國V汽車排放標準解析

文/李世駿 盧 彬

【機動車專欄】

國V汽車排放標準解析

文/李世駿 盧 彬

汽車排放污染目前已成為我國大氣污染的一個重要因素。為使我國對汽車污染物排放的控制力度進一步向國際法規(guī)接軌，需要實施更嚴格的汽車排放相關(guān)標準。本文解析了我國輕型汽車第五階段排放標準，同時關(guān)注了與之匹配的汽油標準對我國油品供應商提出的新挑戰(zhàn)。

輕型汽車排放污染 國V排放標準Abstract: Vehic le em ission pollution has become an im portant factor of air pollution in our country. To make further efforts to control the em ission of po llutants in com p liance w ith the international standards and regu lations, there is the need to im p lem ent m ore stringent vehic le em ission standards.This article introduces China's fifth stage light-duty vehicle em ission standards, while pays attention to the new challenges to our domestic oil suppliers from China V gasoline standard.

Light-duty vehicle em ission pollution；China V em issions standard

近幾年，汽車保有量迅速增加，汽車環(huán)境污染問題引起人們的高度關(guān)注。作為交通工具的汽車，需要排放大量的碳、氮、硫的氧化物、碳氫化合物、鉛化物等多種大氣污染物，是重要的大氣污染發(fā)生源，對人體健康和生態(tài)環(huán)境帶來了巨大的危害。為加大我國對汽車污染物排放的控制力度，與環(huán)保發(fā)達國家接軌，需要制定實施更嚴格的汽車排放標準。2013年9月由環(huán)境保護部和國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局共同發(fā)布了GB 18352.5-2013《輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國第五階段）》（以下簡稱“國V”），與之相匹配的第五階段車用汽油國家標準GB 17930-2013《車用汽油》在當年年底發(fā)布。這兩個標準將在2018年全面實施。文章對這兩個標準進行了剖析，為各相關(guān)企業(yè)、監(jiān)管部門有效執(zhí)行標準，提供參考。

一、國V主要內(nèi)容

1.基本規(guī)定

國V規(guī)定了裝有點燃式發(fā)動機的輕型汽車，在常溫和低溫下排氣污染物、雙怠速排氣污染物、曲軸箱污染物、蒸發(fā)污染物的排放限值和測量方法，污染控制裝置耐久性、車載診斷系統(tǒng)（OBD系統(tǒng)）的技術(shù)要求和測量方法；裝有壓燃式發(fā)動機的輕型汽車，在常溫下排氣污染物、自由加速煙度的排放限值和測量方法，污染控制裝置耐久性、OBD的技術(shù)要求和測量方法；輕型汽車型式核準的要求，生產(chǎn)一致性和在用符合性的檢查與判定方法；燃用液化石油氣（LPG）或天然氣（NG）輕型汽車的特殊要求；作為獨立技術(shù)總成、擬安裝在輕型汽車上的替代用污染控制裝置，在污染物排放方面的型式核準規(guī)程；排氣后處理系統(tǒng)使用反應劑的汽車技術(shù)要求，以及裝有周期性再生系統(tǒng)汽車的排放試驗規(guī)程。

2.適用范圍

國V適用于以點燃式發(fā)動機或壓燃式發(fā)動機為動力、最大設計車速大于或等于50 km/h的輕型汽車（包括混合動力電動汽車（HEV））；最大總質(zhì)量不超過3 500 kg 的M 1類、M 2類和N1類汽車（按GB/T 15089-2001《機動車輛及掛車分類》規(guī)定：M 1類車指包括駕駛員座位在內(nèi)，座位數(shù)不超過九座的載客汽車；M 2類車指包括駕駛員座位在內(nèi)座位數(shù)超過九座，并且最大設計總質(zhì)量不超過5 000 kg的載客汽車；N1類車指最大設計總質(zhì)量不超過3 500 kg的載貨汽車；N2類車指最大設計總質(zhì)量超過3 500 kg，但不超過12 000 kg的載貨汽車）。

在制造廠要求下，最大總質(zhì)量超過3 500 kg，但基準質(zhì)量不超過2 610 kg的M 1、M 2和N2類汽車可按本標準進行型式核準；對已獲得本標準型式核準的車型，在滿足相應要求時可擴展至基準質(zhì)量不超過2 840 kg的M 1、M 2、N1和N2類汽車。

本標準不適用于已根據(jù)GB 17691-2005《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國III、IV、V階段)》的規(guī)定獲得第V階段型式核準的汽車。

