北京借鉴“美标” 酝酿第六阶段机动车排放标准

《北京市2013~2017年清洁空气行动计划》中，明确提出要力争在2016年实施第六阶段机动车排放标准，在机动车排放控制上，再次走在全国前列。在下一阶段，针对大气污染控制的需求，新的排放标准将如何制定，是继续借鉴欧标还是参考更为严格的美国标准?技术路线会发生哪些变化?改变技术路线对我国汽车行业会有哪些影响?这些都是行业内颇为关注的问题。我们特别约请北京市环保局机动车排放管理处处长李昆生，通过系列文章回答业界疑问，敬请关注。

●欧Ⅵ汽油车排放限值与欧Ⅴ要求基本相同;欧标平均车速是33.6千米/小时，北京26千米/小时，二者工况差异较大;欧洲主要国家的纬度高于北京，油气蒸发较北京低;欧标从欧Ⅰ起就对轻型柴油车网开一面

●在第六阶段轻型车排放标准方面，我们的目标是在国Ⅴ即欧Ⅴ的基础上单车减排30%~50%，总体水平与世界先进水平相当。标准的总体框架结构、认证和管理方法均继续采用现有模式

目前，北京市550万辆机动车排放的NOX的分担率超过了50%，HC超过了40%，CO超过了80%，一半以上的NOX和HC会转化成PM2.5，机动车在本地污染源的PM2.5分担率超过了31%。

监测结果显示，北京市空气质量要达到国家控制质量标准，各种污染源都要不断消减总量。作为首要污染源的机动车污染排放总量更是需要大幅度消减，因此北京市未来实施更加严格甚至是最严格的机动车排放标准，是改善大气质量的必然举措。

在过去的15年里，在新车的排放控制标准方面我们基本上一直选择了欧洲标准，经过实践证明，欧洲标准对遏制北京市的机动车排放污染发挥了重要作用。但是同时我们也发现欧洲标准已经不能完全适应北京市和我国的实际气候状态和道路条件情况，标准本身也存在缺陷。

经综合比较，欧标存在一定局限性，美标更适合北京等我国大城市实际情况，在制定第六阶段机动车排放标准时，北京市拟考虑借鉴美标。

一直遵循的欧标为何不再适用?

欧洲工况与北京实际运行工况差异大，欧标重视燃油经济性，对轻型柴油车一直网开一面

以3.5吨以下的轻型车为例，可以看到，欧标不再适合北京市减排要求的具体表现。

第一，欧Ⅵ汽油车排放限值与欧Ⅴ要求基本相同，不能满足北京市不断加严排放限值的需求。

第二，欧洲标准的基础工况即俗称“15工况”，由市区低速工况和城郊高速工况组成。按照行驶里程计算权重的市区工况约占37%，市郊工况约占63%，平均车速是33.6千米/小时。而北京市的市区工况约占70%，市郊工况约占30%，平均车速是26千米/小时左右，因此北京市车辆实际运行工况与欧洲工况差异较大。

实车测试表明，满足了国Ⅳ排放标准的车辆，在北京实际行驶中的排放远高于法规中规定的排放限值。

第三，欧洲主要国家的纬度高于北京市的纬度，更是大大高于中国大部分地区的纬度，纬度越低车辆的油气蒸发排放越高。
仅以北京市为例，每年静置时或行驶中没有被控制的VOCs(挥发性有机化合物)排放就有2万多吨，平均每车每年约40千克。VOCs是产生PM2.5和光化学污染的最重要前提物，况且我国汽油中的烯烃和芳烃含量本就远高于欧洲和美国。

我们认为，引入美国对这部分VOCs控制的方法ORVR(机动车车载油气回收系统)，势在必行。据了解纬度较低的欧洲也在考虑引入美国的ORVR标准和控制技术。而我们从欧洲和美国排放标准的对比中，不难发现，欧洲标准多年来也一直在借鉴美国标准，更准确地说是加州标准。

第四，由于欧洲的燃油价格高，因此欧洲将燃油经济性置于最重要的位置，允许更加省油的柴油车在市场上存在。

欧洲标准从欧Ⅰ起就对轻型柴油车网开一面，即使到了欧Ⅴ，NOX的排放限值还是同标准汽油车的3倍多。虽然，欧Ⅵ对柴油车的NOX限值进一步加严并向汽油车靠拢，但还差33%。

在欧Ⅳ之前柴油机的PM(颗粒物重量)排放远高于汽油机，由于直喷汽油机的出现，在欧Ⅴ时汽油车和柴油车的PM限值才开始统一。虽然我国一直采用欧洲法规，但我们认识到了轻型柴油车比汽油车更严重的排放问题，这也是北京市自从2002年实施国Ⅱ(欧Ⅱ)标准以来不允许发展轻型柴油车的原因之一。

