中國適合發(fā)展柴油轎車嗎?
如果按照歐洲方式發(fā)展柴油轎車,我國每年多排4萬噸污染物的治理費(fèi)用也要40億元。這還沒計(jì)算由于柴油車排放的氮氧化物和致癌顆粒物引起的健康問題,所帶來的治療費(fèi)用。
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◆李昆生
今年5月,工信部發(fā)布《中國制造2025》規(guī)劃系列解讀,明確提出促進(jìn)柴油機(jī)高壓共軌技術(shù)的自主開發(fā),推動(dòng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在乘用車上的應(yīng)用。之后,行業(yè)內(nèi)推動(dòng)發(fā)展輕型柴油車特別是柴油轎車的呼聲日益高漲,紛紛發(fā)表“小排量柴油發(fā)動(dòng)機(jī)將成為新藍(lán)海”,“柴油車的春天就要來了”,“要給輕型柴油車撥亂反正”等類似文章。
無論是國內(nèi)外支持發(fā)展柴油轎車的專家還是業(yè)內(nèi)人士都是強(qiáng)調(diào)輕型柴油車在經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和減少溫室氣體效應(yīng)方面的優(yōu)勢(shì)。
業(yè)內(nèi)認(rèn)為,國內(nèi)隨著全面供應(yīng)國4車用柴油,2017年底前也將供應(yīng)國5車用柴油,我國的車用柴油確實(shí)比車用汽油每升便宜0.2元~0.4元,與歐洲近十幾年大規(guī)模發(fā)展柴油轎車的柴油價(jià)格優(yōu)勢(shì)已經(jīng)十分相似,發(fā)展柴油轎車最基本的客觀條件已經(jīng)具備。
歐、美、日企業(yè)已在歐洲及世界其它國家和地區(qū)高速發(fā)展輕型柴油車至少20年以上,就環(huán)保排放而言,達(dá)到歐4、歐5甚至是歐6(即國4、國5甚至是國6)的柴油轎車,實(shí)際運(yùn)行時(shí)真的是那么清潔嗎?
國外乘用柴油車排放狀況如何?
輕型柴油車的排放限值遠(yuǎn)遠(yuǎn)寬松于汽油車;歐3、歐4和歐5柴油轎車的污染物實(shí)際排放量分別是標(biāo)準(zhǔn)限值的2倍、3.2倍和4.4倍
歐洲從實(shí)施歐1機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)起,就對(duì)輕型柴油車網(wǎng)開一面。柴油轎車與汽油轎車相比,以每公里排放的氮氧化物為例,歐1時(shí)前者是后者1.4倍,歐2時(shí)是1.8倍;歐3~歐5時(shí),柴油車的NOx的排放限值進(jìn)一步大幅度放松,始終是同標(biāo)準(zhǔn)汽油車的3倍多。
到2014年9月歐洲實(shí)施歐6排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí),柴油轎車NOx的排放限值是80毫克/公里,汽油轎車是60毫克/公里,總算是基本一致,但這只是實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證試驗(yàn)的要求,還不能反映機(jī)動(dòng)車的實(shí)際排放情況。
2011年,國際清潔交通委員會(huì)(ICCT)發(fā)現(xiàn),歐3、歐4和歐5柴油轎車的污染物實(shí)際排放量分別是標(biāo)準(zhǔn)限值的2倍、3.2倍和4.4倍。
2014年ICCT又發(fā)布報(bào)告指出,歐洲地區(qū)歐6排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油車氮氧化物排放平均實(shí)際水平,要高于排放標(biāo)準(zhǔn)限定值7倍多。
ICCT研究小組在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),實(shí)際結(jié)果與理論數(shù)據(jù)之所以會(huì)出現(xiàn)如此大的差別,其主要原因并不在于駕駛過程較為“極端”或“不具代表性”。其中最主要的原因是因?yàn)檐囕v在實(shí)際駕駛過程中由于周圍環(huán)境的復(fù)雜性而使得發(fā)動(dòng)機(jī)的載荷隨時(shí)可能發(fā)生非連續(xù)的變化。例如在車輛經(jīng)過小的顛簸路面時(shí)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)載荷就會(huì)出現(xiàn)突變現(xiàn)象。
