我國(guó)輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展研究

彭漢銳　周桂添

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)汽車保有量逐年增多，汽車排放問(wèn)題日益突出。為此，我國(guó)制定了完善的汽車排放標(biāo)準(zhǔn)體系，使得汽車排放得到了有效控制。本文主要從輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容發(fā)展、主要污染物排放限值發(fā)展和現(xiàn)階段我國(guó)輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)與歐美的主要差異三個(gè)方面，詳細(xì)闡述我國(guó)輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程。

關(guān)鍵詞：輕型車;排放標(biāo)準(zhǔn);差異性研究

1 前言

隨著我國(guó)汽車保有量的逐年增多，為有效控制汽車尾氣對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的污染，國(guó)家政府先后出臺(tái)了多項(xiàng)汽車排放標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格控制汽車尾氣排放。我國(guó)的汽車排放控制從上世紀(jì)80年代開(kāi)始，從1983年第一批汽車排放標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布至今，已走過(guò)近40年的歷程。在此期間，針對(duì)于輕型車的排放標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展大體可以分為三個(gè)階段：1983-1998年的起步階段、1999-2015年的完善階段以及2016年至今的創(chuàng)新階段。

起步階段：在此階段，管理手段依靠國(guó)家機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)和部門規(guī)章、政策;從技術(shù)方面采用怠速法和強(qiáng)制裝置法控制排放污染，實(shí)施主體主要是國(guó)家汽車行業(yè)主管部門和地方政府，帶有計(jì)劃經(jīng)濟(jì)行政體制的色彩。

完善階段：在此階段，我國(guó)輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)主要參照歐洲標(biāo)準(zhǔn)，污染物限值不斷加嚴(yán)，污染控制項(xiàng)目不斷更新;在減排控制方面，污染物控制手段從單純的單車減排控制發(fā)展到單車減排控制加上排放總量控制;在制度方面，規(guī)定監(jiān)管部門應(yīng)對(duì)車輛進(jìn)行型式核準(zhǔn)、生產(chǎn)一致性檢查和在用符合性檢查，形成了較為完善的污染控制法律標(biāo)準(zhǔn)和車型達(dá)標(biāo)控制制度。

創(chuàng)新階段：在此階段，我國(guó)輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)了全球技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在延續(xù)歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上融合了美國(guó)的排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了全面升級(jí);在減排控制方面，對(duì)機(jī)動(dòng)車污染物排放實(shí)行綜合控制;在制度方面，該階段標(biāo)準(zhǔn)將型式核準(zhǔn)制度改成型式檢驗(yàn)，并要求汽車生產(chǎn)企業(yè)將型式檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行信息公開(kāi)，而監(jiān)管部門對(duì)車輛進(jìn)行生產(chǎn)一致性檢驗(yàn)、新車抽查和在用符合性抽查。

目前我國(guó)輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)全面進(jìn)入國(guó)VI階段，形成了包括新車型式認(rèn)證、新車一致性、在用車排放、實(shí)際道路排放在內(nèi)的非常完善的標(biāo)準(zhǔn)排放體系。相比于國(guó)V階段，更加注重測(cè)試循環(huán)的瞬態(tài)特性并增加了實(shí)際道路排放（RDE）試驗(yàn)。本文將從輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容發(fā)展、主要污染物排放限值發(fā)展和現(xiàn)階段我國(guó)輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)與歐美的主要差異三個(gè)方面，詳細(xì)闡述我國(guó)輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程。

2 我國(guó)輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容發(fā)展

標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的發(fā)展主要體現(xiàn)在適用范圍、污染物控制類型和測(cè)試循環(huán)三個(gè)方面。

在標(biāo)準(zhǔn)使用范圍上，輕型車適用于最大總質(zhì)量不超過(guò)3500kg的M1類、M2類、N1類的車輛的基本要求沒(méi)有變化，到國(guó)VI標(biāo)準(zhǔn)，適用范圍可以擴(kuò)展到最大總質(zhì)量不超過(guò)4500kg的M1、M2和N1類汽車。測(cè)試車輛從國(guó)I和國(guó)II階段包含LPG/NG車輛和兩用燃料車輛，隨著先進(jìn)技術(shù)的導(dǎo)入，后續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)逐步完善了單一氣體燃料和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的測(cè)試要求。

在污染物控制類型上，早期的國(guó)I和國(guó)II標(biāo)準(zhǔn)是中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的起步階段，僅對(duì)點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的CO、HC+NOx和NOx排放提出要求，同時(shí)對(duì)壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的PM進(jìn)行了控制。目前的國(guó)VI標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施燃料中型原則，輕型汽油車和柴油車保持相同的污染物種類控制，污染物種類逐漸增加，已形成對(duì)CO、THC、NHHC、NOx、N2O、PM、PN等污染物的控制要求。

在測(cè)試循環(huán)上，歐洲標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格程度、道路交通情況等方面相對(duì)較適用于我國(guó)的實(shí)際情況，因此中國(guó)輕型車標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試循環(huán)一直沿用歐洲循環(huán)。國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)之前一直采用NEDC測(cè)試循環(huán)，由于NEDC循環(huán)循環(huán)比較簡(jiǎn)單，多數(shù)時(shí)間都處于勻速狀態(tài)，與車輛的實(shí)際運(yùn)行情況相差較大，因此在國(guó)VI標(biāo)準(zhǔn)引入了WLTC測(cè)試循環(huán)，保證測(cè)試結(jié)果更加反應(yīng)實(shí)際排放水平。

