柴油排放技术

SCR为必须配置——柴油车国五排放标准趋势

要顺利过渡到国五时代，需要迈过几道坎，其中最重要的是技术升级问题。那么，国五的技术路线有哪些？在技术升级方面...

要顺利过渡到国五时代，虽然有很多问题需要梳理，但是其中最重要的是技术升级问题。

近些年来，排放升级早已成为伴随中国汽车技术发展的一个重要问题。机动车数量的持续增长，大城市的环保压力随之不断增加。为了早日与世界接轨，我国正积极地实施更为严格的排放法规，特别是中重型柴油车的排放标准。

什么是SCR系统

根据国家工信部的公告，自今年1月1日起，新生产销售的重型柴油车必须满足国Ⅳ排放标准。但目前市场上国Ⅲ及以下的柴油车淘汰太慢，国Ⅳ及以上的占比较低，因此，重型柴油车必须升级改造发动机以达到国Ⅳ排放标准。

目前，全球升级改造发动机主要有两种技术路线，一种是选择性催化还原技术（SCR），即利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理的技术；另一种是废气再循环+颗粒物捕捉器（EGR+DPF），即通过微粒捕集器或微粒催化转换器，针对燃烧产生的微粒进行处理的技术。二者相比，SCR突出优势在于，其除了在发动机内通过高温高压将PM燃烧消除外，还能通过柴油车尾气处理液解决氮氧化物，而且提高燃油经济性，是我国汽车生产企业主要选取的技术路线。

中石化新闻发言人吕大鹏表示，国Ⅳ排放标准的柴油车升级发动机并采用SCR这个“革命性”技术，对减少汽车尾气污染具有特别重要意义。如果说国Ⅲ及以前柴油车是“铁锅炒菜”，那么盖子盖得再紧，也会冒出“油烟”，而达到国Ⅳ及以上排放标准的柴油车发动机走的是另外一条路线，就像“高压锅”，可以实现无害化，达到国Ⅳ甚至国Ⅴ排放标准。

SCR技术在国四阶段已近趋于成熟，升级国五排放标准只需要调整一下技术参数，对发动机的改变不大，相对的开发成本要低些，市场认可度高一些，所以SCR目前仍然是满足国五排放标准的主流技术。

SCR系统更适合中国市场

就目前而言，我国的燃油标准要到2010年才能达到欧Ⅲ标准(硫含量为350ppm)。因此，超低燃油对于我国来说仍存在很大的困难。但如果采用SCR技术，那么达到超低燃油的柴油脱硫工作就可以延迟到引进欧Ⅵ标准时再进行，这就为石油行业提供了更多的时间进行调整。所以，SCR技术方案更适合我国国情。

有研究报告指出，使用SCR技术的欧Ⅳ发动机相比同等排量的欧Ⅲ发动机，在最大扭矩和最大功率方面大约有近10%的提升，而同样使用EGR技术的欧Ⅳ发动机则大致与欧Ⅲ发动机持平。同时，使用SCR技术的欧Ⅳ发动机油耗比同等排量的欧Ⅲ发动机要低5%～7%，使用EGR技术的发动机则要高出3%左右。也就是说，同样排量的欧Ⅳ发动机，采用SCR技术，比采用EGR技术能够节油近10%，而且动力更强劲。

此外，如前所述，相对于EGR＋DPF系统来说，SCR系统燃油消耗稍低一些，它的尿素水溶液的消耗量也可在燃油消耗上得到补偿。而且不同于EGR＋DPF系统需要增加冷却器的体积，它只需一个附加的贮藏罐。这对于车辆驾驶室的设计影响不大，发动机改造的复杂性也相应较低。因此，它更适合我国的市场发展。

实际上，在国五时间表未正式出台之前，各发动机企业就“兵马未动粮草先行”，积极着手国五技术储备与产品研发。相比国四阶段，国五阶段的技术有一定继承性，也更加成熟。针对国五发动机，各企业的技术路线也比较一致。3.5吨以上的重型车基本还是延续国四的技术路线，采用SCR（选择性催化还原技术，利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理）技术路线；3.5吨以下的轻型车采用的是EGR（废气再循环）、DPF（颗粒捕集器）、DOC（微粒催化转换器）技术与SCR技术并行的路线，但多数以前者为主。

SCR系统与柴油车尾气处理液

虽然SCR系统具有节油和动力强劲这两个优势，但SCR系统只有通过还原剂才能把氮氧化物转化为N2和H2O，这里的还原剂就是柴油车尾气处理液，是客车及重型卡车要想达到国Ⅳ排放标准的必备配置。

而且，装有SCR系统和柴油车尾气处理液的国Ⅳ柴油车有三大益处：一是颗粒物排放可以大幅度降低，满足国Ⅳ排放标准；二是尾气中的氮氧化物80%可以转化为氮气，完全可以达到国Ⅳ甚至国Ⅴ排放标准；三是机内高温燃烧，提高了发动机的燃油经济性。与国Ⅲ车相比，它可以减少5%-7%的油耗。如，一辆重型柴油车（以百公里油耗35升计）跑20万公里就可收回SCR系统的安装费用，节油成本大于消费柴油车尾气处理液的成本。

基于SCR系统技术的Misensor液位传感器。