新車輛在環(huán)保型式核準(zhǔn)時(shí),采用了目前過于理想化的測(cè)試循環(huán)工況,而不是采用更加貼近實(shí)際駕駛工況的測(cè)試方法。
另外,還有一個(gè)重要的原因就是,在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣后處理系統(tǒng)中可能會(huì)產(chǎn)生尾氣再生現(xiàn)象。
歐洲已對(duì)乘用柴油車反思并采取行動(dòng)
歐洲大城市空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的主要原因,來自于柴油車排放污染;法國將逐漸淘汰柴油私家車,其他國家正在考慮提高柴油車進(jìn)入城區(qū)準(zhǔn)入費(fèi)
柴油車的排放特性,決定了其排放控制裝置和標(biāo)定技術(shù)相對(duì)于汽油車復(fù)雜得多,后期維護(hù)較難而且成本較高。如顆粒物捕集器(DPF)要定期清理,選擇性催化系統(tǒng)(SCR)要定期添加尿素溶液等。這就決定了理論上在實(shí)驗(yàn)室可以達(dá)標(biāo),實(shí)際上道路運(yùn)行時(shí)很難做到真正達(dá)標(biāo),當(dāng)然這更要排除汽車廠惡意排放作弊的現(xiàn)象。
最新的例子是大眾汽車集團(tuán)在美國銷售的近50萬輛清潔柴油轎車的實(shí)際NOx排放量遠(yuǎn)高于認(rèn)證限值,面臨著高達(dá)180億美元的罰款和召回。
據(jù)了解,目前歐洲大城市空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的主要原因,是來自于包括柴油轎車在內(nèi)的柴油車排放污染,在歐洲地區(qū),柴油乘用車的保有量要比其他任何地區(qū)都要多。
目前,歐盟地區(qū)環(huán)境中的氮氧化物濃度經(jīng)常會(huì)超出歐盟地區(qū)的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),其中城市地區(qū)尤為嚴(yán)重。
因此,歐盟和歐洲許多大城市都在反思,當(dāng)初和現(xiàn)在放松排放標(biāo)準(zhǔn)而大力鼓勵(lì)發(fā)展輕型柴油車是否是正確明智的選擇。
目前已經(jīng)有一些歐盟成員國開始針對(duì)持續(xù)的空氣污染問題采取法律行動(dòng)。法國總理曼紐爾·瓦爾斯近日表示,法國將逐漸淘汰柴油私家車,并建立汽車污染識(shí)別系統(tǒng)。“法國人一直對(duì)柴油引擎有所偏愛,這是一個(gè)錯(cuò)誤,我們會(huì)逐漸從觀念上和實(shí)踐中加以改正。”他說。
有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),80%的法國車主都駕駛柴油車。法國政府近日宣布把針對(duì)柴油的國內(nèi)能源產(chǎn)品消費(fèi)稅(TICPE)提高0.02歐元/升(相當(dāng)于人民幣0.15元/升)。此外,法國政府正在制定計(jì)劃,在已實(shí)施污染防治的地區(qū),鼓勵(lì)更多的車主更換柴油引擎。
法國能源部長塞戈萊納·羅亞爾在今年初曾表示,棄柴油車改開電動(dòng)車的車主可以獲得最高10000歐元的獎(jiǎng)勵(lì)。巴黎市長伊達(dá)爾戈日前向媒體透露,她計(jì)劃到2020年在巴黎全面禁止柴油機(jī)動(dòng)車上路,以減少污染。
據(jù)了解,挪威奧斯陸市議會(huì)也正在考慮提高柴油車進(jìn)入城區(qū)所需繳納的準(zhǔn)入費(fèi),價(jià)格從4歐元增加到12歐元。
意大利米蘭市中心區(qū)域?qū)⒚髁罱箽W0、歐1、歐2以及歐3排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油車駛?cè),?duì)于裝配了柴油過濾系統(tǒng)的歐3標(biāo)準(zhǔn)柴油車以及采用更嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)的車輛,收取5歐元準(zhǔn)入費(fèi)。從2017年開始,將會(huì)進(jìn)一步對(duì)沒有配備凈化裝置的歐4排放標(biāo)準(zhǔn)車型實(shí)施禁令。
英國倫敦市長鮑里斯·約翰遜表示,他將全力推動(dòng)關(guān)于向進(jìn)入倫敦市中心區(qū)的柴油車額外征收10英鎊附加費(fèi)的倡議。英國議會(huì)環(huán)境評(píng)估委員會(huì)近日發(fā)表報(bào)告,建議政府全面取締柴油汽車,以減少空氣污染。
中國應(yīng)繼續(xù)按歐洲模式發(fā)展輕型柴油車嗎?