目前國(guó)VI標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行了補(bǔ)充，增加了加油過(guò)程污染物排放控制的VII型試驗(yàn)，延長(zhǎng)熱浸時(shí)間到48h，同時(shí)刪除了原先的II型雙怠速試驗(yàn)，增加實(shí)際道路排放測(cè)試的II型試驗(yàn)，OBD的檢測(cè)項(xiàng)目和策略更加復(fù)雜，耐久里程也將提升到20萬(wàn)公里，此時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試項(xiàng)目更加符合實(shí)際車輛運(yùn)行要求。

3 我國(guó)輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)主要污染物排放限值發(fā)展

中國(guó)輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)單車進(jìn)行相同排放限值要求，隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷推進(jìn)，單車排放限值逐漸加嚴(yán)，從國(guó)I提至國(guó)VI，每升級(jí)一次排放標(biāo)準(zhǔn)，單車污染物排放限值加嚴(yán)30%左右。相對(duì)于國(guó)I排放，國(guó)VI階段的THC和NOx限值降低95%，圖1為國(guó)I至國(guó)VI階段NOx、THC、PM以及CO排放限值的變化情況。在國(guó)VI階段，排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施燃料中性原則，使用汽柴油燃料的車輛都施行統(tǒng)一的排放限值要求，同時(shí)對(duì)N2O排放進(jìn)行了限制，首次采用了a、b兩檔限制，其中國(guó)VIa為過(guò)渡階段，僅對(duì)CO排放限值進(jìn)行了加嚴(yán)，國(guó)VIb階段為最終階段，相對(duì)國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)，THC限值加嚴(yán)50%，NMHC加嚴(yán)48.5%，NOx加嚴(yán)41.7%，PM加嚴(yán)33.3%。

4 現(xiàn)階段我國(guó)輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)與歐美的主要差異

現(xiàn)階段我國(guó)輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)與歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)比較接近，但與美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)在測(cè)試循環(huán)，污染物限值設(shè)置及污染物控制類型方面存在較大差異。

在測(cè)試循環(huán)方面，美國(guó)為多工況的組合形式，包括FTP-75測(cè)試循環(huán)、高速循環(huán)US06以及空調(diào)循環(huán)SC03。相對(duì)于美國(guó)的測(cè)試循環(huán)，歐洲的道路交通情況更加符合中國(guó)的實(shí)際情況，中國(guó)輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試循環(huán)一直沿用歐洲測(cè)試循環(huán)，國(guó)V之前采用NEDC工況，國(guó)VI標(biāo)準(zhǔn)采用WLTC循環(huán)。歐洲于2017年9月正式切換為WLTC循環(huán)，中國(guó)則在2020年7月正式切換為WLTC循環(huán)，略有延后。

在主要污染物排放限值方面，美國(guó)當(dāng)前實(shí)施的為Tier3排放標(biāo)準(zhǔn)，其中加入了車隊(duì)排放限值來(lái)控制廠家對(duì)生產(chǎn)車型排放結(jié)構(gòu)比例，限值有由7個(gè)不同級(jí)別的bin限值和車隊(duì)平均NOx排放標(biāo)準(zhǔn)組成。相比于美國(guó)，中國(guó)排放標(biāo)準(zhǔn)僅對(duì)單一車型采用相同的排放標(biāo)準(zhǔn)，不同于美國(guó)的bin限值以及車隊(duì)限值。相比于歐洲，中國(guó)輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)V之前等效于歐洲標(biāo)準(zhǔn)，但國(guó)VI標(biāo)準(zhǔn)充分吸收了歐美標(biāo)準(zhǔn)，采用了美國(guó)的燃料中性原則，同時(shí)排放限值與歐美標(biāo)準(zhǔn)保持國(guó)際水平。

在污染物控制種類方面，目前中國(guó)國(guó)VI標(biāo)準(zhǔn)的污染物限制種類最多，相對(duì)于美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)污染物控制種類增加了NMHC和PN的排放要求，相對(duì)于歐洲標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)污染物控制種類取消了HC+NOx的控制，但增加了N2O的排放要求。在OBD測(cè)試方面，中國(guó)輕型車國(guó)III到國(guó)V階段排放標(biāo)準(zhǔn)采用EOBD，由于EOBD檢測(cè)項(xiàng)目較少，對(duì)與排放密切相關(guān)的蒸發(fā)排放泄露、燃料系統(tǒng)、冷啟動(dòng)策略、PCV等項(xiàng)目并未監(jiān)測(cè)，目前中國(guó)VI階段充分借鑒了美國(guó)的OBDII要求。

5 結(jié)語(yǔ)

近40年來(lái)中國(guó)輕型車的排放標(biāo)準(zhǔn)在檢測(cè)項(xiàng)目、污染物限值和循環(huán)工況等方面得到全面發(fā)展，目前已具備國(guó)際水平，但相對(duì)于歐美標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)輕型車標(biāo)準(zhǔn)仍缺乏自主制定、標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施也相對(duì)較晚等問(wèn)題，因此也造成國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的汽車產(chǎn)品，特別是低端汽車產(chǎn)品，在產(chǎn)品性能、配置上雖然連年提升，但與國(guó)外先進(jìn)水平仍有一定差距。因此為了更好的適應(yīng)我國(guó)汽車排放特性和提升自主品牌乘用車產(chǎn)品性能和關(guān)鍵零部件技術(shù)，亟需研究和制定一套適合中國(guó)汽車排放標(biāo)準(zhǔn)，降低環(huán)境污染。

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