根据我国之前制定的汽车尾气排放规划2007年1月1日和2007 年7月1日我国中重型和轻型汽车将实行国III排放标准, 2010年1月1日中重型车将实行国IV 排放标准,2010年7月1日轻型车开始实行IV 排放标准。但从实际实施状况看,我们国家中重型汽车的国III排放标准是从2008年7月1 开始实行,轻型车的国III排放标准是从2009 年7月1号开始实行。从实施效果看,目前重卡和大客车的切换效果非常明显,但轻卡的国III排放标准的实施仍不严格,目前仅能在北京、上海等有限的几个城市展开。

   根据规划2010年1月1日,我国将实行国IV 排放标准,目前离这一时点仅有不到2 个月的时间,目前国IV 排放标准制定的进展状况和企业的准备情况比较受到我们的关心。从我们调研了解到的情况看,国IV排放标准已经制定,但实施时间仍未确定,有关部门认为由于目前国内油品质量不达标阻碍了国IV 排放标准的实施。从企业的准备状况看,由于之前国III排放并未如期执行,因此企业对国IV 排放的准备不足,目前仅有一汽、二汽、潍柴动力等少数公司在做实验性配套。

   从现在的状况看,2010年1月1日在重型车上开始严格执行国IV 排放标准基本上是不可能的,国家很有可能是先推出国IV 排放的标准,但是仍留给企业1年的缓冲器,依旧允许企业在此期间销售仅满足国III 排放的车辆,到2011年再对国IV 排放标准严格执行,因此我们认为最迟的实施时间是在2011年末。

   国IV排放的技术路线探讨。由于国IV排放标准未来2年是必然会实施的,因此国IV排放采用什么样的生产技术,参与企业有哪些就成为了目前我们所关心的问题。

   提高汽车尾气的环保标准从大的概念上讲主要是降低尾气中的颗粒物含量和碳氢、氮氧化合物的含量。从技术路径上看,现有的技术方式有SCR、EGR+DPF和EGR+POC。

   SCR优点是燃油经济型好,燃油喷射压力要求相对较低,对机油含碳要求低,对燃料内含硫不敏感(可接受500ppm),对原国III 发动机结构不需修改。缺点是:需要尿素供应基础设施建设,需要防止氨气排泄技术,要求降低发动机对润滑油的消耗,对系统布置空间要求高(需要添加尿素箱) 。

   EGR+DPF优点有不需要尿素供应系统,系统体积小。缺点是由于EGR系统导致燃烧爆发压力高,对燃油中硫含量敏感(不超过50ppm),燃油滞后喷射有机油含碳问题,多数情况下需要改变国III发动机的现有结构,DPF的清洁再生复杂而且常常不能保证效果。

   EGR+POC优点是不需要额外的DCU(喷射电控单元),是一种完全被动的尾气处理技术,缺点是该系统对EGR 和系统冷却系统的性能要求很高。

   SCR 技术路线实施详解。从国III排放的实施情况看,潍柴动力提供的重卡发动机中共轨发动机的比重已经超过80%,共轨发动机已经成为行业的主流。由于SCR 与共轨的结合较好,因此在国IV 排放标准技术路线的争夺中,SCR技术目前也是市场发展的主流。

   在此我们对SCR 的技术路线进行详尽的解释。SCR系统包括:尿素水溶液储罐、输送装置、计量装置、喷射装置、催化器以及温度和排气传感器等。系统的基本工作原理是(见图1):尾气从涡轮出来后进入排气混和管,在混和管上安装有尿素计量喷射装置,喷入尿素水溶液,尿素在高温下发生水解和热解反应后生成NH3,在SCR 系统催化剂表面利用NH3 还原NOX,排出N2,多余的NH3 也被还原为N2,防止泄漏。一般情况下,消耗100L 燃油的同时会消耗5L 液体尿素水溶液。

   在 SCR 系统中发生的复杂的物理和化学反应包括:尿素水溶液的喷射、雾化、蒸发、尿素的水解和热解气相化学反应以及NOX 在催化剂表面与NH3 发生的化学反应。

   在 SCR 中发生的化学反应如下:尿素水解:(NH2)2CO+H2O→2NH3+CO2NOX 还原:NO+NO2+2NH3→2N2+3H2ONH3 氧化:4NH3+3O2→2N2+6H2O由于博世公司掌握着非常成熟的SCR 技术,因此博世公司对SCR 在中国的推广,将起到非常重要的作用。我们预计博世公司将通过其在中国的子公司博世汽柴为威孚高科提供技术支持,通过威孚汽柴来生产计量装置和喷射装置,由威孚力达和威孚环保提供催化器和催化剂。

   从目前来看,我们认为SCR 系统的销售有2 种选择,1 种是由威孚汽柴加装DCU(喷射电控单元)芯片,直接卖给像潍柴动力这样的主机厂;1种是卖给博世汽柴,配套目前德国博世第三代共轨发动机控制系统DeNOXTRONIC-2.2,该系统采用EDC17 控制芯片,可以同时控制发动机的燃油喷射和尾气处理中液态尿素的喷射。我们认为由于采用EDC17 的控制芯片将节省一个DCU,因此威孚汽柴把半成品的SCR 卖给博世汽柴,搭配共轨发动机共同销售,对双方而言都是有利的选择。

   目前威孚汽柴还没有引进博世的SCR 生产线,供应中国的SCR 产品现在由博世在奥地利的工厂提供,我们预计威孚汽柴将在2010 年下半年开始进行生产线的引进,在2011 年下半年完成该类产品的国产化。