我國重型柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程*

危紅媛 周 華 顏 燕 郭 勇 王 濤

（1-中國汽車技術(shù)研究中心有限公司 天津 300300 2-北京市機動車排放管理中心）

引言

隨著我國經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展和人民生活水平的提高，我國汽車銷量每年保持穩(wěn)定增速，汽車保有量不斷攀升。汽車尾氣排放總量增大，由此帶來的汽車尾氣污染問題日益突出?？諝赓|(zhì)量監(jiān)測顯示，重污染天氣中城區(qū)硝酸鹽增長速度明顯高于其它組分，證明機動車排放對PM2.5 濃度有明顯貢獻(xiàn)。汽車排放標(biāo)準(zhǔn)的實施有效遏制了汽車污染物排放總量不斷上升的勢頭，為改善我國的大氣環(huán)境質(zhì)量起到了重要作用[1]。從2000 年我國實施汽車國一排放標(biāo)準(zhǔn)開始，逐步經(jīng)歷了國一至國六排放標(biāo)準(zhǔn)的實施。重點區(qū)域、珠三角地區(qū)、成渝地區(qū)及所有燃?xì)廛囕v均已于2019 年7 月1 日實施重型車國六排放標(biāo)準(zhǔn)。重型車國六排放標(biāo)準(zhǔn)是我國汽車排放標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展史上的一個重要節(jié)點，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的環(huán)保信息公開的要求意味著我國汽車污染防治工作的主戰(zhàn)場轉(zhuǎn)向了在用車的排放達(dá)標(biāo)管理。經(jīng)過二十年的發(fā)展，我國重型柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)目前已處于世界先進(jìn)水平。

本文回顧了我國重型柴油車新車和在用車排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程，并對重型柴油新車排放標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的發(fā)展及其與國外標(biāo)準(zhǔn)開展了對比分析，旨在全面梳理我國重型柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)的同時，認(rèn)識到我國排放標(biāo)準(zhǔn)與國外標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢與不足，進(jìn)而持續(xù)完善我國下階段排放標(biāo)準(zhǔn)。

1 我國重型柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程

1.1 新車排放標(biāo)準(zhǔn)

我國重型柴油新車排放標(biāo)準(zhǔn)一開始僅對煙度排放進(jìn)行控制，發(fā)展到第五階段又增加了天然氣發(fā)動機CH4排放的限制，測試循環(huán)從R49 工況更改為ESC、ETC 和ELR 工況。1999 年，我國發(fā)布了GB 3847-1999《壓燃式發(fā)動機和裝用壓燃式發(fā)動機的車輛排氣可見污染物限值及測量方法》，該標(biāo)準(zhǔn)適用于新車型式認(rèn)證試驗和產(chǎn)品一致性檢查試驗，對壓燃式發(fā)動機的全負(fù)荷煙度及裝用壓燃式發(fā)動機汽車的自由加速煙度進(jìn)行了限制。從2001 年9 月1 日開始，我國對重型柴油車實施GB 17691-2001《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》標(biāo)準(zhǔn)的第一階段，2004 年9 月1 日實施該標(biāo)準(zhǔn)的第二階段。該標(biāo)準(zhǔn)適用于新車型式認(rèn)證及生產(chǎn)一致性檢驗，對發(fā)動機的污染物排放采用R49 工況法進(jìn)行測試，對CO、HC、NOx和PM 4 種污染物的排放進(jìn)行限制。2005 年，我國發(fā)布了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）》，該標(biāo)準(zhǔn)增加了裝用以天然氣或液化石油氣作為燃料的點燃式發(fā)動機及其汽車的排放限值及測量方法；發(fā)動機污染物測試循環(huán)從R49 工況循環(huán)更改為ESC、ETC 和ELR 循環(huán)；第四階段的配套標(biāo)準(zhǔn)增加了OBD、耐久性和在用符合性要求；第五階段的配套標(biāo)準(zhǔn)增加了整車實際道路排放測試的要求。2018 年6月22 日發(fā)布的GB 17691-2018《重型柴油車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）》增加了PN 和NH3的排放限值要求，發(fā)動機污染物測試循環(huán)更改為WHSC、WHTC 和WNTE 循環(huán)，并將整車實際道路排放測試要求納入該標(biāo)準(zhǔn)中。