在國4、國5標(biāo)準(zhǔn)下,中國相對(duì)擁堵的實(shí)際行駛工況,輕型柴油車污染會(huì)更為嚴(yán)重;制定國6標(biāo)準(zhǔn)時(shí),打算采用RDE工況,盡可能反映實(shí)際道路狀況
中國剛剛?cè)鎸?shí)施輕型車國4標(biāo)準(zhǔn)(歐4標(biāo)準(zhǔn)),可以預(yù)測(cè),即使在2018年前后實(shí)施國5(歐5標(biāo)準(zhǔn)),由于歐洲標(biāo)準(zhǔn)的先天缺陷,在中國相對(duì)擁堵的實(shí)際行駛工況下,輕型柴油車污染會(huì)更為嚴(yán)重。
近兩年來,北京對(duì)國4及國5的8000輛柴油公交做了大規(guī)模的改裝治理,每年減排NOx可達(dá)2800多噸。這些等同歐4和歐5的柴油公交車,雖然在排放認(rèn)證中顯示了低排放,但在實(shí)際運(yùn)行中,NOx排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于相應(yīng)的國3甚至國2標(biāo)準(zhǔn)的排放限值。
從輕型柴油車到重型柴油機(jī),以歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的國4、國5車,在實(shí)際運(yùn)行中,都顯示出比排放標(biāo)準(zhǔn)限值高許多的特性。這種情況下,還有什么理由繼續(xù)全面堅(jiān)持歐洲標(biāo)準(zhǔn)?
歐洲已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了認(rèn)證試驗(yàn)用的NEDC工況是固定工況,不能反應(yīng)車輛在實(shí)際道路上的行駛工況。
據(jù)了解,歐洲正在制定歐6c標(biāo)準(zhǔn)的RDE工況,爭(zhēng)取2017年推出實(shí)施,據(jù)說可以反應(yīng)實(shí)際道路狀況。
預(yù)計(jì)我國全面實(shí)施國6標(biāo)準(zhǔn)是在2022年前后。據(jù)了解國6標(biāo)準(zhǔn)起草組基本確定了“燃料中立”(對(duì)汽、柴油等燃料的機(jī)動(dòng)車實(shí)行一樣的排放標(biāo)準(zhǔn)限值)原則,并打算采用RDE(真實(shí)駕駛排放循環(huán)測(cè)試,在測(cè)試時(shí)要求更符合實(shí)際的道路行駛情況)工況,盡可能反映實(shí)際道路狀況。
國6標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施前怎么辦?
