柴油货车污染治理进展、问题和建议
李刚,王军方,丁焰*
(中国环境科学研究院国家环境保护机动车污染控制与模拟重点实验室,北京 100012)
摘要:文章从清洁柴油车、清洁柴油机、清洁运输和清洁油品入手,梳理了柴油货车污染治理
的进展和成果,分析了存在的问题,建议柴油车和非道路行业加大对VOCs和NO x协同减排技术
的研发力度,尽早引入近零和零排放控制方案;提升现有车辆和设备的稳定达标能力;进一步
达标监管;研发车辆排放、油品快速检测技术和设备,建立成熟的高排放车辆识别、检测、溯
源和治理技术体系。
关键词:柴油货车;污染治理;进展
中图分类号:X51 文献标志码:A 文章编号:1006-5377(2020)11-0019-05
收稿日期:2020-08-24;修回日期:2020-11-11
第一作者简介:李刚(1984—),男,北京人,学士,高级工程师,主要从事移动源排放控制法规、标准的研究工作。
*通讯作者:丁焰
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2018年12月30日,生态环境部等11部门印发了《柴油货车污染治理攻坚战行动计划》(环大气
〔2018〕179号)。自其实施以来,我国在大力提升新车污染防治水平、加快淘汰老旧机动车、综合整治非道路移动污染源、积极推进运输结构调整、加速推进车用燃油低硫化进程等方面取得了积极进展,但目前仍然存在NO x排放总量居高不下、公路货运占主导地位、黑加油站现象尚未杜绝等问题,本文分析了目前工作的主要进展及存在的问题,并提出了意见建议。
1 柴油货车污染治理攻坚战进展
1.1 清洁柴油车
1.1.1 柴油车排放控制需遵循源头减排和达标使用的原则
2019年7月1日起,重型燃气车在全国范围内实施国六排放标准;2020年7月1日起,城市车辆和轻
型汽车开始实施国六标准[1, 2]。截至2020年8月,全国共有2500多万辆轻型车进行了国六环保信息公开,占轻型车信息公开总数的99.1%;共有548家整车生产企业的14170个车型305067辆重型车进行了国六环保信息公开,占重型车信息公开总数的10.3%[3]。
1.1.2 严格机动车环保达标监管,加强注册登记环节查验
2018年发布的《柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)》(GB 3847—2018),
规范了柴油车污染控制装置查验、OBD检查以及污染物排放检测方法,增加了NO x排放限值要求,为在用柴油车NO x达标排放奠定了良好基础。年检数据显示,在用柴油车NO x排放浓度随排放阶段的提高显著降低。
1.1.3 与相关部门联动,针对新车开展溯源追踪和闭合
管理,建立环保召回制度
针对在用车建立完善的排放检测与强制维护制度
(I/M制度),持续推进老旧车辆淘汰和深度管理。落实重污染天气期间柴油货车管控,遵循精准治污、科学治污、依法治污的原则,生态环境部修订完成《重污染天气重点行业应急减排技术指南(2020年修订版)》(环办大气函〔2020〕340号),增加对工业企业中用车大户的门禁系统、视频监控、电子台账的要求,强化企业责任,提升车辆实际排放达标能力[4]。1.2 清洁柴油机
清洁柴油机行动是对非道路移动机械及船舶提出综合防治和监管要求,对新生产机械、在用机械提出控制要求。加快《非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求》标准的制定工作,推动高效后处理技术发挥减排作用。实施在用非道路移动机械编码登记,目前全国已完成101.8万台非道路移动机械的编码登记。加强排放控制区划定和管控,截至2020年
5月,全国已有219个城市划定非道路移动机械低排放控制区(其中9个城市正在征求意见)。北京、成
都、长春、石家庄、深圳、广州、唐山等多个城市依托低排放控制区管理要求,开展了非道路移动机械专项整治行动。
1.3 清洁运输
交通运输结构调整取得阶段成效,铁路货运量占比逐年提高。但从各运输方式的货物运输量占比来看,公路运输仍然占据绝对主导地位,2019年,全国货运量470.6亿t,其中公路货运占比73.0%[5]。2019年全国货物运输结构见图1
。
2017年开始推进运输结构调整工作后,铁路货运量逐年提高,2017年、2018年、2019年三年分别上
涨7.80%、7.93%、8.08%。铁路专用线建设进展明显,北京、天津、河北、河南、山东、山西、辽宁、内蒙古等省(自治区、直辖市)建成25条铁路专用线,为“公转铁”提供了重要保障。道路货运转型升级稳步推
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进,“放管服”改革、装备升级改造等多项工作举措不断深化。
运输车队结构持续优化,唐山、秦皇岛、南京、无锡、临沂、郑州等24个城市被评为第二批城市绿货运配送示范工程创建城市。2019年,我国新能源汽车生产124.2万辆,销售120.6万辆,产销量均占世界总产销量的50%以上,已连续五年产销量位居世界第一。我国新能源汽车市场共计79家动力电池企业实现装车配套,动力电池企业装车量集中度进一步提升。
1.4 清洁油品
2019年1月1日起,全国实施国六柴油标准,车用柴油、普通柴油、部分船舶用油实现了“三油并
