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胡京南:新空气质量标准影响汽车业发展

2012-10-29 11:05:15 来源: 网易汽车综合 0人参与

在论坛上,中国环境科学研究院博士/副研究员胡京南先生为我们做《PM2.5为代表的新空气质量标准对中国汽车产业发展的影响》的演讲。胡京南指出,新空气质量标准加严对我们城市空气质量达标增加了很大难度,各个地方达标的压力非常大,肯定会影响到汽车产业的发展。

网易汽车10月29日综合报道 经过近十年的高速增长,中国汽车保有量已经超过1亿辆,约占全球的10%;这一方面显示了中国市场的重要性,另一方面汽车保有量持续高增长带来诸如石油大量消耗、环境污染等一系列问题。如何将清洁柴油技术推广到数量庞大的乘用车行业,进而推动高能耗、低效率的轻型柴油机产业升级,是行业内外普遍关注关心的话题。

10月26日,“中国绿色柴油机产业发展论坛”在同济大学召开,各界专家汇聚一堂,探索中国汽车可持续发展的新思路。在论坛上,中国环境科学研究院博士/副研究员胡京南先生为我们做《PM2.5为代表的新空气质量标准对中国汽车产业发展的影响》的演讲。胡京南指出,新空气质量标准加严对我们城市空气质量达标增加了很大难度,各个地方达标的压力非常大,肯定会影响到汽车产业的发展。

中国环境科学研究院博士、副研究员 胡京南
中国环境科学研究院博士、副研究员 胡京南  

以下是演讲实录:

谢谢罗教授的介绍,很高兴,很容幸参加这个会议,今天参加这个会议有很多汽车领域的,包括能源领域的领导和专家,我们从环保的角度来谈一下有关PM2.5,这个题目很大,我们基于我们自己的理解和思考,给大家提供一些思考。

大家可能也是从去年底PM2.5这一个事情,从媒体上热炒,大家都知道PM2.5这个词了,PM2.5叫细微颗粒物,细颗粒物。这个图片美国航天局用卫星反演的数据图,中国东部地区和四川盆子,是世界上PM2.5,PM2.5的污染在全球范围内基本属于最高的地区了,我们可能觉得印度,巴基斯坦这些地方,可能比他们再高一点。严重的灰霾,PM2.5的成因它的来源是非常复杂的,我们不可能说只把这个归因于我们在城市地区机动车的污染,它的来源非常复杂,第一是工业和电厂的排放,第二机动车的排放确实非常重要,特别是在城市地区,除此之外我们的民用,包括我们家用,很多地方还有小煤炉,当然这个在北京上海可能见不着,农村地区有很多用柴火做饭的,这实际上也是来源之一。第四个就是农业,农业源的排放也是比较突出,对PM2.5来说它的来源原因还有其它的,不光是颗粒物本身的排放,它有其它的排放。还有自然源排放,就是我们植被的一些排放,它的排放VOC也会转化为PM2.5,还有开放源的燃烧,大家知道最多就是秸秆的燃烧,它对颗粒物的污染也是非常严重的,除了我们说的这些源以外,它的形成机制方面也是很复杂的,红框框的这几个,中间也有过程,就不细说,红框是主要的来源。第一个就是一次的颗粒物,比如说机动车,特别是柴油机,大家经常看到冒黑烟这些,除了一次颗粒物排放之外,它有很多各种替代物反应生成的。一个是二氧化硫,二氧化硫现在这个控制做的比较成功。氮氧化物在机动车当中占的比例比较高,肯定是下一步控制的重点。第三个就是VOC,挥发性有机物。还有氨,氨是农业最大的贡献源。它的影响大家可能也知道,第一对健康的影响非常大,特别对呼吸道系统的影响,包括酸雨。在这个背景下今年二月份环保局就颁布了新标准,对它的影响非常大,而且它的将来影响的范围也是跟我们的生活息息相关的,这个标准我想说一下,并不是说因为去年年底PM2.5的问题热炒我们才制定这个标准,这个标准08年部里面开始启动修订,应该说当时PM2.5的事件对这个标准最后的发布起到非常关键的推动作用,因为这个标准08年开始修订,有三年的时间都是属于很难继续推动,大家知道讨论PM2.5到底要不要加,一直是讨论,大家知道加了一般对我们国家的各种产业,包括汽车产业,包括人们的生活,都会有重要的影响,从国家的经济战略角度考虑一直没有下定决心要不要加,来自民政的推动力帮环保部下了决心,说我们赶快推出这个标准。