3.試驗項目

不同類型汽車在型式核準時要求進行的試驗項目見表1。

對于輕型HEV，相關(guān)試驗按GB/T 19755-2005《輕型混合動力電動汽車 污染物排放測量方法》的規(guī)定進行。

表1中：I型試驗是指常溫下冷起動后排氣污染物排放試驗；III型試驗是指曲軸箱污染物排放試驗；IV型試驗是指蒸發(fā)污染物排放試驗；V型試驗是指污染控制裝置耐久性試驗；VI型試驗是指低溫下冷起動后排氣中CO和HC排放試驗；雙怠速試驗是指測定雙怠速的CO、HC和高怠速的λ值（過量空氣系數(shù)）。

二、國V與國IV區(qū)別

國V將于2018年在我國全面實施，它與目前還在執(zhí)行的GB18352.3-2005《輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國III、IV階段）》(簡稱“國IV”)有哪幾方面實質(zhì)性的區(qū)別，下文就此一一解析。

1.限值變化

① 根據(jù)已經(jīng)發(fā)布的國V標準，3種污染物當中，CO的排放標準依然是1 g/km，HC化合物的排放標準依然為0.1 g/km，而NOx化合物的標準，則由國IV的0.08 g/km加嚴到0.06 g/km。

② 國V中，HC化合物的限值標準雖然還是0.1 g/km，但是在HC化合物中，將非甲烷基碳氫化合物（NMHC）單獨列了出來，并且限值規(guī)定為0.068 g/km。NMHC是指除甲烷以外的所有碳氫化合物，大氣中的NMHC超過一定濃度，除直接對人體健康有害外，在一定條件下經(jīng)日光照射還能產(chǎn)生光化學煙霧，對環(huán)境和人類造成危害。國IV中，對NMHC沒有作出規(guī)定。實際上，國V這一規(guī)定的提出，對汽車廠家而言并非是一件容易控制的事情。不過因為歐V在歐洲一些國家很早就已經(jīng)實施，所以國內(nèi)的標定開發(fā)企業(yè)大多有能力解決，但還是需要費一些周折。

表1 型式核準試驗項目

③ 國V中對PM值進行了規(guī)定，但僅限于缸內(nèi)直噴式發(fā)動機。PM的含義是可吸入顆粒物，與近期的熱門PM2.5中的PM值是同一個意思，不過PM2.5是指環(huán)境空氣中空氣動力學當量直徑小于等于 2.5 μm的顆粒物。它能較長時間懸浮于空氣中，其在空氣中含量濃度越高，就代表空氣污染越嚴重。根據(jù)了解，一般汽油發(fā)動機的PM值不高，缸內(nèi)直噴汽油發(fā)動機和柴油發(fā)動機的PM值相對較高。國V中規(guī)定，缸內(nèi)直噴汽油發(fā)動機PM值限值為4.5 mg/km，這也是之前的國IV中沒有涉及的。

④ 國V中的排放合格里程提升到16萬km，相比較國IV的8萬km，提升了一倍。相對于污染物的限制降低，在國V中，這一里程的升級當時引起了更多的關(guān)注。因為歐洲排放標準ECER83《壓燃發(fā)動機怠速排放》中長期以來是以10萬m ile作為期限，所以在國V中也開始施行更長的排放有效里程。這公里里程限值增加的含義是，合格的汽車產(chǎn)品，必須在16萬km以內(nèi)符合國V中三大污染物排放限值的規(guī)定。I型試驗排放限值（見表2）。

表2中：I型試驗是指常溫下冷起動后排氣污染物排放試驗；第一類車是指包括駕駛員座位在內(nèi)，座位數(shù)不超過6座，且最大總質(zhì)量不超過2 500 kg的M 1類汽車；第二類車是指除第一類車以外的其他所有汽車。

