欧美排放标准是“殊途同归” _产业评论·汽车大世界

　　当我们准备借鉴美国加州实施更为严格的机动车排放标准时，有人担心会形成新的技术壁垒和进口美国关键零部件的问题。笔者认为，由于我们是追赶者，无论是轻型车还是重型车，所有的技术路线和相应零部件都是公开的和现成的，而且无论欧洲标准还是美国标准，只是工况、限值和管理方法有所不同，但是它们对应的技术路线却是基本一致的，因此不存在新的技术壁垒和进口美国关键零部件的问题。

　　排放法规是推动汽车技术进步极其重要的手段，因此，制定排放法规一个重要的准则，便是引导甚至强制最好的排放控制技术，尽管排放法规本身也许没有明确强制特定的排放控制技术。

　　从欧Ⅵ和美国2010重型发动机排放法规不难看出，排放技术在“殊途同归”。达到欧Ⅵ和美国2010重型发动机排放法规，必须选择目前降低颗粒物排放最好的技术，即微粒捕集器(DPF);同时，采取降低NOx排放最好的手段，即选择性催化还原(SCR)。当然，满足未来燃油消耗法规，也为了产品在市场更有竞争力，先进的发动机技术，比如高压共轨燃油系统、复合涡轮增压等，已经非常普及。稍微不同的是欧Ⅵ的NOx 限值较美国2010高，因此欧Ⅵ可以通过提高SCR控制精度从而大大降低EGR率，甚至可能完全没有EGR。相反，美国2010的NOx限值低，完全没有 EGR在目前的技术上有难度。由于重型柴油机的主要排放物是NOx和颗粒物，因此，不难预见，北京市和中国未来的排放法规，无论排放限值是多少，采取什么样的工况，将毫无疑问地强制最好的排放控制技术，即同时采用DPF和SCR。

　　再来比较欧Ⅳ、欧Ⅴ和美国2007重型发动机排放标准。欧Ⅳ和欧Ⅴ，由于颗粒物限值比较高，因此在采用了先进的发动机技术之后，用SCR技术可以满足NOx和颗粒物的限值。这个技术路线有较好的燃油经济性，这与欧洲燃油价格高，追求节油效果的思路是一脉相承的。当然，欧Ⅳ、欧Ⅴ的发动机，为了满足欧Ⅵ，需要在发动机设计上做比较多的改动。相反，美国2007法规的颗粒物限值非常低，DPF是满足法规的惟一途径。该技术路线需要用比较高的EGR率达到机内净化NOx的目的。这个技术路线，在满足美国2010法规时，发动机本身的改动不多(当然需要降低EGR率以改善燃油经济性)，增加SCR以满足非常苛刻的NOx限值要求。美国2007法规首先解决PM的问题，其中重要原因是，在排放法规最严格的加州，PM排放是首要的控制目标，这和加州多年来对所有柴油发动机做强制在用车PM控制技术改造是一致的。其实，在欧洲的欧Ⅳ、欧Ⅴ阶段，也有采取EGR和DPF技术满足法规要求的。从满足排放法规的历史看，所谓的技术路线，并非是绝对的，这恰恰体现了技术的多元性和创造性。

　　再以轻型汽车欧Ⅳ、欧Ⅴ、欧Ⅵ和相应美国标准为例。汽油车基本上都是在多气门汽油发动机综合控制的发动机管理系统紧凑耦合型三效催化转化器/前置双催化转化器车载诊断系统废气再循环基础上，进一步优化汽车空燃比控制优化三效催化转化器配方增加贵金属含量来达到相应标准的;轻型柴油车在欧Ⅳ、欧Ⅴ时要加DPF，在欧Ⅵ和美国Tier2 Bin5阶段也基本上需要EGR DPF和降低NOx的催化剂(SCR或者LNT)同时上车配置才能满足标准。

　　在排放控制的主体技术上，欧洲和美国基本上趋同。当然，有两个重要的差异，需要引起我们的关注。

　　一个差异是汽油车蒸发排放控制，美国比欧洲严格得多。深究这种差异，无非有两个主要原因。首先，从地理位置看，欧洲的纬度比美国高，也就是说美国比欧洲总体上热。我们知道，蒸发排放随温度上升而增加，因此如果不严格控制，美国的蒸发排放将比欧洲高。这就是美国采取严格的ORVR主要原因。其次，欧洲大概有60%左右的轻型车为柴油车，而美国98%以上的轻型车为汽油车。由于蒸发排放主要来源于汽油车，因此美国严格控制蒸发排放就不足为奇了。再看中国，地理位置基本上和美国相当，因此采取ORVR技术严格控制蒸发排放，将是我们治理雾霾的必然选择。

　　另一个差异，是欧洲在欧Ⅴ第二阶段之后有颗粒物数量(PN)的限值，这个限值在2017年下降为每公里 6X1011，而美国到了第三阶段(加州LEV III，美国Tier 3)依然没有PN限值。因此许多人认为，欧洲的法规比美国严格。欧美的法规专家认为，欧洲在制定重型发动机欧Ⅳ、欧Ⅴ标准时，有些失算。本来以为ETC工况下0.03g/kW-hr将强制DPF，但是由于主机厂普遍采用了高压共轨技术，发动机的PM大大降低，因此用SCR可以满足欧Ⅳ和欧Ⅴ，这就有违于强制DPF的初衷。增加PN限值，将毫无疑问地强制DPF，而且直喷汽油车为了达到PN限值要求，将很可能采用GPF技术。至于美国Tier 3，虽然没有PN限值，但是1mg/英里的PM限值，极有可能强制直喷汽油车使用GPF。因此从最严格的轻型车排放法规角度看，也同样可以得出结论，尽管有差异，欧洲和美国也可以说殊途同归。它们的另一个共同特点是利用排放法规强制最好的排放控制技术，在达到治理空气污染目标的同时，推动技术进步。

笔者认为，由于我们是追赶者，无论是轻型车还是重型车，所有的技术路线和相应零部件都是公开的和现成的，而且无论欧洲标准还是美国标准，只是工况、限值和管理方法有所不同，但是它们对应的技术路线却是基本一致的，因此不存在新的技术壁垒和进口美国关键零部件的问题。