轨”。近年来柴油质量明显好转,以京津冀及周边地区为例(见图2),柴油质量合格率由70%上升到90%以上。
2019年5月生态环境部、国家市场监管总局、公安部、商务部在京津冀及周边“2+26”城市以及秦
皇岛、承德、张家口共31个城市、258个区县,联合开展清洁车用油品强化监督定点帮扶工作,通过对3385个黑加油站(点)的线索进行排查,共发现
北京老旧机动车淘汰更新1466个黑加油站(点),已清理取缔905个。国家和地方的积极行动,有效打击了黑加油站(点)非法销
售不达标柴油的行为,维护了成品油市场秩序和守法企业的权益。2 面临的主要问题
2.1 NO x和VOCs协同减排能力不足
《第二次全国污染源普查公报》显示,2017年,移动源NO x排放1064.88万t,占全国大气污染物揽入总量的60%;VOCs排放239.16万t,占全国大气污染物揽入总量的24%[6]。NO x和VOCs协同减排主要是通过车船结构升级、运输结构调整、新能源车推广、老旧车淘汰等方式进行。但目前运输结构调整进展还未进入深水区,仅在京津冀及周边地区和主要港口取得明显成效。新能源车辆在乘用车领域推广速度较快,但在商用车领域尤其是在重型货车上的推广进展缓慢。
2.2 柴油车稳定达标能力仍需加强
据统计,在用柴油车达标率不足85%,低于汽油车5个百分点
。柴油车实际运行时的真实排放水平较差,台架车载测试等结果表明,柴油车污染控制装置失效现象较为严重,NO x实际排放高出正常水平
3~7倍(数据来源为清华大学车载台架实测)。SCR 失效后的NO x排放比对测试情况见图3。
(数据来源于清华大学车载台架实测)
图3 SCR失效后的NO x排放比对测试
SCR失效台架实验结果表明,SCR失效后,柴油车和天然气车排放水平都大幅上升,国五柴油车和天然气车排放水平分别超过标准规定限值200%和
75%;国六柴油车和天然气车分别超过标准规定限值
100%和30%。另外,定期检验数据结果[3]表明,柴油车使用时间超过5年以后,其NO x年检达标率明显
下降。
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2.3 非道路移动机械排放控制水平落后,环保达标监管难度大
目前,我国非道路移动机械正在实施第三阶段排放标准,相比欧洲同等控制水平法规的实施已落后8年(欧III A阶段于2006年开始实施),相比欧洲目前正在实施的第五阶段标准已经落后三代(欧III
B、IV和V阶段),以130~560kW功率段柴油机排放限值为例,目前我国执行的第三阶段排放标准中NO x 与PM的排放限值约为欧盟与美国的10倍(见图4)。
130~560kW功率段限值对比
2019年我国工程机械和农业机械共计排放NO x
333万t、PM17.4万t,非道路移动机械污染物排放控制亟须升级。非道路移动机械信息公开工作仍需推进,
我国仍有部分机械生产企业尚未按照法律要求开展环保信息公开,需要关注其产品环保性能及排放水平。另外,进口二手非道路移动机械和发动机要求不明确,主管部门开展达标监管工作难度大。
2.4 监管检测手段和能力不足
车辆实际排放情况差和使用的油品质量差是车油管控中面临的主要问题和难点。目前,法规标准、人员能力、技术装备等方面均需要健全和完善。地方生态环境部门普遍人手不足,仅北京、天津等大城市设有专职监管队伍。缺少快速高效的现场检测技术和设备,以油品检测为例,目前油品抽查仍需采样后运送到专业实验室检测,抽检和送检时间周期长,不能满足对实际使用油品的检测需求,油品快速检测方法及标准急待完善。遥感和远程排放监控工作推进不足,在线监控和遥感用于现场执法的法规标准不够健全。
3 行业发展建议
3.1 构建VOCs和NO x协同减排体系
推进车船结构升级,加快淘汰国三及以下排放标准的老旧车辆,提升国六标准及新能源等清洁车辆占比,加快推进城市建成区新增和更新的公交、环卫、邮政、出租、通勤、轻型物流配送车辆采用新能源或清洁能源,科学合理推动商用车电动化,加快替代传统燃料车进程。深入推进交通运输结构调整,全面梳理重点企业原材料及产品运输方式,建立全国大宗物料运输追踪系统,科学、精准、有针对性地开展交通运输结构调整,加快推进多式联运发展,深入挖掘其他散货运输结构调整潜力,全面推进城市绿货运配送发展。
3.2 提升国六车辆稳定达标能力
注重车辆实际行驶时的污染物减排,持续提升车辆在实际使用过程中的稳定达标能力。汽车排放控制已全面进入国六时代,国六车辆均已采用高效复杂的后处理装置和排放监控系统,车辆的排放净化水平和稳定达标能力将明显得到提升,国六车辆稳定达标排放将是机动车污染物减排的关键。
3.3 加强非道路移动机械污染管控
推动非道路移动机械排放标准升级,尽快发布并实施非道路第四阶段排放标准,启动第五阶段排放标准制定工作,从源头控制非道路移动机械污染物排放。加强非道路机械信息公开和监督检查,联合质检、
工商等部门,开展非法移动机械生产销售执法检查,落实相关处罚措施。以低排放控制区为落脚点,落实在用机械达标监管。继续推进非道路移动机械编码登记工作,以编码登记为抓手,建立非道路移动机械的
“一机一档”,建成信息公开、在用检验、远程监控等全生命周期监管数据档案,做到可溯源、可定位、可追责。
3.4 加快先进检测监管技术手段研发
为解决车辆实际排放情况差和使用的油品质量
