【汽车与环境】环境保护部机动车排污监控中心王军方:实际道路排放测试标准及实施规划

盖世汽车综合 2017-12-09

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环境保护部机动车排污监控中心 王军方博士

大家上午好,今天介绍的题目是实际道路排放测试标准,昨天发了一些标准,我们要对实际道路排放方面进行一些控制。

我的介绍主要是两块,一个就是实际道路排放测试法规出台的一些背景,我们在中间的一些考虑,或者想要实现的一些目标。

第二,我们在各类型的汽车道路测试的法规内容,法规特别多,不是特别的深入,只是从一些方向上给大家做一个介绍。

介绍这个之前给大家报告一下我们去年排放标准的一些进展,从2016、2017年来说环保部密集发布一些排放标准,比如说轻型车国6,重用车国6,还发了一些摇杆标准,这些都在近两年进行了全新升级,与我们现在面临的环境密切相关。

我们现在处于一个什么样的时代呢?对于我们汽车来说,现在属于一个车辆不断增加,同时是环境空气质量非常严峻并行的时代。

大家可以看到从1980年开始到现在,我们的汽油保有量增长速度非常清楚,从一开始10几年增长到1千多万,到现在每年2千多万的产量增加,我们成为世界产销大国已经有7、8年的时间了。2016年年底的时候汽车的保有量,超过200万的城市超过18万个,超过300万的城市有6个左右,到今年年底这个数字肯定更加的增大。

同时,我们的环境空气质量大家可以看到的,尤其是京津冀地区,雾霾天举世瞩目,2015年和2016年,下面这个图是空气质量各项指标的达标情况,蓝色的是达标的,红色的是不达标的,颗粒物的两项指标PM2.5和和PM10超标现象非常的严重,尤其PM2.5这两年达标的都不足25%,这就是我们的各项政策,大家细细琢磨一下都可以找到这样的大背景。

空气这么糟糕,环保部都进行了污染源解析的工作,在我们环保部来说污染源解析分享一下大气污染形势这么严峻,都是哪些污染源排放出来的。我们最近关注PM2.5,初步分析结果下面的那张图,分析了各种来源,PM2.5的占比多大?现在全国各大城市都在进行这些工作,这些数字也是官方的数字,大家可以看到蓝色的部分是我们的机动车,机动车这部分的数字,相对来说比较保守,因为机动车只是分析了在道路上行驶的机动车,内燃机还有非道路机械船舶,这个数字现在已经非常的可观了,基本上在20%到40%左右的水平。

前面分析的是一般情况下的结果,重污染下分布会更加大,这是京津冀地区,北京、天津、济南做了一些化学分析结果,也是针对PM2.5的,重污染的时候硝酸盐基本上都是30%到40%以上,现在环境界认为硝酸盐的组分和汽车排放是相关的,重污染的地区PM2.5排放是普遍上升的,这也是解释了为什么在京津冀地区采用的管控措施,汽车的管控,交通管制的调整为什么幅度这么大。

虽然面临的形势这么严峻,这几年环保的工作一直在不断的推动,2000年开始采用欧洲排放标准以来,2017年除了轻型柴油车,在道路上都到了5阶段的排放标准,低速汽车和摩托车同步进行推进,可以说这个进度非常快的。

同时,油品也在不断的升级,因为对于汽车来说,它的很多污染控制技术和油品的清洁密切相关的,从09年开始环保部除了在推进汽车排放标准以外,和有关部门加大油品升级的力度,这几年油品升级步伐非常快。大家可以看到从2009年2014年、2015年,包括到今年年底,我们的标准已经国务院的相关文件对于油品的推进速度,或者说重视的程度到今年的年底基本上在京津冀地区都已经实现了国5,50个ppm,甚至10个ppm,有些地方明确提出来禁止销售普通柴油。目前油品的形式,已经基本满足我们国5,或者国6使用的趋势。

除了道路机动车,我们这几年在非道路机械和船舶方面,虽然速度相对比较慢,2009年到现在进行了第三段,去发布了船舶污染物的第一第二阶段,我们领域不断的扩大,油品同步推进的方向。而且各地也启动了非道路移动机械,光管好机动车,尤其是在新车的排放标准,排放控制技术大幅度提升,非道路移动机械,尤其我们国家处在城镇化快速推进的趋势,非道路移动机械它的排放和机动车排放都是一半一半,各地采用措施,对于环保部来说发布了排放控制区的文件,包括珠三角、长三角,环渤海划定三个区。

