)注?！?018年中國機(jī)動(dòng)車環(huán)境管理年報(bào)》揭示，機(jī)動(dòng)車尾氣是大氣主要污染來源，而柴油車在機(jī)動(dòng)車尾氣排放中所占比例又是最高的。

柴油貨車是NOx、PM的主要貢獻(xiàn)者，分別占比為57.3％、77.8％。不過，在柴油車中，國三與國四車輛的污染情況不同，國三柴油貨車的NOx、PM排放占比分別為63％、68.9％，國四柴油貨車的NOx、PM排放占比分別為26.8％、17.6％。中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心大氣污染控制中心研究員余運(yùn)波告訴《中國汽車報(bào)》記者：“柴油貨車是機(jī)動(dòng)車污染排放控制重點(diǎn)，在用柴油車排放治理應(yīng)以國三、國四車為主，分別重點(diǎn)對待。”

此外，全國各地機(jī)動(dòng)車的污染情況也不盡相同，京津冀及周邊地區(qū)擁有重型貨車241.5萬輛，在全國重型貨車總量中占比30.7％，這也導(dǎo)致京津冀及周邊地區(qū)成為全國污染最嚴(yán)重的地區(qū)之一。

總體來看，針對柴油車的污染治理，目前全國已形成“2＋26”（京津冀大氣污染傳輸通道，包括北京、天津及周邊26座城市）污染治理態(tài)勢，并提出三年行動(dòng)計(jì)劃。在這26座城市之中，擁有重型貨車131.9萬輛，在全國占比16.8％。“從地區(qū)分布來看，京津冀及周邊‘2＋26’城市柴油貨車需重點(diǎn)控制，重型貨車大多數(shù)集中于這些地區(qū)，造成了嚴(yán)重的空氣污染。”余運(yùn)波說。

后處理技術(shù)已經(jīng)成熟

機(jī)動(dòng)車尾氣中污染物眾多，PM 2.5、NOx是最主要的兩種污染物，然而，這兩種污染物的特性又有差別，也因此解決途徑也就不一樣，應(yīng)該用什么技術(shù)解決不同污染物排放問題？余運(yùn)波說：“中科院承擔(dān)了一項(xiàng)課題研究，針對在用柴油車污染排放問題進(jìn)行了專門研究，形成了適用于不同用途在用柴油機(jī)的后處理改造升級技術(shù)，研發(fā)了適用于在用柴油機(jī)改造升級的后處理關(guān)鍵材料，并形成了關(guān)鍵裝備的生產(chǎn)技術(shù)。”

余運(yùn)波告訴記者，課題組評估了不同PM和NOx技術(shù)路線的減排效果，建立了不同污染物治理技術(shù)的評估方法和流程，篩選出最佳可行的治理技術(shù)。確定技術(shù)路線后，課題組著手研發(fā)低起燃溫度、低貴金屬含量且抗老化的DOC和CDPF催化材料及高效耐久的SCR催化劑，并且把研發(fā)成果從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化成科研成果，進(jìn)而應(yīng)用到實(shí)際中。“課題組研究出了后處理改造升級關(guān)鍵材料的工業(yè)化生產(chǎn)工藝以及定量涂覆技術(shù)，以保障大規(guī)模生產(chǎn)一致性和產(chǎn)品可靠性。”余運(yùn)波說。

柴油機(jī)后處理改造技術(shù)升級的關(guān)鍵之一是柴油車顆粒物過濾器（DPF），這一技術(shù)可以借助DOC（柴油氧化催化）氧化NO為NO2，通過NO2氧化捕集炭煙顆粒，并利用CDPF催化劑涂層進(jìn)一步降低起燃溫度。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，課題組開發(fā)了性能優(yōu)異的1％Pt/CeO2-NP催化劑，實(shí)驗(yàn)室測試結(jié)果表明，CO起燃溫度47℃，C3H6起燃溫度140℃，催化劑經(jīng)過800℃焙燒10小時(shí)仍然保持熱穩(wěn)定性。在CDPF催化劑開發(fā)方面，課題組開發(fā)了性能優(yōu)異的非貴金屬SOOT催化劑，經(jīng)過700℃焙燒也有良好的熱穩(wěn)定性。在SCR催化劑開發(fā)方面，課題組通過改進(jìn)催化劑組分的耦合方式，實(shí)現(xiàn)了多種化合物的緊密耦合，使各組成部分發(fā)揮更強(qiáng)的協(xié)同作用，這種改進(jìn)非常適合在用柴油機(jī)后處理改造升級工作。

余運(yùn)波說：“課題組還開發(fā)了關(guān)鍵材料與部件的量產(chǎn)化技術(shù)，形成了柴油機(jī)后處理改造升級成套產(chǎn)品，比如，DOC＋ CDPF設(shè)備總成和SCR催化轉(zhuǎn)化器，這些裝置能夠滿足不同改造空間要求的后處理裝置布局設(shè)計(jì)。”據(jù)了解，課題組的研究成果已經(jīng)通過實(shí)踐檢驗(yàn)，天津市400輛在用輕型和重型柴油車，以及邯鄲市230輛重型柴油車經(jīng)過改造后，平均減排率達(dá)到83.1％。

