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重型柴油车国IV排放标准7月起实施 能否有利好空气

2013年07月06日来源: 人民日报编辑:陈剑锋我有话说

     环境保护部规定,自2013年7月1日起,所有生产、进口、销售和注册登记的重型车用压燃式发动机(主要指柴油机),必须符合“国IV”排放标准的要求。国IV排放标准实施是柴油车污染防治的里程碑,对大气污染防治十分重要。

  根据环境保护部去年底发布的《2012年机动车污染防治年报》,占机动车总量17.4%的柴油车,氮氧化物排放量为388.7万吨,颗粒物(PM)排放量为59万吨,分别占汽车排放总量的67.4%、99%。柴油车尤其是重型柴油车的危害已经显而易见,但其污染防治以往没有得到应有的重视。本报记者对此进行了调查采访。

  重型柴油车是绝对的“黑老大”

  氮氧化物排放占汽车排放总量逾60%,颗粒物排放占比接近90%

  在大城市,由于重型柴油货车白天被禁止进入中心城区,人们对其污染的关注度并不高。然而,根据环境保护部去年底发布的《2012年机动车污染防治年报》,占机动车总量17.4%的柴油车,氮氧化物排放量为388.7万吨,颗粒物(PM)排放量为59万吨,其排放量分别占汽车排放总量的67.4%和99%。根据中国环境质量公报,2011年全国氮氧化物排放总量为2404万吨,也就是说,仅氮氧化物一项,柴油车就大约占了16%。

  长期从事机动车污染控制研究的中国环境科学研究院副研究员胡京南认为,由于缺乏相关研究数据,年报没有把汽油车排放的颗粒物完全纳入统计,因此,柴油车的排放量占比有所放大。但即使如此,柴油车氮氧化物排放占比超60%、颗粒物排放接近90%却是不争的事实。

  氮氧化物本身具有毒性,也是酸雨的主要来源之一,而且汽车排放的氮氧化物很容易成为PM2.5和臭氧的前体物,经过复杂的化学变化,其对人体的危害非常大。中国科学院生态研究中心研究员贺泓对今年1月雾霾的研究发现,氮氧化物与颗粒物浓度呈现正相关,在成霾过程中起到了关键作用。

  “我开车时如果停在一辆重型柴油车后面,都会习惯地将车外空气循环系统关闭。人们可能以为冒黑烟的柴油车排放的是大颗粒物,但事实恰恰相反,无论冒不冒黑烟,柴油车排放的颗粒物都非常小。”胡京南说,黑烟的主要成分是碳黑,其粒径大约在100—300纳米,也就是PM1以下;柴油机排放的颗粒多在50纳米以下。如此之小的颗粒物可以直接进入人体的血液循环系统,而且由于车辆排放与人居环境很近,造成的健康危害更大。

  环境保护部机动车排污监控中心主任汤大钢告诉记者,美国加州空气资源委员会的研究结论显示,加州空气中,有致癌潜在风险有毒有害物质有70%来自重型柴油车。

  柴油车尤其是重型柴油车的危害已经显而易见,但其污染防治却没有得到应有的重视。不久前,参加城市大气环境与健康学术沙龙的中国工程院院士、北京大学教授唐孝炎直言,柴油车污染控制做得不够。中国工程院院士、清华大学教授郝吉明也认为,未来机动车氮氧化物排放总量控制的关键目标应是“以重型柴油车为控制重点,同时兼顾轻型汽油车”。

  污染控制技术路径将改变

  新标实施后,柴油车氮氧化物减排30%,颗粒物削减80%

  按照国IV标准,氮氧化物排放将从国III的5.0克/千瓦时降至3.5克/千瓦时,颗粒物排放限值从0.10克/千瓦时降至0.02克/千瓦时,也就是氮氧化物减排30%,颗粒物减排80%,其环境效益非常明显。胡京南告诉记者,以此折算,如果能够全面实施国IV新标准,仅氮氧化物的削减量将可达约18万吨/年。

  与我们传统印象中柴油车污染严重相反,欧洲在用车中超50%是柴油发动机车,可见柴油车有其自身的优势。业内人士介绍,柴油发动机由于压缩比高,具有比汽油机更高的燃油效率,因其良好的燃油经济性、动力性和耐久性而被广泛应用于营运车辆上。同时,柴油车的碳氢化合物、一氧化碳、二氧化碳排放量比汽油车低,并能够作为生物柴油等新能源的最佳使用平台,因此应用前景非常好。目前,我国重型柴油车在物流及客运中所占比例逐年上升,严格控制其氮氧化物与颗粒物排放迫在眉睫。