今年和交通部有关部门也探讨进行了交通运输结构的调整,通过各项管控措施发现,我们在一些道路上,比如说京津冀地区,公路货运的强度,与国外或者说其他地区相比强度非常大。即使你车辆都达标了,它的局部污染也非常的严重。后面我也会讲我们的车辆不是属于都达标的状态,这是6个省市都发出来的攻坚方案,2017年7月底前,天津港不再接受柴油货车运输。

虽然我们进行了很多工作,从移动源全面的污染治理,包括交通结构的调整,我们采用很多的措施,为什么空气质量还是这么差?抛开其他的污染源不谈,毕竟我们的来源除了机动车还有工业,还有生物质,还有燃煤的,那些比例不是很低,对于我们机动车来说采用这么多的措施,升级速度非常快,去年发布的国6标准,大家普遍反映都超过了欧洲的排量标准,但是我们的机动车排放,在一些局部地区,或者说普遍的一些测试结果表明,为什么还这么严重?我们右下角这个图是15年年底的时候北京进行的在线分析,它是重污染天气,对于一些污染源的比例在线,大家可以看到蓝色的比例,在一些晚上,或者说特定的时候,它的比例确实超过了50%,这是为什么呢?大家在采取措施的同时一直在思考这样的问题,为什么呢?我们也不知道。也是从国外的一些分析,我们觉得我们也存在一些问题。

首先是欧洲最先发布这样的一个结果,它们从欧洲三阶段开始发现,虽然排放标准一直升级,比如说氮氧的排放虽然降低幅度比较大,其实我们国家的排放标准一样,右边是我们国家排放标准限制的下降幅度,从国1到国6B,从非常大的框,从1000毫克每公里,下降到国6,可能加起来就是70多毫克,下降了不止90%,甚至99%。

这是十一道路车辆的一些测试结果,大家可以看到,左边是欧洲的,右边是美国的,普遍的反映,这是实际道路上氮氧化物排放的结果为例,一般的黄线绿线,这些都是排放标准的限制,这些点状图都是我们道路上实际测到的排放,可以看到这三张图反映出来一个共同的趋势,在线的上头这个比例远远高于线下面的达标车辆。这是国外的一个结果。

我们国家的结果,实际上相比国外来说更差一些,我们国家从八几年开始进行了汽车年检,我们从很早开始,在汽油车方面发现这样一个趋势,比如说最上面这张图,我们分析了一下,车龄和达标率,首次上线合格率的结果,这是我们年检检测线上的排放标准,这是非营运的7座以下的小客车,对于大家来说达标是非常容易的,2年的时候,3年的时候,6年的时候,首次上线合格率下降80%多。说明我们现在轻型汽车的耐久性普遍已经到16万公里,6年的时候基本上6、7万,用的厉害的可能10多万,这部分车还是属于耐久保持期限的车,上年检限简单的排放标准居然过不去。

汽车都是哪些企业产出来的?发现一个有趣的现象,这些车的品牌集中非常大,超标车辆的品牌集中度非常大。耐久里程的保证与企业的关系也非常大,有些企业的车过了4万公里,基本上裂化非常大,达标合格率非常差,有些企业可能到16万公里还是平的。这是轻型汽油车,这是柴油车的结果,柴油车的结果可能更差一些。因为我们现在黄标车淘汰完以后,我们国家从理想状况下分析来说,现在市场上的车是国3以后的车,国3以后的车基本上面都是采用电控发动机,有些还配备了后处理装置。上面这张图我们分析了国4、国5,我们这些排放标准都放那儿以后,其实在国1线以上还有很多车,这个现象虽然说很严重,但是还有另外一个现象,其实听起来更严重,大家可以看到国5不加尿素,是红色的点,国4不加尿素是蓝色的点,我们买一个国5的车不如5年前买一个国4的车。

下面这张图是天然气的,现在很多政府采用了改气这样的措施来降低城市颗粒物的排放,或者解决冒黑烟车的问题。我们发现很多天然气的车比柴油车排放的氮氧还高。

在两年不管哪个排放标准都重点加大实际道路排放法规的控制,实际道路排放控制其实还是欧洲国家和美国,比我们起步的要早,因为我们国家的RDE或者说PEMS主要来自于欧洲,也是从欧洲开始介绍,美国2000年开始气动PEMS法规的研究,欧洲2004年开始规定,通过对重型车的测试。2007年以来用于轻型车辆的研究。去年轻型车RDE法规正式在欧洲实施,2015年用迷你PEMS做L汽车的法规。