1.2 在用車排放標(biāo)準(zhǔn)

自1983 年開始，我國采用自由加速法對在用柴油車進(jìn)行煙度檢測，逐步發(fā)展到自由加速法和加載減速法并行使用，這些檢測方法對限制柴油車煙度和顆粒排放起到了積極促進(jìn)作用。為防治柴油車煙塵對環(huán)境的污染，1983 年我國發(fā)布了GB3843-83《柴油車自由加速煙度排放標(biāo)準(zhǔn)》，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用濾紙式煙度計測試自由加速工況下尾氣中的黑煙，控制柴油車冒黑煙較為嚴(yán)重的自由加速工況的煙度，適用于所有裝用柴油機的新車、進(jìn)口車及在用車[2]。1993年，考慮到GB3843-83 標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)實施10 年，我國對該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了第一次修訂，修訂后的標(biāo)準(zhǔn)為GB14761.6-93《柴油車自由加速煙度排放標(biāo)準(zhǔn)》。2000 年，我國正式發(fā)布了GB 18285-2000《在用汽車排氣污染物排放限值和測量方法》，針對在用柴油車整車采用自由加速法測試煙度排放，該標(biāo)準(zhǔn)于2001 年7 月1 日實施。2005 年7 月1 日實施的GB 3847-2005《車用壓燃式發(fā)動機和壓燃式發(fā)動機汽車排氣煙度排放限值及測量方法》是對GB 3847-83 和GB 14761.6-93 的修訂，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了車用壓燃式發(fā)動機/汽車排氣煙度的排放限值及測量方法。2019 年5 月1 日起，我國開始實施新的在用柴油車標(biāo)準(zhǔn)GB 3847-2018《柴油車污染物排放限值及測量方法（自由加速煙度法及加載減速法）》，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了柴油車自由加速法和加載減速法排氣污染物排放限值及測量方法。與GB 3847-2005 標(biāo)準(zhǔn)不同的是，為了對在用柴油車的排放等進(jìn)行有效監(jiān)管，該標(biāo)準(zhǔn)新增了柴油車外觀檢驗、OBD 檢查的方法和判定依據(jù)，并規(guī)定了采用加載減速法得到的氮氧化物排放限值。

我國重型柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程如圖1所示。

2 重型柴油新車排放標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的發(fā)展

2.1 標(biāo)準(zhǔn)適用范圍覆蓋更全

隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍覆蓋更全。我國重型車國一、國二排放標(biāo)準(zhǔn)僅適用于壓燃式發(fā)動機，第三、四、五階段排放標(biāo)準(zhǔn)增加了裝用天然氣或液化石油氣發(fā)動機汽車及其點燃式發(fā)動機的氣體污染物排放限值及測量方法。第六階段排放標(biāo)準(zhǔn)取消了設(shè)計車速要求大于25 km/h 的限制，標(biāo)準(zhǔn)適用范圍覆蓋更全。

圖1 我國重型柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程

GB 17691 重型汽車及發(fā)動機排放標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍如表1 所示。

表1 GB 17691 重型汽車及發(fā)動機排放標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍

2.2 每升級一次排放標(biāo)準(zhǔn)，污染物排放限值加嚴(yán)30%～50%

隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷推進(jìn)，重型車單車排放限值逐漸加嚴(yán)。從國一升級至國六標(biāo)準(zhǔn)，NOx排放限值加嚴(yán)了95%，PM 排放限值加嚴(yán)了97%，每升級一次排放標(biāo)準(zhǔn)，單車污染物排放減少30%～50%。表2～表4 為我國重型車污染物排放限值，圖2 表示我國重型車用發(fā)動機排放限值發(fā)展階段。