建議對(duì)國4、國5輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)中的柴油車部分進(jìn)行評(píng)估,要求柴油車執(zhí)行與汽油車一樣的標(biāo)準(zhǔn)限值;在RDE工況制定出來并證明有效之前,暫不發(fā)展輕型柴油乘用車
現(xiàn)在的一個(gè)關(guān)鍵問題是,在國6標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之前,我們還要按部就班地去實(shí)施有先天缺陷的國4和國5標(biāo)準(zhǔn)嗎?我認(rèn)為這不是明智的選擇。建議依法對(duì)國4、國5輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)中的柴油車部分進(jìn)行評(píng)估,找出可行的解決辦法。
我國將于2016年1月1日實(shí)施的《大氣污染防治法》第十二條明確規(guī)定:“大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行情況應(yīng)當(dāng)定期進(jìn)行評(píng)估,根據(jù)評(píng)估結(jié)果對(duì)標(biāo)準(zhǔn)適時(shí)進(jìn)行修訂”。
筆者認(rèn)為,過渡的方法有兩個(gè),一是修改現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn),采取“燃料中立”原則,要求柴油車執(zhí)行與汽油車一樣的標(biāo)準(zhǔn)限值,并暫時(shí)使用美國FTP75、US06、SC03等模擬實(shí)際道路運(yùn)行的多工況,并積極開發(fā)中國工況,如果開發(fā)成功應(yīng)馬上投入使用;二是在RDE工況制定出來并證明有效之前,暫不發(fā)展輕型柴油乘用車。
值得提醒的時(shí),許多人只注意到了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn),卻忽略了近年來汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的長足進(jìn)步,特別是直噴汽油機(jī)和混合動(dòng)力技術(shù)。直噴汽油機(jī)在油耗方面,與柴油機(jī)的差距已經(jīng)縮小,而直噴汽油機(jī)的后處理比柴油機(jī)成本低很多,在實(shí)際運(yùn)行中的排放控制更有保證。對(duì)堵車嚴(yán)重的北京,混合動(dòng)力技術(shù)無疑在油耗及排放控制方面會(huì)比柴油機(jī)有更大優(yōu)勢(shì)。
眾所周知,重型柴油車通常是在人們夜間進(jìn)城,可柴油轎車絕大多數(shù)時(shí)間是白天在城市里行駛,正是人群活動(dòng)的高峰期,并且排放的污染物是低空排放。它排放的NOx有一半左右會(huì)轉(zhuǎn)化為PM2.5,直排出來的致癌顆粒物遠(yuǎn)高于汽油車。
如果按照歐洲方式發(fā)展柴油轎車,我國每年多排4萬噸污染物的治理費(fèi)用也需要40億元。這還沒計(jì)算由于柴油車排放的氮氧化物和致癌顆粒物引起的健康問題,所帶來的治療費(fèi)用。
延伸閱讀
北京為何不允許發(fā)展柴油車?
主要出于對(duì)顆粒物和臭氧污染控制的需要
李昆生
歐洲放寬對(duì)柴油轎車的環(huán)保要求,其中最關(guān)鍵的原因,是歐洲的燃油價(jià)格高,出于燃油經(jīng)濟(jì)性考慮,允許更加省油的柴油車在市場(chǎng)上存在。
美國輕型汽油車和柴油車執(zhí)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
相反,在相對(duì)較低油價(jià)的美國,排放法規(guī)實(shí)施“燃料中立”原則,從2004年起,輕型汽油車和柴油車或其他燃料車都執(zhí)行同一標(biāo)準(zhǔn)限值。這就要求乘用柴油車要同時(shí)配置DPF和SCR/微量氮氧化物收集吸附(LNT)技術(shù)裝置才能排放達(dá)標(biāo),至少相當(dāng)于歐6標(biāo)準(zhǔn)的排放要求,這導(dǎo)致柴油車的價(jià)格遠(yuǎn)高于汽油車,使得乘用柴油車在美國的市場(chǎng)份額極小。日本的情況與美國類似,而且日本采用混合動(dòng)力技術(shù)路線來獲取汽油車的低油耗。