  在科研人员眼里,国IV标准的实施是柴油车污染防治的里程碑,不仅因其污染物排放的大幅下降,更是污染控制技术的飞跃。“从国II到国III,是从机械控制到电子控制,而从国III到国IV,不仅要有电控系统,还要装备后处理技术系统。”胡京南介绍,这一后处理系统,通常被称为SCR技术,也就是目前电厂脱硝应用最多的选择性催化还原技术,它的应用,让柴油发动机减排有了质的飞跃。同时,排放标准升级到国IV后,重型柴油车可减少约5%的油耗,动力提高约10%。

  “从国II到国III,颗粒物的削减能达到50%左右,到了国IV阶段,颗粒物可以降到国II车的10%。”胡京南说,有了国IV做基础,再升级到国V并不困难。因为国V同样采用国IV的技术路线,只是对氮氧化物排放有了更严格的要求。要做到这一点,只需进一步提升后处理装置效率,让污染物排放控制水平更好。

  因为照顾在用车现状,黄标车的界限划在国II,尽管如此,柴油黄标车的数量依然巨大,淘汰黄标车将是一个漫长而艰苦的过程。

  轻型柴油车国IV排放标准又推迟

  标准制定、生产制造以及油品匹配等各个环节必须协同作战

  虽然重型柴油车国IV标准7月1日实施,但国IV标准只执行了一半——由于缺乏与排放标准相匹配的燃油,轻型柴油车的国IV排放标准实施时间又一次被推迟。在大气环境质量被公众严重关切的今天,如何更好地推进柴油车排放标准不断向前,绝对不容懈怠。

  胡京南告诉记者,汽油车的国家标准不断加严,与欧美的排放控制水平已经越来越接近。而柴油车尽管实施国IV标准,也仅相当于欧美2005年左右的水平,差距巨大。

  回忆起柴油车排放标准升级的历程,胡京南非常感慨。国IV标准2005年出台,为当时计划2010年实施留出了时间。但面临2010年实施期限时,不仅车用燃油质量跟不上,国内柴油机生产商技术储备水平也不够,要实施国IV标准,每台车的成本要增加4万—5万元,这显然是厂商和消费者都难以接受的。但是,由于标准实施期限带来的压力,同时,厂商看到技术升级产生的节油效益,技术转化加快,相关设备的生产能力迅速成熟。到2012年,要达到国IV标准,每台车的成本增加值降到了1万元左右。

  可是,技术、市场都准备好的时候,标准又两次被推迟实施,归根结底是油品质量卡了壳。由于轻型柴油车的后处理装置对油品硫含量比较敏感,市场上目前供应的350PPM含硫量的车用三阶段柴油不能满足其需要。

  汤大钢说,加严柴油车排放标准,7、8年来一直有着不断的争论,焦点就是“车先到还是油先到”的问题。他认为,如果一味等到有了合适的油再推标准,只能导致排放水平提升的速度大幅减缓。因此,环保部门必须先行制定科学的排放标准,给车辆制造商以准备时间。“到2015年,市场上普遍使用50PPM含硫量的车用柴油时,如果我们的重型柴油车的排放标准还停留在国IV阶段,就错失了最快速度减排的机会。”

  胡京南表示,不断加严排放标准是大势所趋,过去,国III到国IV阶段计划用3年,实际用了6年,重型柴油车减排错失整整3年宝贵时间。在目前的情况下,2015年达到国V的排放标准并非不可能。如果社会对大气污染物控制需求急迫,国Ⅵ排放标准就应该在2018年前后实施。

  一种被称为颗粒物捕集器(DPF)的装置,在采访中被专家多次提起。汤大钢说,按照国V对轻型柴油车的排放要求,要达标,就必须上DPF,而重型柴油车要达国Ⅵ标准,也必须采用这种装置。汤大钢告诉记者,瑞士城市苏黎世的空气中,细颗粒物浓度大约为103个/立方厘米,而一辆加装了DPF的柴油车,在怠速时的排放水平将低于这个数值。“采用成熟的DPF技术,柴油车的颗粒物排放将接近于环境背景水平,从而真正意义上实现环保的要求。”胡京南说。

  柴油车排放,涉及标准制定、生产制造、市场监管以及油品匹配,哪个环节不配合,排放水平都不可能降下来。“必须为空气质量的提升协同作战,每个环节都有责任。”汤大钢说,如今,空气污染已经成为社会性问题,突破这一难关,不能仅考虑经济成本。胡京南也强调,实施更加严格的柴油车排放标准,费用上似乎多投入了,但从整个社会成本看,绝对值得。 记者 孙秀艳
 

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