與國一標(biāo)準(zhǔn)相比，國二標(biāo)準(zhǔn)中壓燃式發(fā)動機型式核準(zhǔn)的NOx排放限值從8g/（kW·h）減小到7g/（kW·h），限值加嚴(yán)了12.5%。對于功率不超過85 kW 的壓燃式發(fā)動機，其型式核準(zhǔn)的PM 排放限值從0.61 g/（kW·h）減小到0.15 g/（kW·h），限值加嚴(yán)75.4%；對于功率超過85 kW 的壓燃式發(fā)動機，其型式核準(zhǔn)的PM 排放限值從0.36 g/（kW·h）減小到0.15 g/（kW·h），限值加嚴(yán)58.3%。國三至國五階段排放標(biāo)準(zhǔn)對壓燃式發(fā)動機的NOx排放限值逐步加嚴(yán)。ESC 試驗循環(huán)下，壓燃式發(fā)動機的NOx排放限值從國三階段的5 g/（kW·h）被逐漸加嚴(yán)至國四階段的3.5 g/（kW·h）、國五階段的2 g/（kW·h）；PM 排放限值從國三階段的0.1 g/（kW·h）被加嚴(yán)至國四階段的0.02 g/（kW·h），與國四階段相比，國五階段的PM 排放限值并未被加嚴(yán)。與國五標(biāo)準(zhǔn)相比，國六階段標(biāo)準(zhǔn)的NOx、PM 排放限值分別加嚴(yán)了77%和67%，并新增了PN、NH3的限值要求；為了實現(xiàn)對重型整車的排放控制，國六標(biāo)準(zhǔn)中增加了整車排放限值要求。

表2 我國重型車用發(fā)動機國一、國二階段排放標(biāo)準(zhǔn)的污染物排放限值

表3 我國重型車用發(fā)動機國三至國五階段排放標(biāo)準(zhǔn)的污染物排放限值

圖2 我國重型車用發(fā)動機排放限值發(fā)展

2.3 測試循環(huán)更符合車輛的實際運行工況特征

2005 年5 月，國家環(huán)境保護(hù)總局與國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局聯(lián)合發(fā)布了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）》，其中，氣體燃料點燃式發(fā)動機部分代替了GB17691-2001 和GB14762-2002《車用點燃式發(fā)動機及裝用點燃式發(fā)動機汽車排氣污染物排放限值及測量方法》中的氣體燃料點燃式發(fā)動機部分。與GB 17691-2001 排放標(biāo)準(zhǔn)相比，GB 17691-2005 將穩(wěn)態(tài)循環(huán)R49 十三工況循環(huán)替換為歐洲穩(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)測試循環(huán)（ESC 循環(huán)），ESC 循環(huán)的工況主要集中在怠速區(qū)和中高轉(zhuǎn)速A、B、C 3 個轉(zhuǎn)速區(qū)。同時，為了防止生產(chǎn)廠家僅對歐洲穩(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)測試循環(huán)的13 個工況進(jìn)行標(biāo)定的作弊行為，該標(biāo)準(zhǔn)還新增了3 個任意選取的考核區(qū)進(jìn)行排放測量，圖3 所示為ECE R49 循環(huán)與ESC 循環(huán)的對比。此外，GB17691-2005 還新增了負(fù)荷煙度（ELR）試驗和歐洲瞬態(tài)循環(huán)（ETC）試驗。其中，氣體燃料點燃式發(fā)動機采用ETC 試驗循環(huán)測定其氣態(tài)污染物，而對于壓燃式發(fā)動機，第三階段排放標(biāo)準(zhǔn)中僅對采用了NOx和PM 后處理裝置的柴油機有ETC 試驗要求。到國四、國五階段，所有柴油機均應(yīng)按照ETC 試驗循環(huán)進(jìn)行排放測試。

圖3 R49 循環(huán)與ESC 循環(huán)對比

與國五排放標(biāo)準(zhǔn)相比，國六排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)動機測試循環(huán)發(fā)生了改變，ESC 和ETC 循環(huán)被分別替換為WHSC 和WHTC 循環(huán)；國六標(biāo)準(zhǔn)在型式檢驗中增加了循環(huán)外排放測試的要求，包括發(fā)動機臺架的非標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)（WNTE）和利用PEMS 進(jìn)行的整車實際道路排放測試。