韓國汽油車實(shí)施美國標(biāo)準(zhǔn),柴油車實(shí)施歐洲標(biāo)準(zhǔn)
韓國在2007年之前,汽柴油乘用車一直都實(shí)施美國排放標(biāo)準(zhǔn),但是由于美國排放法規(guī)實(shí)施“燃料中立”原則,使得韓國按美國標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的柴油轎車雖然優(yōu)于歐洲標(biāo)準(zhǔn),但售價(jià)過高,在美國或歐洲市場(chǎng)都沒有競(jìng)爭(zhēng)力。另一方面,歐洲企業(yè)生產(chǎn)的柴油轎車其價(jià)格雖然有競(jìng)爭(zhēng)力,可因?yàn)檫_(dá)不到美標(biāo),也不能出口到韓國市場(chǎng)。
按照貿(mào)易對(duì)等原則,為擴(kuò)大出口爭(zhēng)得一部分在歐洲的柴油轎車市場(chǎng),韓國采取并行實(shí)施美國和歐洲標(biāo)準(zhǔn),即汽油車實(shí)施美國標(biāo)準(zhǔn),柴油車實(shí)施歐洲標(biāo)準(zhǔn)。
據(jù)了解,目前僅在首爾地區(qū)的700萬輛機(jī)動(dòng)車中就有170萬輛柴油轎車,同目前歐洲一樣是造成首爾空氣污染的主要原因之一。對(duì)此,韓國政府也在反思。首爾市長和交通部的環(huán)保專家都表示將解決這一決策不當(dāng)造成的污染問題。
北京自2002年以來,一直不允許發(fā)展輕型柴油車
北京市自從2002年實(shí)施國2(歐2)標(biāo)準(zhǔn)到現(xiàn)在國5(歐5)標(biāo)準(zhǔn)以來,一直不允許發(fā)展輕型柴油車,主要是基于以下考慮:
第一,顆粒物和臭氧污染一直是北京市較為突出的大氣污染問題,為改善大氣環(huán)境質(zhì)量,北京市將這兩種污染物作為大氣污染控制的重點(diǎn),而柴油車污染物排放恰好以這兩種污染物為主要特征。
北京市當(dāng)時(shí)除考慮氮氧化物(NOx)外還考慮到柴油車顆粒物(PM10)排放,即冒黑煙問題。在歐4之前,柴油轎車的顆粒物排放限值還遠(yuǎn)寬松于汽油機(jī),由于直噴汽油機(jī)的出現(xiàn),在歐5時(shí)汽油車和柴油車的PM限值才開始統(tǒng)一,但是氮氧化物問題依然嚴(yán)重。
第二,從使用功能上看,輕型柴油車完全可以用輕型汽油車替代(而重型柴油車無法全部用汽油車替代)。
第三,借鑒了國內(nèi)外相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。出于污染控制需要,在美國、日本、中國香港地區(qū)等地,規(guī)定輕型柴油車與輕型汽油車執(zhí)行相同的排放限值,大部分輕型柴油車難以達(dá)到這樣嚴(yán)格的要求。少部分可以達(dá)到要求的輕型柴油車成本大幅增加,造成銷售價(jià)格遠(yuǎn)高于同類型汽油車,實(shí)際上也起到了限制輕型柴油車的作用。
第四,周邊省市的柴油品質(zhì)無法滿足北京市輕型柴油車輛出京使用要求。目前北京市落實(shí)了各階段標(biāo)準(zhǔn)油品,周邊省市的油品與我市有較大差距,難以滿足車輛出京使用。
第五,近幾年的研究表明,柴油車排放的顆粒物和氮氧化物對(duì)人體健康的影響很大,是造成癌癥發(fā)病率增加的主要原因之一。
從2002年到現(xiàn),北京市的機(jī)動(dòng)車保有量增加了近300多萬輛,設(shè)想如果其中有100萬車是柴油轎車,相當(dāng)于在北京又增加了至少300萬輛汽油車的氮氧化物排放,北京的空氣污染比今天還要嚴(yán)重。
無論是美國和歐洲還是亞洲韓國和印度的政府官員和環(huán)保專家,在許多場(chǎng)合提到北京市限制輕型柴油車政策時(shí),都表示北京市做出了一個(gè)明智正確的選擇。
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