繼北京率先實施機(jī)動車國Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)后,上海、深圳、西安等城市都計劃于今明兩年開始實施國家第四階段機(jī)動車排放標(biāo)準(zhǔn)。雖然更多是針對輕型汽油車,但這個遲早都要全面執(zhí)行的新標(biāo)準(zhǔn)就像一把懸在半空的利劍,時刻提醒企業(yè)要盡快做好準(zhǔn)備。
SCR系統(tǒng):國Ⅳ技術(shù)路線的發(fā)展方向
對于柴油機(jī)而言,由于其尾氣中的主要污染物微粒和氮氧化物在生成條件上的互逆性,導(dǎo)致了柴油機(jī)在排放升級,特別是國Ⅲ以上階段的排放升級出現(xiàn)了不同的技術(shù)路線。
一類是通過使用選擇性催化還原(SCR)技術(shù),利用尿素溶液對尾氣中的氮氧化物進(jìn)行處理;還有一類是通過微粒捕集器或微粒催化轉(zhuǎn)換器,針對燃燒產(chǎn)生的微粒進(jìn)行處理的EGR(廢氣再循環(huán))技術(shù)。
在技術(shù)路線方面,國內(nèi)主流柴油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)基本達(dá)成了共識,SCR將是未來國內(nèi)柴油機(jī)排放繼續(xù)升級的主要技術(shù)方向。
目前,重型商用車界包括DAF、Mercedes Benz、IVECO、Renault、Volvo、戴姆勒克萊斯勒、康明斯、大金龍、依維柯、濰柴、玉柴等在內(nèi)的知名企業(yè)都采用了SCR技術(shù)。
SCR系統(tǒng)更適合中國市場
我國國情更適合采用SCR技術(shù)方案,而超低燃油對于中國來說確實存在很大的困難,目前我國的燃油標(biāo)準(zhǔn)要到2010年才能達(dá)到歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)(硫含量為350ppm),到2010年達(dá)到30ppm更是不大可能。如果采用了SCR技術(shù),那么達(dá)到超低燃油的柴油脫硫工作就可以延遲到引進(jìn)歐Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)時再進(jìn)行,這就為石油行業(yè)提供了更多的時間進(jìn)行調(diào)整。
另外,有研究報告指出,使用SCR技術(shù)的歐Ⅳ發(fā)動機(jī)相比同等排量的歐Ⅲ發(fā)動機(jī),在最大扭矩和最大功率方面大約有近10%的提升,而同樣使用EGR技術(shù)的歐Ⅳ發(fā)動機(jī)則大致與歐Ⅲ發(fā)動機(jī)持平。同時,使用SCR技術(shù)的歐Ⅳ發(fā)動機(jī)油耗比同等排量的歐Ⅲ發(fā)動機(jī)要低5%-7%,使用EGR技術(shù)的發(fā)動機(jī)則要高出3%左右。也就是說,同樣排量的歐Ⅳ發(fā)動機(jī),采用SCR技術(shù),比采用EGR技術(shù)能夠節(jié)油近10%,而且動力更強(qiáng)勁。
有了節(jié)油和動力強(qiáng)勁這兩個最重要的優(yōu)勢,SCR發(fā)動機(jī)需要在加油時補(bǔ)充尿素溶液的缺陷就顯得不那么重要了。特別是中國消費(fèi)者對燃油消耗率的敏感性非常高,節(jié)油產(chǎn)品意味著會擁有廣闊市場。
SCR系統(tǒng)更適合中國市場還有以下幾個原因:
(1)能夠節(jié)省燃油消耗。如前所述,SCR系統(tǒng)的燃油消耗相對于EGR+DPF系統(tǒng)稍低一些,它的尿素水溶液的消耗量也可在燃油消耗上得到補(bǔ)償。
(2)現(xiàn)在采用了此技術(shù),在很長時間內(nèi)都可以滿足排放法規(guī)的要求,直到歐Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)的引進(jìn)。
(3)此系統(tǒng)不同于EGR+DPF系統(tǒng),要增加冷卻器的體積,它只需一個附加的貯藏罐,這對于車輛駕駛室的設(shè)計影響不大。
(4)發(fā)動機(jī)復(fù)雜性低。
此系統(tǒng)可以同時滿足歐Ⅳ和歐Ⅴ標(biāo)準(zhǔn),可以在部分地區(qū)提前引進(jìn)。
特定尿素溶液---SCR系統(tǒng)的必備配置
要滿足國Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn),SCR技術(shù)是最佳選擇!但SCR系統(tǒng)只有通過還原劑才能把氮氧化物轉(zhuǎn)化為N2和H2O,這里的還原劑就是特定濃度的尿素水溶液。它是柴油機(jī)專用尿素催化劑,符合SCR技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)要求,是客車及重型卡車要想達(dá)到國Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)的必備配置。
目前我們采訪了專門生產(chǎn)車用尿素的江蘇可蘭素汽車環(huán)??萍加邢薰?,據(jù)該公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹他們生產(chǎn)的專門滿足Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)、SCR技術(shù)的車用尿素溶液-可蘭素,具有無毒、無味、無危險,操作方便、安全等特點(diǎn)。
據(jù)介紹通過噴射到催化劑逆流方向的排氣管中,可蘭素在廢氣溫度和氣流作用下氣化分解為CO2和氨水,氨水作為還原劑再將NOx還原為無污染的氮?dú)夂退?,從而降低氮氧化物及微粒的排放?/div>
可蘭素中的活性物質(zhì)--尿素,是由天然氣制成的。尿素是一種白色晶體粉末,在環(huán)境中也是普遍存在,是一種穩(wěn)定、無毒的物質(zhì),儲存和運(yùn)輸均沒有限制。并且對水的污染極低,使用簡單而且安全。同時,它的消耗量也很低,滿足歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)的可蘭素消耗量大約只需燃油消耗的3.5%。
可蘭素的濃度要求為32.5%,必須儲藏在車上的獨(dú)立的儲藏罐中,且要滿足嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),以保證SCR系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。這種濃度的高純尿素水溶液在國外又有一個專門的名字--AdBlue。在歐洲和北美,能提供AdBlue的加油站很多,為 SCR的應(yīng)用提供了必要的基礎(chǔ)設(shè)施。此外,AdBlue 中所需的尿素非常便宜,若再把因使用它而節(jié)省的油費(fèi)也算進(jìn)來的話,成本可謂微乎其微。目前,諸多歐洲和亞洲的汽車制造商正在引進(jìn) SCR 系統(tǒng),以減少汽車尾氣排放造成的污染。
據(jù)可蘭素公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,隨著油價的飆升,國內(nèi)外越來越多的企業(yè)傾向SCR技術(shù),早在幾年前,美國國家環(huán)境保護(hù)局就已把SCR作為官方指定技術(shù),作為SCR技術(shù)的必備配置-車用尿素溶液必將市場前景無限。同時,在SCR技術(shù)的應(yīng)用方面,江蘇可蘭素汽車環(huán)保科技有限公司目前已經(jīng)著手解決尿素的儲存、注入和噴射策略等技術(shù)問題,使用耐久性好,并已有在柴油機(jī)上應(yīng)用的經(jīng)驗。隨著對SCR技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)研究和排放法規(guī)的日趨嚴(yán)格,相信可蘭素在各類國Ⅳ發(fā)動機(jī)上將會得到更為廣泛的應(yīng)用,從而使我們的空氣質(zhì)量日趨凈化進(jìn)而造福社會。