WHSC 與ESC 測試循環(huán)都選擇了具有代表性的13 個工況來進(jìn)行測量，但是在運行參數(shù)方面有較大差異，WHSC 循環(huán)更注重低速低負(fù)荷工況下的污染物排放。圖4 是WHSC 與ESC 測試循環(huán)對比圖。ESC 循環(huán)轉(zhuǎn)速范圍較窄，且3 個轉(zhuǎn)速都是中高轉(zhuǎn)速，在每個轉(zhuǎn)速下分別進(jìn)行高、中、低3 個負(fù)荷下的測試；而WHSC 循環(huán)轉(zhuǎn)速范圍寬，且低于50%最大凈功率轉(zhuǎn)速占到了將近半數(shù)（6 個低轉(zhuǎn)速工況），體現(xiàn)了WHSC循環(huán)對低轉(zhuǎn)速工況的側(cè)重。此外，WHSC 循環(huán)避免了ESC 循環(huán)每個轉(zhuǎn)速平均排布轉(zhuǎn)矩的方式，如對75%高速工況和25%低速工況只是有選擇地分別測量它們的高負(fù)荷或低負(fù)荷，增強了工況的代表性。

圖4 WHSC 與ESC 循環(huán)對比

WHTC 與ETC 循環(huán)都是測試時間為1 800 s 的瞬態(tài)工況，但二者的工況分配有顯著差異，WHTC 循環(huán)增加了低速低負(fù)荷的排放控制要求，同時引入了冷起動排放控制要求。圖5、圖6 分別是ETC、WHTC測試循環(huán)工況。在ETC 工況中，城市道路工況、鄉(xiāng)村道路工況和高速公路工況的時間各占工況的三分之一；而在WHTC 循環(huán)中，城市工況占49.6%，郊區(qū)工況占26%，高速工況占24.3%。此外，WHTC 測試循環(huán)要求分別進(jìn)行冷起動與熱起動測試，測試結(jié)果按照下式計算：

式中：mcold、mhot分別為冷、熱起動循環(huán)各污染物組分的質(zhì)量，g/循環(huán)；Wact，cold、Wact，hot分別為冷、熱起動循環(huán)的實際循環(huán)功，kW·h。

圖5 ETC 測試循環(huán)工況

圖6 WHTC 測試循環(huán)工況

2.4 標(biāo)準(zhǔn)管理要求不斷適應(yīng)我國重型車排放監(jiān)管的需求

我國重型車國一、國二排放標(biāo)準(zhǔn)GB17691-2001對新車提出了型式認(rèn)證試驗和生產(chǎn)一致性檢查試驗的要求，表5 所示是第一、第二階段排放標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)一致性試驗排放限值。從表5 可以看出，第一階段排放標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)一致性檢驗的污染物排放限值均比型式認(rèn)證試驗限值寬松，而到了第二階段排放標(biāo)準(zhǔn)，新車生產(chǎn)一致性的排放限值則與型式認(rèn)證的限值相同?？梢钥闯?，第二階段排放標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)一致性要求嚴(yán)于第一階段，也說明第二階段排放標(biāo)準(zhǔn)更注重新車的生產(chǎn)一致性要求。

表5 型式認(rèn)證/生產(chǎn)一致性檢查試驗排放限值

然而，型式核準(zhǔn)和新車生產(chǎn)一致性的管理要求僅能保證新車出廠時的排放達(dá)標(biāo)，卻依然無法確保在用車排放達(dá)標(biāo)，特別是需要加裝后處理系統(tǒng)才能滿足第四階段及更嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)要求的重型車。基于此，環(huán)境保護(hù)部于2008 年6 月24 日發(fā)布了OBD 標(biāo)準(zhǔn)HJ 437-2008《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車車載診斷（OBD）系統(tǒng)技術(shù)要求》，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了壓燃式、氣體燃料點燃式發(fā)動機及汽車的OBD 系統(tǒng)的技術(shù)要求，要求國四、國五階段需要分別滿足歐洲OBDⅠ、OBDⅡ階段要求，以監(jiān)測發(fā)動機/汽車的NOx及PM 排放控制系統(tǒng)是否正常工作。OBDⅡ階段故障指示器激活的NOx限值為3.5 g/（kW·h），與OBDⅠ階段相比，加嚴(yán)了30%，OBDⅠ和OBDⅡ階段中，轉(zhuǎn)矩限制器激活的NOx限值均為7 g/（kW·h）。