这是欧洲RDE法规发展的情况,2010年11月,欧洲JRC发表道路上柴油NOx排放情况;2011年1月,启动RDE工作组。2011年和2012年,开始启动评估工作。

我们国家的轻型汽车RDE法规,实际行驶污染物排试验,主要的指标PN和NOX,它还是达标的监管工具,普遍认为PEMS的测试设备还是比较简单的,对于环保部门可以非常简单的进行一些测试和监管,它的方法主要是参考欧盟RDE Package1。

这是我们RDE法规的排放限制,所有车辆都要进行RDE试验,目前我们的NOx和PN都是2.1,一氧化碳是测量和记录。RDE是使PEMS进行测量的,数据处理体系与I型试验结果的符合度,车辆的状态是车辆的最大载荷,路线市区40%,市郊33%,高速33%,行驶时间不小于90分钟。

这是一个具体的路线,比如说在市郊高速都行驶的时候有什么要求?停车的时候,怠速的时候都有一个比较明确的要求。

还有一块,因为我们欧洲RDE Package3里面,要把冷启动纳入衡量的标准,因为我们国家在一开始的时候,大家研讨或者说在最初采用的时候一直都是以Package1和Package2为主的,目前冷启动只是作为评估。

RDE在全世界来说也是一个全新的法规,尤其我们国6标准引入一些美国的内容,比如说蒸发的排放,国6是全新的内容,RDE在这么严格的,或者说崭新的体系下,它到底有多大的风险?需要我们企业投入多大的成本?如果它是一个遥远不可及的事物,其实也不具备现在制订标准的条件。所以说在国6标准制订的时候,我们组织了国6标准制订工作组的成员单位,在4个城市进行RDE的验证,海拔从0到2300这样的海拔高度,做的试验是PEMS设备的验证,RDE的试验。

汽油车、柴油车、混合动力车都有,汽油车附覆盖了GDI和PFI技术路线,这个图是我们在北京实验室对一些车辆的排放进行测试,因为这些车其实严格意义来说不是国6排放标准,它只是一些,比如说O6C。

这是RDE的排放结果,大家可以看到用前面的WLTC的比较而言,RDE有一个2.1倍数的放松,其实不管在北京还是在西宁,只有很少量的车不能满足RDE法规的要求。

重型车PEMS法规,我们在17年的时候有一个比较大的变化,重型车的NOx是非常严重的问题,2017年发布了HJ857—2017标准,这是重型车的控制,以后的国5车辆在新车定型,在符合性什么的时候也有了PEMS的法规。

国6标准更多的也增加了,与以往不同,也是PEMS的法规和WLTE的规定。

具体内容由于时间关系不详细介绍了。

重型车的法规和轻型车不一样,我们重型车有一个对城市车辆的规定,在高速区间它是不允许进行的,只是允许在城市和市郊进行测试。

国6的PEMS法规,因为国6还在征求意见,它的内容和国5类似,PEMS测试的具体道路中,比如说城市道路,市郊道路,它的比例会进一步加大。

排放限制,也是进一步加延。

还有一个2017年发布的摇杆标准,在欧美国家也进行了普遍性的尝试,它对实际行驶中,在道路上进行监控或者评估,我,2017年发布的是在用柴油车的烟度和NOx的排放,因为NOx有一些测试技术的不成熟,NOx目前还是作为筛查的工具。

这是抓拍的,在广东佛山,这个工具已经进入执法的环节。

刚才介绍的这么多内容,因为我们现在面临的严重问题,实际道路严重超标的形式,我们希望通过很多的技术手段,把高排放车挑选出来进行重点的管控和治理。

至于排放,因为我的内容是实际道路排放测试标准和实施计划,实际上实施计划我没有办法跟大家讲的特别详细,因为我们轻型车去年发布,重型车现在还没有发布,所以在标准里面有规定,后来才强制实施,之前我们属于评估的过程,从稳态到瞬态到非法规循环到灵活测试,从排放标准本身进展的趋势来看,在实际道路方面,首先我们从定期阶段到一致性,到在用符合性,到边界条件不断扩大,然后到符合性因子不断降低,这是一个趋势。目前没有办法给出一个确切的时间计划。

我要交流的就是这些,谢谢大家。


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