2.其他變化

國V相對于國IV在三大污染物的限值上產(chǎn)生了變化。實際上除此之外，國V還有更嚴的要求。

如：

? 國V適用范圍擴大到基準質(zhì)量不超過 2 610 kg的汽車，明確了輕型混合動力電動汽車應符合本標準要求；

? 提高了I型試驗排放控制要求，修訂了顆粒物質(zhì)量測量方法，并增加了粒子數(shù)量測量要求；

? 將點燃式汽車的雙怠速試驗和壓燃式汽車的自由加速煙度試驗歸為 II 型試驗；

? 提高了V型試驗的耐久性里程要求，增加了標準道路循環(huán)以及點燃式發(fā)動機的臺架老化試驗方法；

? 增加了炭罐有效容積和初始工作能力的試驗要求；

? 增加了催化轉(zhuǎn)化器載體體積和貴金屬含量的試驗要求；

? 對OBD的監(jiān)測項目、極限值、兩用燃料車的車載診斷技術(shù)等要求進行了修訂；

? 修訂了獲取汽車OBD和汽車維護修理信息的相關(guān)要求；

? 修訂了生產(chǎn)一致性檢查的判定方法，增加了炭罐、催化轉(zhuǎn)化器的生產(chǎn)一致性檢查要求；

? 修訂了在用符合性檢查的相關(guān)要求，增加了OBD、蒸發(fā)排放的檢查要求；

? 增加了排氣后處理系統(tǒng)使用反應劑的汽車的技術(shù)要求；

“米多，我不怪你出賣我。我只是提醒你，他們就在你的身邊，一定要認認真真地看看你身邊的這些面孔，看清楚，記清楚！他們來了，他們來了！”電話里面?zhèn)鱽眭U澤歇斯底里的喊叫聲，隨后通話中斷。

? 增加了裝有周期性再生系統(tǒng)汽車的排放試驗規(guī)程；

表2 國VI型試驗排放限值

? 修訂了試驗用燃料的技術(shù)要求。

三、油品變化

針對國V標準的執(zhí)行，對應的汽油品質(zhì)是關(guān)鍵之一。與輕型汽車國V標準所匹配的車用汽油GB 17930-2013標準是在參考歐洲標準，經(jīng)專家反復試驗驗證，并征求環(huán)保、汽車和石化行業(yè)意見以及網(wǎng)上廣泛征求社會各界意見的基礎上制定的。

與GB 17930-2011國IV車用汽油國家標準相比較，國V汽油標準最主要的變化可以概括為“三減、二調(diào)、一增加”。

1.三減

三減是指將硫含量指標限值由第IV階段的百萬分之五十降為百萬分之十，降低了80％；將錳含量指標限值由第IV階段的8mg/L降低為2mg/L，禁止人為加入含錳添加劑；將烯烴含量由第IV階段的28％降低到24％。

2.二調(diào)

二調(diào)是指調(diào)整蒸氣壓和牌號。其中，冬季蒸氣壓下限由第IV階段的42kPa提高到45 kPa，夏季蒸氣壓上限由第IV階段的68kPa降低為65kPa，并規(guī)定廣東、廣西和海南全年執(zhí)行夏季蒸氣壓。同時，考慮到第V階段車用汽油由于降硫、禁錳引起的辛烷值減少，以及我國高辛烷值資源不足情況，結(jié)合我國煉油工業(yè)實際，該標準將國V車用汽油牌號由90號、93號、97號分別調(diào)整為89號、92號、95號。

一增加是指在標準附錄中增加了98號車用汽油的指標要求。國V汽油標準還首次規(guī)定了密度指標，其值為20 ℃時720 kg/m3～775 kg/m3，以進一步保證車輛燃油經(jīng)濟性相對穩(wěn)定。

GB 17930-2013的制定既考慮了我國當前和今后一個時期大氣污染防治和空氣質(zhì)量改善的迫切要求，也考慮了我國車用汽油產(chǎn)品生產(chǎn)、儲運和使用的現(xiàn)狀，以及油品生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)改造和汽車排放控制技術(shù)的需求，主要指標與歐洲現(xiàn)行標準水平相當，滿足了我國第V階段汽油車污染物排放標準的要求。

據(jù)專家推算，國V實施后將大幅減少車輛污染物排放量，預計在用車每年可減排氮氧化物約30萬t，新車5年累計可減排氮氧化物約9萬t。

四、結(jié)語

國V是機動車環(huán)保領(lǐng)域又一劃時代的階段性提升。國V發(fā)布實施，標志著我國新車排放標準與國際水平基本接軌，國V較以往標準更嚴、更全面，體現(xiàn)了我國對輕型汽車尾氣排放控制的新要求，同時也對我國油品供應商提出了新的挑戰(zhàn)。

第V階段車用汽油國家標準的實施方式上體現(xiàn)了“車、油同步”的原則，即在具備國V油品的基礎上實施國V，這在國際上也是通行的做法，是降低汽車排放污染最經(jīng)濟、最有效的途徑，這對石化行業(yè)提出了更高要求，整體上將促進石化行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級和油品的加快供應。

（作者單位：國家機動車產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心（上海））