在歐Ⅵ診斷系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，國六標(biāo)準(zhǔn)參考美國OBD 法規(guī)提出了永久故障碼等反作弊的要求，并首次將遠(yuǎn)程排放管理車載終端（遠(yuǎn)程OBD）的要求應(yīng)用到國家標(biāo)準(zhǔn)。與國五階段標(biāo)準(zhǔn)僅限制發(fā)動機的污染物排放不同，國六標(biāo)準(zhǔn)提出了整車排放測試和限值要求，直接明確了整車企業(yè)的責(zé)任，為整車監(jiān)督檢查提供了方法。整車排放測試方法包括整車道路車載法（PEMS）和整車底盤測功機法。整車道路車載法適用于型式檢驗、新車檢查和在用符合性檢查環(huán)節(jié)；整車底盤測功機法作為PEMS 的一種替代方法，用于新車檢查和在用符合性檢查環(huán)節(jié)。國六標(biāo)準(zhǔn)中首次提出車輛的油耗和排放須同時達(dá)標(biāo)的要求，即當(dāng)車輛按照GB 30510 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整車油耗測量時，應(yīng)同時測量污染物排放，且排放的氣態(tài)污染物及顆粒物應(yīng)滿足整車排放限值要求。

與之前的排放標(biāo)準(zhǔn)相比，國六標(biāo)準(zhǔn)一個重要的改進(jìn)就是將型式核準(zhǔn)改為了型式檢驗。從國六階段開始，監(jiān)管部門不再對發(fā)動機或整車進(jìn)行型式核準(zhǔn)，而是要求汽車生產(chǎn)企業(yè)或其代理機構(gòu)對自己的產(chǎn)品進(jìn)行檢驗，將檢驗結(jié)果對全社會公開，并對信息公開的真實性、準(zhǔn)確性和完整性負(fù)責(zé)。監(jiān)管部門仍然制定測試規(guī)程和限值，但會把有限的資源集中在生產(chǎn)一致性檢驗、新車抽查和在用車符合性抽查上。

3 新車排放標(biāo)準(zhǔn)與國外標(biāo)準(zhǔn)的對比分析

3.1 歐洲標(biāo)準(zhǔn)具有靈活性

我國目前排放標(biāo)準(zhǔn)中以3 500 kg 來劃分輕型車和重型車，美國的排放法規(guī)中將最大總質(zhì)量超過3 856 kg 的汽車作為重型汽車，而歐洲輕型車和重型車劃分的基準(zhǔn)則在不斷變化[3]。歐Ⅰ重型車排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的排放限值要求只適用于2 500 kg 以上的重型車。隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，車輛類別逐漸增多，后來修訂的排放標(biāo)準(zhǔn)中將適用范圍擴展到總質(zhì)量大于3 500 kg 的重型車。歷經(jīng)十幾年的不斷修訂與更新，目前歐洲已經(jīng)開始實施歐Ⅵ排放標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)采用基準(zhǔn)質(zhì)量來劃分輕型車和重型車，而不再按照最大設(shè)計總質(zhì)量來劃分。歐Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)適用于基準(zhǔn)質(zhì)量在2 610 kg 以上的M1類、M2類、N1類和N2類機動車輛，以及M3類和N3類機動車輛。同時，如果制造商提出要求，歐Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的整車型式認(rèn)證可擴展到其基準(zhǔn)質(zhì)量不超過2 610 kg 的非完整車輛。因此，歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)更為靈活。

3.2 我國排放標(biāo)準(zhǔn)限值與美國相比還存在差距

由于我國重型車用柴油機國一至國五排放標(biāo)準(zhǔn)正是修改于歐Ⅰ至歐Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)，因此二者在污染物的排放限值要求上是基本相同的，主要的區(qū)別在于我國重型車各階段排放標(biāo)準(zhǔn)的實施時間比歐洲晚5～10 年。歐Ⅵ排放標(biāo)準(zhǔn)于2009 年出臺的（EC）NO 595/2009 標(biāo)準(zhǔn)中推出，新的排放標(biāo)準(zhǔn)與美國EPA 2010 法規(guī)一樣嚴(yán)格，并從2013 年起生效，而我國第六階段排放標(biāo)準(zhǔn)直到2019 年7 月1 日才在重點區(qū)域開始實施。國六標(biāo)準(zhǔn)實施后，我國重型車排放標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)與歐洲處于同一水平，但與美國的排放標(biāo)準(zhǔn)相比還有一定差距，因為目前美國實施的EPA 2010 法規(guī)中NOx排放限值為0.27 g/（kW·h），而我國第六階段NOx的排放限值為0.4 g/（kW·h），這也說明我國標(biāo)準(zhǔn)中的NOx排放限值還有進(jìn)一步加嚴(yán)的空間。