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差的监管难题,要加快推进检测技术和设备的研发,建立成熟多元的检测技术设备和监管技术体系。进一步推进非接触式排放测试、高排放车筛查判定技术及设备研发,加快重型柴油车远程排放在线监控平台建设。开发油品(含清净剂、车用尿素等)质量和蒸发排放快速检测技术和设备。推动油品和蒸发等快速检测技术规范标准出台,规范检验程序和操作要求,推动健全远程排放监控和遥感用于现场执法的法规程序。参考文献:
[1] 中华人民共和国生态环境部.关于调整轻型汽车国六排放标准实施有关要求的公告[L]. 2020-05-13.
[2] 中华人民共和国生态环境部. GB 17691—2018,重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)[S].北京:中国标准出版社,2018.
[3] 生态环境部机动车排污监控中心.国六车(机)型环保信息公开汇总(2020年8月8日-8月14日)[EB/OL]. (2020-08-14)[2020-08-22]. /tzggxxgk/3643.jhtml .
[4] 中华人民共和国生态环境部.重污染天气重点行业应急减排措施制定技术指南(2020年修订版)[L]. 2020-06-29.
[5] 中华人民共和国生态环境部.中国移动源环境管理年报(2020年)[L]. 2020-08-10.
[6] 中华人民共和国生态环境部.第二次全国污染源普查公报[L].
2020-06-08.
Progress, Problems and Suggestions on Treatment of Pollution
Caused by Diesel Trucks
LI Gang, WANG Jun-fang, DING Yan*
(State Environmental Protection Key Laboratory of Vehicle Emission Control and Simulation, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China)
Abstract: Starting with clean diesel vehicles, clean diesel engines, clean transportation and clean fuel, this paper combed the progress and achievements in the treatment of pollution caused by diesel trucks, etc., and analyzed the existing problems. It is recommended that the next steps for diesel vehicles and non-road mobile machinery are to make more efforts in the research and development
of coordinated reduction of VOCs and NO x emissions, and introduce near-zero and zero emission control schemes as soon as possible. The up-to-standard stability of existing vehicles and equipment should be improved. The adjustment of transportation structure should be further deepened, and
the requirements for the transfer of bulk cargos from road transportation to railway and waterway transportation should be effectively implemented. It is necessary to strengthen the supervision over emission reduction and standard compliance of non-road mobile mechanical vehicles. It is necessary
to research and develop rapid detection technology and equipment for vehicle emissions and oil products, and establish a mature high-emission vehicle identification, detection, traceability and treatment technology system.
Key words: diesel trucks; pollution treatment; progress
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