日前,亞洲清潔空氣中心、清華大學環境學院與新能源汽車國家大數據聯盟共同發布完整版《2020綠卡榜:中國卡車及生產商綠色排行榜》報告。報告指出,“十四五”期間,國內貨運行業減污降碳仍面臨重重考驗,而氮氧化物排放控制已成為當前減污的重點和難點。對此,有多位業內專家表示,天然氣重卡在實際使用中的氮氧化物排放遠高于柴油車,相關標準和監管手段有待進一步加嚴。
天然氣重卡存在氮氧化物高排放風險
作為清潔燃料汽車,天然氣重卡具有清潔環保、經濟性好、運營成本低等優勢。在同等條件下,天然氣重卡的排放污染要遠低于柴油車,尾氣中的二氧化碳、一氧化碳、碳氫化合物均較柴油車有明顯減少,且基本不含硫化物、苯類等有害物質。正因如此,近年來,天然氣重卡備受政策支持和市場青睞,在國內重卡市場的占有率穩步提升。
公開數據顯示,從2018年第四季度開始,我國天然氣重卡進入到高速發展通道,年銷量從2018年的7.1萬輛躍升至2019年的11.6萬輛,增速達63.4%;2020年累計銷量14.2萬輛,同比增長26%,市場占有率從2018年的5.9%提升至2020年的8.8%。此前,業內普遍預測,在環保政策日益趨嚴以及排放標準升級的驅動下,“十四五”期間,天然氣重卡市場將延續高速增長的勢頭。
不過,在天然氣重卡穩步發展的過程中,其在氮氧化物減排上的實際效果一直備受爭議。報告通過對天然氣卡車實際道路排放表現進行分析,發現該車型的確存在氮氧化物高排放風險。
據悉,報告選取了2017~2021年期間的跟車數據,覆蓋2914輛次的國五柴油重卡和290輛次的國五天然氣重卡,分析數據發現,國五天然氣重卡的氮氧化物平均排放水平高達91g/kg-fuel(約為2000ppm),是國五柴油重卡的3.3倍;在重型牽引車和重型自卸車市場,國五天然氣重卡的氮氧化物平均排放水平,分別是國五柴油重卡的2.6倍和4.6倍。而研究選取的5輛國六天然氣重卡的氮氧化物平均排放水平在100ppm左右,較國五天然氣重卡有了明顯下降。
對此,天津大學教授姚春德向記者表示:“在國五階段,國內天然氣重卡多采用稀薄燃燒+DOC的技術路線。為了讓發動機在消耗相同燃料的情況下產生更大功率,需要氣缸內有過量的空氣參與燃燒。而在高溫和富氧的條件下,天然氣燃燒產生的氮氧化物確實比柴油高出幾倍。進入國六階段,氮氧化物的排放限值再度加嚴,繼續采用稀薄燃燒技術,后處理系統就必須進行大幅升級(增加SCR系統)。由于改造成本過高,操作也更為復雜,所以國六重型燃氣車改用當量燃燒與三元催化后處理相結合的技術路線,同時在OBD在線排放監測終端的助力下,國六天然氣重卡的氮氧化物排放量大幅下降。”
天然氣車不環保是偽命題
事實上,在天然氣重卡推廣應用的過程中,一直有說法認為:天然氣車型并不是嚴格意義上的清潔能源汽車。以此為由,天津港曾將天然氣卡車納入禁運之列;河南多地也曾禁止國五及以下標準天然氣重卡進廠拉貨。
在姚春德看來,輕易對天然氣卡車和柴油車排放孰優孰劣下定論是不負責任的。對于發動機來說,沒有清潔燃料,只有清潔燃燒。技術發展至今,無論是稀薄燃燒+DOC技術路線,還是當量燃燒+EGR+三元催化技術路線,都可以通過精準的控制策略,使其滿足排放標準。
“以國五天然氣重卡為例,理論上來說,其氮氧化物排放要高于國五柴油車,但在發動機實際運行過程中,如果稀薄燃燒技術控制精準,氮氧化物就會在發動機內被處理掉,完全可以滿足國五排放標準。”姚春德介紹說。
“其實,無論是什么技術路線,或是何種燃料動力車型,只要發動機或后處理系統出現老化和損壞,或是沒有做好維護和保養,都有可能出現氮氧化物超標的情況。”一汽解放青島汽車有限公司研發部部長李勝認為,對天然氣重卡輕易下定論有失公允,某種技術路線車型不環保的說法,更是個偽命題。
“國五排放標準對柴油車和天然氣車的氮氧化物限值要求是一致的,所以客觀來講,滿足國五標準的天然氣卡車,其氮氧化物排放不會高于柴油車。”中國內燃機工業協會專家委員王忠告訴記者,在實際運營中,之所以有不少天然氣重卡出現氮氧化物排放不達標的情況,多數是由于后期監管和車輛保養維護不到位造成的。
加強監管箭在弦上
采訪過程中,多位內燃機行業專家表示,貨車尾氣排放是否達標受多方因素影響,不能只看排放標準的高低,或是以技術路線為準則,關鍵在于對在用車輛的監管。
“事實上,目前很多在用國四、國五甚至是國六排放標準的車輛,都存在尾氣排放不達標的情況。”姚春德舉例說,比如一些國四、國五車主為了節省車用尿素成本,故意篡改OBD或拔掉相應傳感器的線束,使其失去監控功能,然后以水代替車用尿素實現車輛“正常”運行。這樣篡改后的國四、國五車輛甚至連國二車的排放水平都無法達到。另外,目前在運行的國六天然氣重卡中,一些從業者為了快速回收成本,私自拆賣后處理系統,直接導致氮氧化物和甲烷排放嚴重超標,與國一排放標準水平相當,對環境造成嚴重污染。由此可見,加強在用車監管已箭在弦上,如果不對違法違規行為加以遏制,會給大氣污染防治帶來不利影響。
“目前,國內對天然氣重卡的氮氧化物監管尚未形成閉環。”亞洲清潔空氣中心交通項目主任成慧慧表示,當前天然氣重卡年檢采用的測試方法,無法檢測出氮氧化物是否超標。另外,相關標準和法規也沒有強制要求在國六天然氣重卡的遠程排放管理車載終端上安裝氮氧化物傳感器,并上傳數據,實時監管手段也存在缺位現象。
對此,成慧慧建議,應及時調整環保年檢的氮氧化物限值和檢測方法,推動天然氣卡車在技術可行的情況下,采用具備氮氧化物檢測能力的穩態工況法。
此次發布的報告也明確指出,目前天然氣卡車的氮氧化物排放尚未得到有效監管,在監管技術和監管法規上都有待進一步完善。報告建議,應更加關注天然氣重卡的氮氧化物排放,提高OBD監測、遙感、跟車等技術的準確性;同時,要求天然氣重卡在OBD監管中加裝氮氧化物傳感器,并上傳相關數據,以及加大天然氣重卡后處理裝置的專項檢查等。
在中國汽車流通協會商用車專業委員會秘書長鐘渭平看來,治理天然氣重卡氮氧化物排放超標問題,政府部門應建立長效機制、聯動治理。同時,統籌產業鏈的各個環節,從多個維度加大在用車輛的監管力度,科學有效地管控運輸從業者的用車行為;改善監測方法和手段,提高監測的準確性、一致性和監測效率。此外,還需厘清主體責任,尤其是在執法過程中,對于排放超標的車輛絕不能心慈手軟;制定更為完善的懲罰細則,加強年檢等環節的監管力度,提高違法成本。(李亞楠)