我國與歐美重型車污染物排放限值的對比如圖7 所示。

3.3 我國排放標(biāo)準(zhǔn)缺乏溫室氣體控制要求

2016 年10 月，美國環(huán)境保護(hù)署和美國國家高速公路管理局針對中重型車輛發(fā)布了第二階段的溫室氣體排放和燃油效率標(biāo)準(zhǔn)[4]。目前美國卡車排放的溫室氣體數(shù)量占整個交通運輸行業(yè)的20%。這項標(biāo)準(zhǔn)適用于2021～2027 車型年的中重型卡車，其中包括半掛牽引車、封閉貨車和公交車等，標(biāo)準(zhǔn)制定了到2027 年實現(xiàn)減少二氧化碳排放11 × 108t 的目標(biāo)，該數(shù)字與現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)相比降低了25%。美國環(huán)境保護(hù)署預(yù)測，按照這一標(biāo)準(zhǔn)，整個卡車行業(yè)將減少20×108桶原油消耗，節(jié)省1 700 億美元燃油支出。表6 所示為美國2027 年重型車輛二氧化碳排放和能效標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)國際能源署的報告，2015 年全球28%的溫室氣體排放來自于中國，中國已經(jīng)成為全世界最大的溫室氣體排放國家。中國交通領(lǐng)域的溫室氣體排放占總排放量的9.3%，遠(yuǎn)低于世界平均水平；從全球來看，道路交通溫室氣體排放占到了交通領(lǐng)域溫放室氣體排量的82.7%，是交通領(lǐng)域溫室氣體排放的主要來源。然而目前，重型柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定生產(chǎn)企業(yè)在開展發(fā)動機和整車排放的型式檢驗時，需要同時記錄CO2排放測試結(jié)果，并未在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定CO2排放限值。此外，由于高效SCR 的使用，在SCR 中會發(fā)生生成N2O 的副反應(yīng)[5-6]。而在環(huán)境科學(xué)研究中，特別是在全球氣候變化領(lǐng)域，N2O 具有溫室效應(yīng)，是《京都議定書》規(guī)定的6 種溫室氣體之一。N2O 在大氣中的存留時間長，并可輸送到平流層，導(dǎo)致臭氧層破壞，引起臭氧空洞，使人類和其它生物暴露在太陽紫外線的輻射下，對人體皮膚、眼睛、免疫系統(tǒng)造成損害[7]。與二氧化碳相比，N2O 雖然在大氣中的含量很低，屬于痕量氣體，但其單分子增溫潛勢卻是二氧化碳的298 倍[8]。因此，建議我國下階段重型車排放標(biāo)準(zhǔn)增加溫室氣體的控制要求。對于溫室氣體的排放（包括CO2、CH4和N2O），可以考慮分別給出限值或折算成CO2當(dāng)量。

表6 美國2027 年重型車輛二氧化碳和能效標(biāo)準(zhǔn)

3.4 整車進(jìn)行實際道路排放測試的世界性要求

此前，歐美日及我國的重型車排放測試均采用發(fā)動機臺架測試，但為了保證重型車在實際道路運行時的排放能夠得到有效控制，美國、歐洲和我國先后引入了重型整車污染物測量方法—PEMS 方法。美國EPA 于2007 年率先引入了PEMS 方法，用于測量發(fā)動機安裝到車上后在實際道路運行中的污染物排放測量。PEMS 測量結(jié)果需滿足NTE 排放限值要求。該項要求適用于2007 年及其以后的發(fā)動機機型，NTE 限值見表7。對氣態(tài)污染物（重點是NOx）排放的車載測試從2007 年正式開始，由于重型車尾氣顆粒物排放車載測量的難度大、技術(shù)要求高，對顆粒物的測試要求直到2011 年才最終確定。