这个标准有几标准,第一个就是PM2.5的值加上去了,实际上很多地方达不到,有少数的地区,比如说海南,云南,西藏这些地方希望能达到,很多地区都达不到这个标准。第二个就是我们除了PM2.5之外,PM价值的标准,还有铅的标准也加严了,加严对将来很多城市达到提高了很多难度。第三臭氧增加了8小时浓度,这里面整体的水平PM2.5和PM10的限值和中国空气质量标准实际上相当于世界卫生组织第一阶段的参考值,实际上他们的指南当中有第一第二第三指南,我们达到不到也没有实际的意义,我们从第一阶段开始慢慢往下走。二氧化碳和臭氧的限制和国际水平同步了,这个进步还是很大的,实际上这个加严以后对我们城市空气质量达标增加了很大标准。新空气标准对我们提出的标准,我们PM10,和现有的标准都有的。第一阶段我们用新的标准出来以后变为70,大家可以发现很多城市都落在这个区间,所以达标率一下子降低很多。这个对各个地方挑战非常大的,各个地方达标的压力非常大,将来它们怎么做是一个很重要的问题。这肯定也会一步一步往回推,肯定会影响到汽车产业的发展,包括汽车怎么购买,怎么去使用。我们也预测中国机动车的保有量,不管北京限购了,还是上海拍卖牌号,我们限购也不可能全国都限购,只是少数重点城市,毕竟它的堵车太严重,污染太严重,才采取这些比较极端的措施。从全国来看,机动车保有量至少一二十年还有快速的增长,15年到20年我们国家汽车保有量会增长70%到150%,这里还有摩托车,摩托车我们预测稍有下降,汽车保有量增长非常快,对我们减排的压力非常大。

从我们空中PM2.5污染来说,我们怎么削减机动车的排放,这里有三个问题,就是一次颗粒物,氮氧化物,和挥发性有机物,这三个都要去做的,一次颗粒物有机碳,金属灰份等,这是它基本的组成。

氮氧化物它的问题,它为什么导致吸入颗粒物,PM2.5,它主要会引发臭氧的污染,它可以把一次污染物,还有氮氧化物本身,转化为二次颗粒物,我们现在PM2.5有很多是二次转化成的。还有挥发性有机物,它也会导致二次颗粒物的形成。

我先说一次污染物。这个碳黑的控制在初期可以通过尾气的黑烟排放,这可以通过发动机的改进来解决。第二个组份是有机碳组份,就是机内净化来减排,比如说一个DOC的使用来减少它的排放。第三个就是硫酸盐金属和灰份,主要是油品当中含有的金属和硫等。大家看到这里对颗粒物PM这一项限制的要求,在国四和国六阶段其实都有一个大的进步,包括之前国三也有一个大的进步,国四这个进步非常大,基本上削减80%,而且国六和欧六阶段提出了新的要求,这些要求,包括国四阶段有一个OBD,还有RUC这些要求,这些都是保证新的重型柴油车它的排放很低,而且在使用过程中间都非常低,这是各种保证的措施。我们说统五实施年份,我们预计十二五末和十三五初级能实现。颗粒物普及器还是要保证它整个效率要高。对于粗颗粒,粗颗粒使用颗粒物普及器以后它的减排作用是非常显著的,它的量级都是减少一到两个量级的减排,但是它对于细颗粒,几十个纳米的细颗粒它的排放可能有所增加,这个可能实际上原理上也很好理解,粗颗粒会吸附细颗粒的,本身半挥发性的细颗粒以更小的颗粒存在,它会导致浓度增加,要保证颗粒普及器把粗细颗粒物去除。这一张图片是我们原来做的研究电镜图片,实际上可以看出来,当然这两个图片放大倍数稍微有一点不同,那个孔是我们绿膜当中的孔,它跟孔相比整个尺寸比上方那个尺寸要小很多,而且上方大的课题,因为它的颗粒比较大,它已经是分支状的大颗粒,我们看总的数量,左边这两张图,它跟孔密度相比,它的总量数量不一定有太大变化,但是它个体大小会有很大的变化,这也是为什么高排放柴油车跟低排放柴油车在排放质量方面有差异,每个颗粒都会大很多。