相反，在油价相对较低的美国，排放法规实施“燃油中性”。从2004年起，轻型汽油车和柴油车执行同一标准限值，即轻型柴油车要同时配置DPF(柴油机排放颗粒捕集器)和SCR(柴油车选择性氮氧化物还原装置)才能达标，相当于至少欧Ⅵ的要求。使得轻型柴油车的价格远高于汽油车，也使得轻型柴油车在美国的市场份额极小。

据了解，目前欧洲大城市空气质量不达标的主要原因，是来自包括柴油轿车在内的柴油车排放污染。专家们发现柴油车排放的NOx和PM很高，而且在实际运行时更是远超过标准限值。

标准设置的宽松仅是表面现象，更深层次的原因是由于其排放特性，决定了其控制技术相对汽油车更加复杂、后期维护较难而且成本较高，如DPF要定期清理，SCR要定期添加尿素溶液等，这就决定了理论上可以达标，实际上很难做到达标。

美国标准为何更适合我国大城市?

美国为瞬态工况，车辆最高速度、城区、郊区行驶比例、车辆加减速比例等更适合或接近北京等我国大城市

有人认为，欧洲测试循环体系对汽油机是固定工况限值，而美国是随机工况限值，借鉴美国加州机动车排放标准不符合我国国情。我们将美国FTP和欧洲NEDC循环工况与北京市实际情况进行初步对比分析后发现：

第一，就循环工况本身而言，欧洲是稳态循环，美国为瞬态工况。美国标准体系更符合北京市或中国其他大城市瞬变的实际驾驶情况。

第二，就车辆最高速度看，欧洲NEDC工况最高速度为120公里/小时，美国FTP工况最高速度约为91公里/小时，而北京大部分道路限速在100公里/小时以内。

第三，在城区、郊区行驶比例分配方面，欧洲NEDC工况中城区仅占37%，美国FTP工况中城区比例为52%，北京市车辆大部分为城区工况。

第四，在车辆加减速比例方面，欧洲NEDC工况加减速比例约为36%，匀速比例40%;美国FTP工况加减速比例约为54%，匀速比例29%;北京市车辆加减速频繁。

综上所述，我们认为，美国FTP工况更接近北京市等中国其他大城市的实际情况。
关键词:大气污染控制PM2.5机动车排放标准


北京下一阶段机动车排放标准什么思路?

引入美国特别是加州测试程序和标准要求，制定北京或中国典型城市工况，2020年前后进一步加严排放限值

《北京市2013-2017年清洁空气行动计划》中，明确提出要力争在2016年实施第六阶段机动车排放标准。

目前国家还没有发布第六阶段机动车排放标准。在第六阶段我们准备制定五项标准，其中两项油品标准，一项轻型汽车排放控制标准，两项重型车排放控制标准。另外，还要修订两项重型发动机和机动车标准。

在第六阶段轻型车排放标准方面，我们的目标是在国Ⅴ即欧Ⅴ的基础上单车减排30%~50%，总体水平与世界先进水平相当。标准的总体框架结构、认证和管理方法均继续采用现有模式，初步设想是分两步实施。

第一步于2016年前后实施。其中，Ⅰ型常温冷启动试验，采用美国加州FTP(美国联邦测试程序)75循环，同时积极制定北京或中国典型城市的工况，执行ULEV(超低排放机动车)50限值和欧Ⅵ标准PN(颗粒物数量)限值;Ⅱ型怠速、Ⅲ型曲轴箱试验不变。

对Ⅳ型蒸发试验，要求ORVR，且执行美国加州两天和3天蒸发试验要求;对于Ⅴ型耐久性试验，要求实车试验16万公里，剩余距离采用拟合方法延伸至24万公里排放达标。

在Ⅵ型低温试验中，将采用美国加州标准要求，测试CO和HC。针对有些整车厂在实际销售车辆上配装的催化转化器的催化剂中，贵金属含量远低于申报时的催化剂贵金属含量的现象，进一步严格贵金属含量测量，检测催化转化器载体体积、贵金属总含量和贵金属比例。

增加CO2排放要求，在Ⅰ型试验中测量CO2质量排放。此外，简化加州OBD(机动车在线排放诊断系统)2的部分要求，但至少严于欧洲EOBD(欧洲机动车在线排放诊断系统)，增加蒸发的监控功能。

第二步于2020年前后实施，进一步加严排放限值，常温冷启动试验限值加严到SULEV(超超低排放机动车)20或30，并增加中国城市或北京典型工况或WLTC(世界轻型车测试工况)工况下的限值要求。

根据研究结果，决定是否采用运行损失的蒸发试验测试要求。轻型柴油车是否执行同样上述内容的相关部分还需进一步论证。

第六阶段重型车排放核心标准是欧Ⅵ发动机排放标准，但针对现有标准的漏洞和执法难的情况，准备引入基于整车转鼓的新车排放检测标准与方法，为防止作弊和减轻企业、排放检测单位和监管部门的负担，重型车整车排放检测与整车能耗检测在型式核准试验时将同时进行。另外，将增加OBD3技术要求，即拟将NOx排放、发动机转速和负荷等信息定期发送监管部门。