表7 美國重型車車載測量的NTE 限值

為了驗證發(fā)動機確實滿足循環(huán)外排放要求，型式核準(zhǔn)時，歐Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)要求將原機安裝在車輛上，采用PEMS 方法對整車進(jìn)行實際道路的排放測試，排放限值與在用符合性限值一致。與歐Ⅴ的控制區(qū)概念相比，WNTE 和PEMS 演示試驗將保證發(fā)動機不僅在規(guī)定的瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)試驗循環(huán)時排放達(dá)標(biāo)，更大的意義在于能夠保證發(fā)動機在循環(huán)工況外的工況，排放都能滿足要求。直到2017 年9 月19 日，我國環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的HJ 857-2017《重型汽車、氣體燃料車排氣污染物車載測量方法及技術(shù)要求》中才增加了重型車PEMS 測試要求，彌補了部分道路行駛工況在臺架試驗中不能充分體現(xiàn)的缺陷。

3.5 我國在國際上首次提出OBD 遠(yuǎn)程監(jiān)控要求

自我國實施重型國四及以上排放標(biāo)準(zhǔn)之后，重型柴油車NOx和顆粒物排放要求比國三標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，為滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，車輛必須采取后處理技術(shù)，達(dá)到OBD 要求，且需要用戶額外加注尿素來保證排放達(dá)標(biāo)。但由于監(jiān)管方法的不足和利益的驅(qū)使，柴油車排放失控問題嚴(yán)重，主要包括：重型整車NOx排放超標(biāo)、制造商禁用OBD 報警和限轉(zhuǎn)矩功能、OBD 被篡改、用戶不加尿素。為解決重型車存在的排放造假問題，方便對運行在道路上的車輛排放狀況進(jìn)行實時監(jiān)測，國六標(biāo)準(zhǔn)在國際上首次提出了OBD 遠(yuǎn)程監(jiān)控要求，規(guī)定OBD 系統(tǒng)具備發(fā)送監(jiān)測信息的功能。主管部門可以通過遠(yuǎn)程終端讀取車輛OBD 的實時信息，判斷車輛的實際排放狀況、各項排放控制措施及OBD 是否有效發(fā)揮作用以及排放相關(guān)故障是否及時維修等[9]。

3.6 我國汽車排放缺陷召回制度亟需完善

汽車排放缺陷召回制度是在用車排放管理的最有效手段之一，該制度以法律法規(guī)的形式被確立下來，其最終目的是為了有效控制汽車的尾氣排放，使汽車的排放控制裝置在正常保養(yǎng)和使用的情況下，在規(guī)定的使用壽命內(nèi)不因失效而導(dǎo)致汽車排放超標(biāo)。美國、歐盟和日本等國家和地區(qū)都已經(jīng)確立了機動車排放缺陷召回制度，我國新修訂的《大氣污染防治法》第58 條也明確提出建立機動車和非道路移動機械環(huán)境保護(hù)召回制度。目前，市場監(jiān)管總局正在抓緊研究排放召回中的問題線索管理、排放缺陷調(diào)查與認(rèn)定規(guī)范、召回實施監(jiān)督管理、機動車排放零部件質(zhì)量擔(dān)保等關(guān)鍵問題，下一步，市場監(jiān)管總局將會同生態(tài)環(huán)境部等部門加快《機動車排放召回管理規(guī)定》立法進(jìn)程。

4 結(jié)束語

經(jīng)過二十年的發(fā)展，我國重型柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)已相對完善，污染物排放限值日益嚴(yán)格，測試方法也日益完善，目前已處于世界先進(jìn)水平。排放測試方法從發(fā)動機臺架測試擴展到整車實際道路排放測試，同時新增了遠(yuǎn)程排放管理車載終端功能檢查?，F(xiàn)階段重型柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)加強了對車輛實際道路運行的排放控制，并確保車輛在全生命周期內(nèi)其污染控制裝置均正常工作。但我國重型柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)仍存在一些問題，如污染物排放限值仍需進(jìn)一步加嚴(yán)、缺乏溫室氣體排放控制要求、排放控制裝置耐久性要求仍未得到保證等。這些問題在下階段重型柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)的制修訂過程中均應(yīng)得到解決，以保證排放標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)對新車及在用車污染物排放的全方位監(jiān)督和控制。