新的轻型汽车排放标准,未来来看,汽柴油逐渐趋于同步的。国五的新标准,可能在座的企业已经参加过讨论,已经起草,而且目前正在修改审核中,可能很快就要出了,主要是欧五的标准,在中间同时制定了颗粒物的质量,全国实施时间我们预计2015到2016年前后,北京在2012年底之前对私人车辆和公交车实行新的排放标准。

汽柴油排放限制会趋于相同的要求,在国三国四阶段汽油车颗粒物没有要求,柴油机氮氧化物比汽油车要高好几倍,到欧五阶段这两个就趋于同步了。氮氧化物到欧六的时候氮氧化物也降到0.08,为什么欧洲柴油车发展这么快,很有信心,就是因为它能做到排放很低。我们研究中间反映,在一些工况下,在有些工况也有黑烟的排放。在颗粒物污染方面我们想说一下油品质量改善,油品与控制技术的改善是密切相关的,我们国家油品长期低个七个排放标准的要求,我们也期望能完全推行国三的柴油,这样对于推行国四的柴油有标准。国四的油预期在“十二五”末期能够提供,这是我们预期,希望是这样。国四的油用了以后我们可以推行DPF的技术,因为DPF的技术也在发展,有可能技术发展有可能能继续推动。后面发展天然气技术,天然气技术在亚太地区发展非常快,像中国,巴基斯坦,天然气技术发展非常快,中间包括很多天然气的出租车和公交车,天然气能显著降低一氧化碳,二氧化碳,氮氧化物的排放,我们研究也发现,如果使用不当,控制不当在道路上跑的这些天然气车氮氧化物可能会增高。所以我们为什么这一块以后要加强这方面的监管,还有一个天然气排放会增加总碳的排放,总碳是甲烷,希望未来也把甲烷减下去。对电动车争议也比较多,从直接排放来说,电动车对城市人口密集区肯定减排效果明显,但是从生命周期,我们也知道电动车要用电,电是来自于电厂,我们国家电力供应以火电为主,我们一些研究机构都做过测算,主要的结论使用纯电动车会带来颗粒物和二氧化硫排放总量的增加。这个对于汽油污染来说还是认真考虑的。