不同車輛需要甄別管理

好的技術(shù)必須得到合理的應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值，因此必須把最新研發(fā)出來的技術(shù)針對其特性應(yīng)用在具體實(shí)踐中。我國機(jī)動(dòng)車尾氣治理是一個(gè)老大難問題，針對前期驗(yàn)證出現(xiàn)的問題，中科院課題組對于在用柴油車排放污染控制提出了具體建議，概括來說就是，以國三車排放治理為抓手，加上在線監(jiān)控技術(shù)，確保柴油車達(dá)標(biāo)運(yùn)行。

具體而言，目前，我國還有相當(dāng)數(shù)量的國三柴油車，另外，我國曾有過假國三車輛泛濫的情況，因此，課題組建議甄別適合加裝DPF的車輛，對假國三、殘值低、年久失修車輛直接限行報(bào)廢；對燒機(jī)油、碳煙超標(biāo)、漏水、漏油、漏氣車輛進(jìn)行DPF改造，并加裝全天候排放在線監(jiān)控設(shè)備。

余運(yùn)波說：“國三柴油貨車NOx、PM排放占比相當(dāng)高，分別為63％和68.9％，必須對其進(jìn)行改造。”

機(jī)動(dòng)車進(jìn)入國四、國五排放階段后，我國對機(jī)動(dòng)車尾氣排放治理問題重視程度更高，普遍要求車輛加裝SCR后處理系統(tǒng)，這一系統(tǒng)對于凈化尾氣起到了較好的效果。但有些車輛由于系統(tǒng)失效、或人為屏蔽等，導(dǎo)致部分車輛超標(biāo)排放嚴(yán)重。余運(yùn)波說：“在SCR系統(tǒng)失效的情況下，國五重型柴油車NOx是正常車輛排放量的10倍以上。2016年，全國車用尿素實(shí)際消費(fèi)量僅占理論需求量的1/3左右，這說明有些車輛在具體使用中并沒有加注尿素。因此，應(yīng)該對國四、國五車輛加裝全天候排放在線監(jiān)控設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛的排放情況，通過數(shù)據(jù)甄別SCR系統(tǒng)是否失效、是否存在未加尿素等行為。”

余運(yùn)波還指出，天然氣汽車并不是絕對環(huán)保的產(chǎn)品，他告訴記者，國五天然氣汽車NOx排放實(shí)測值是國四柴油車的2.5倍，這需要引起大家的重點(diǎn)關(guān)注。目前，天然氣價(jià)格比柴油便宜，在商用車領(lǐng)域越來越受歡迎，盡管目前基數(shù)較小，但未來的數(shù)量將非常可觀，因此，有必要對天然氣汽車加裝全天候排放在線監(jiān)控設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)控NOx排放情況，根據(jù)掌握的實(shí)際排放情況再制定下一步工作方案。

監(jiān)管平臺發(fā)揮效用

好技術(shù)、好方法還需要好的監(jiān)管，協(xié)同作用才能發(fā)揮最優(yōu)效能。在論壇上，中國汽車技術(shù)研究中心有限公司工程師方熙宇介紹了目前機(jī)動(dòng)車污染排放監(jiān)管平臺的作用?？傮w來看，監(jiān)管平臺劃分為控制準(zhǔn)入、規(guī)范安裝、嚴(yán)格驗(yàn)收和長期監(jiān)管四大環(huán)節(jié)。

方熙宇說，目前監(jiān)管平臺已在多地投入應(yīng)用，8個(gè)省市的車輛接入到了監(jiān)控平臺當(dāng)中，接入車輛4539輛，平臺的車輛累計(jì)運(yùn)行時(shí)間超過80萬小時(shí)，累計(jì)運(yùn)行里程超過1400萬公里，監(jiān)管成效顯著。

具體而言，方熙宇介紹，監(jiān)控平臺包括五大功能菜單和14個(gè)子功能模塊，監(jiān)測了包括車速、地理位置信息、排放信息等關(guān)鍵性能參數(shù)在內(nèi)的共計(jì)17項(xiàng)參數(shù)，在同一平臺實(shí)現(xiàn)了車輛的基本信息管理、動(dòng)態(tài)參數(shù)監(jiān)控、故障告警查詢以及減排效果的統(tǒng)計(jì)分析，既可滿足環(huán)保部門監(jiān)管的需求，也可以為企業(yè)產(chǎn)品性能優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。

此外，監(jiān)控平臺還建立了車速、DPF前后端溫度和DPF前后端壓差的智能化判斷模型，可實(shí)現(xiàn)所有監(jiān)控車輛的實(shí)時(shí)監(jiān)測告警，幫助相關(guān)部門實(shí)施高效管理。“除了監(jiān)管功能外，平臺對各輛車安裝的后處理系統(tǒng)也有詳細(xì)記錄，通過實(shí)際使用對比，也可以看出哪種后處理系統(tǒng)更先進(jìn)，有利于企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品性能改進(jìn)。”方熙宇說。

目前來看，我國機(jī)動(dòng)車后處理技術(shù)已然成熟，先進(jìn)技術(shù)加上高效監(jiān)控平臺的共同努力，必將有效控制機(jī)動(dòng)車污染排放，助力藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)。