第二个氮氧化物排放的控制,机动车占的非常大,占了三分之一,重型柴油车占了60%以上。氮氧化物的控制对柴油车有一个难题,大家都想节能,所以颗粒物的减排可能会同步进行,但是氮氧化物会相应升高,怎么办呢?我们还需要使用后处理的装置,比如SCR这个装置,或者我们用EGR,EGR也会耗油,我们觉得EGR的前景会更好一些。从目前来看,SCR还是会占居主流,SCR它的好处我就不多说了,缺点也有一些,比如它有尿素,对硫也有要求,SCR的成本增加很多,我们担心对国内的企业冲击很大,我们最近发现,随着市场的发展,技术的发展,这个成本确实是大幅下降,最初的时候他们说四五万元一套,现在下降到二三万元一套。“十二五”减排行动,这个在“十二五”环境保护规划当中已经给出来了,第一个我们轻型汽车从2011年、重型柴油车从2013年开始执行国四的排放标准,预计SCR技术将得到广泛应用。第二预计到2015年,2016年前后开始在全国实施第五阶段排放标准。在这些措施下我们也做了一些预测,对于氮氧化物的预测,所有这些措施都实施以后氮氧化物能比2010年减11%,2015年比2011年机动车会增加的,所以我们减排还是一个艰难的任务。SCR新技术我们最近部里也有新动作,我们对国四,国五重型柴油机排放标准的修订。另外一个就是我们刚才说在用符合性检查,我们这个车上路以后国三,国四上路以后,到底在路上能不能实际保证它的效果?实施国四以后怎么保证,要增加一个在用符合性检查,现在引入车载排放测试法规,这个能够有效的监管实际道路车辆的排放,特别是氮氧化物跟颗粒物的排放,我们这个团队也是基于我们现有的研究考察欧美的法规,我们现在也在大力推动相关的修订,希望把这个法规用到中国来,这是我们当时用的在重型柴油车上做的实验。

还有在用车年检,现在在用车年检只测黑烟的排放,我们也在考虑,因为这个工况负荷上去,氮氧化物也是比较高的,将来使用SCR是不是效果很好。我们这里也给出一个图片,不同的厂家,不同的品牌氮氧化物排放控制的水平差异还是很大的,从6到8,到12都有,有一倍的差异,不同的厂家差异给我们监管带来很大的难度,从厂家长远的考虑,把排放降下去对你未来的发展是很有好处的。

最后我说一下挥发性有机物的控制,挥发性有机物跟柴油机关系不是很大,柴油本身燃烧比较好,所以它的碳氢排放比较低。摩托车在近几年也会有大的行动,国三,国四排放标准也会执行。汽油车在标准当中讨论的热点,就是引不引用美国车载油气回收系统,仍然在讨论中。另外还有氨排放,尿素的使用氨也要注意。对于汽油摩托车它的减排力度也是很大,中国2010年实施国三排放限值也是很大的进步。

最后我还是说一下,因为刚才提到这一张图片的时候我就想说,这是重型柴油车的结果,轻型汽油车我们听到过一个故事,地方检查站发现一个车型,才两年的新车,很多的车都不能过,很多年检不过我们觉得车本身质量有问题,我们去现场做了考察,最后发现,当然这是轻型汽油车,它的三元催化是空的载体,三元催化它发挥作用就是上面贵金属发挥作用,一个空的载体相当于没有控制,为什么它的氮氧化物会非常高,车主也很困扰,他去4S店修,怎么修也修不好,去4S店修很很少修装置,一般都是洗节气门,最后发现没有作用,最后我们给他们换后处理装置,后来换一个就过一个,车主也很高兴,我们免费给他们换,后来我们把这个事情通到部里面,包括地方的环保厅,地方的环保厅也企业约谈了,后来企业给车换了这个三元催化,本身还有载体,他省四五百块钱给车主,给社会,包括后续带来的风险非常大,我希望包括重型柴油机,包括轻型柴油机,地方有一些国二的车打国三的牌子上牌照,这对于产业的发展和品牌的发展都不利的,这个企业我们就不点名了,包括地方环保厅说怎么可以做,为了省这一点钱怎么可以这样做。大家认为柴油车就是一个很坏的印象,以后想推动轻型很难,从你品牌长远的角度考虑这个事情坚决不要做,将来从环保部门,但是我们现在考虑经济发展,有些时候会做一些妥协,将来环保部门肯定这方面的惩罚措施越来越厉害,我们大气法也在修订,将来大气法对这个惩罚力度会大很多。

现在我们能有的措施,你如果发现有这种问题,至少先把你的核准停了,核准停了将来你这个车卖了就没法上车,对你的生产产生很大影响,将来的风险会更大,从企业来说,其实使用更遵纪守法,对于国家,对人民人们,对于你们本身自己的发展都有好处。

谢谢。

(本文来源:网易汽车综合 ) 甄鹏飞
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