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当前要重视抓好内燃机汽车的“双碳”行动(三)

发布时间:2022-09-21 23:43:01 来源:贝博网页登录 作者:贝博国际版 浏览:1次

  汽车是世界上一致性要求很强的一种产品,一般要制订实施统一性很近的标准。如手机你现在还去买2G、3G的吗?在汽车排放上国际通行实施欧六标准,而且正向欧七标准行进,你还想买便宜些的国三或欧三标准汽车吗?

  内燃机汽车治污,主要是从尾气排放来治理。尾气排放物有两种类别,一是排放一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX)、碳氢化合物(CH),二氧化硫(SO2)、微颗粒(PM),及其派生的光化学烟雾,这是构成对社会的直接污染,特别对人们的呼吸系统上危害,这叫“社会性污染”,国际上多仿照欧盟汽车排放标准来治理。一是以排放二氧化碳(CO2)为主,还有甲烷(CH4)、一氧化二氮(N20)、氟氮化碳(CFC)等微量气体,这构成对地球性污染,产生温室效应,反过来对社会产生巨大危害。为了减少汽车对社会和地球的危害,我们主要是采取“节能和低碳”举措,而且多年来不断进行科技和管理机制创新,以提升效应。

  这里先谈谈汽车排放CO2的低碳化措施。在1997年“京都治理气候会议”之后,全球主要国家都对防控CO2排放制定限值目标,这是本世纪初IPCC对主要国家车辆CO2排放的水平分析。

  那时美国单车CO2排放量最高,特别是美国的加利福利亚最为严重,但经采取措施,加州的汽车CO2排放减少有明显效果,即在2010年单车平均CO2排放量的285g/km,到2016年降到193 g/km,接着加州大力开展汽车污染治理,当前加州天气清洁度已成为世界的典范。

  到2019年按国际能源署(IEA)对全球汽车燃油经济性测试表示,单车g/km CO2排放状况:美国198、加拿大206、菲律宾196、俄罗斯192、智利189、澳大利亚188、秘鲁187、埃及187、阿根廷187、印尼184、泰国180、巴西179、南非176、墨西哥175、中国175。中国还居于与中度排放的水平,而美国则是大排量车多,特别是皮卡车,多到山区、海边非正规路面上跑着玩的多,而菲律宾等发展中国家多用老车型,技术水平低、耗油多,污染大。

  在本世纪初,欧洲汽车制造商协会报告,主要型号车辆在法国应用的测试水平看,各国车辆单车的CO2排放水平很有特色,雷诺最低2004年为148g/km,而保时捷最高达到321g/km。

  在2006年英国Docklanks绿色大赛中测定CO2排放量。丰田Priust混合动力车为104g/km,本田Civic混合动力车为109g/km,雷克萨斯SUV为192.8g/km,丰田Aygol1.4柴油为113g/km,德国Smart小型轿车113g/km,萨博乙醇2升机柴油为64 g/km,FordFocus生物乙醇为54.7g/km,雪铁龙(带自动停车装置)4缸机为133 g/km,总之,大家对汽车的CO2的排放都很重视都有进步,但仍在减排艰难的征途上前行。

  正是由于科技不断创新,环境不断变化,各主要国家对车辆CO2排放都按国情提出各种新的绿色低碳思路和行动。

  我国从国情出发,在2020年乘用CO2排放水平,处于国际中上水平,B级乘用车CO2平均排放值处在258.8g/km水平,减碳任务仍艰巨。

  据中国汽车研发中心测算,汽车碳排放占我国交通排放80%以上,占全社会碳排放7.5%左右,2020年汽车使用阶段碳排放7.2亿吨,占汽车碳排放总周期量九成。传统内燃机汽车保有量比很大,使用的化石燃料很多,这是造成汽车使用阶段碳排放高的主要因素。

  美国环保局在2021年12月20表示,“我们正制定强有力,严格的标准,这将积极减少汽车排放对人类和地球造成的污染和伤害……”。确定2026年CO2排放是限值在171克/英里,这是取代特朗普政府确定上线克/英里的进步修正。国务卿安东尼·布林肯说:拜登·哈里斯政府将比历史上任何一届政府更加努力应对气候变化的危机,我们的未来取决于我们今日所做的选择。

  进入新世纪,日本在“环境立国”战略和“低碳社会行动”指引下,是比较重视应对气候变化行为,采取相应对策和行动,显得比较积极和主动,计划在2050年之前将温室气体净排放降为零。汽车产业是日本经济的重要支撑点,将在碳排放约束中实现强劲的变革。在内燃机汽车上首先推行混合动力汽车,把混动汽车推向大量化、产业化、全球化市场上应用,而且不断创新改进,是世界上生产和销售,出口混动汽车最多的国家。21世纪初本田汽车公司福井威夫说:日本汽车要领居世界前列,是靠“混”出来的,这叫先“混”后“电”,就是燃料电池汽车。

  当代中国也很现实的成为混合动力新兴发展的车种,既减排又节能,这是零碳汽车的很好过渡办法。

  按欧盟制定的汽车尾气排放污染物的控制状态,在1993年实施欧一标准,到2009年已实施欧二标准,现在已实施欧六标准,从节能角度汽车用燃油少了,对碳排放自然也减少,这主要是利用节能办法来实现的,当然这对社会空气的净化也起到很重要的作用,因为汽车在道路上跑的太多了。

  根据ICCT资料部分内燃机汽车节能技术对。CO2减排效果是:气缸停缸3.5~5.8%、缸内直喷1.5%、汽却式废气再循环1.7~5.3%、48V轻度混动技术10.5~12.9%、高压缩比发动机10.1~14.1%、电驱动压缩机5%,米勒循环发动机是12.4~20.3%。可见内燃机汽车节能技术为排碳立功的窍门还不少。

  现在欧盟正规划在2026年前推行欧七排放标准,包括各种类别车辆,如重卡等,欧七排放CO2由现在500~1000kg/km降到100-300kg/km,氮氧化物降到30kg/km等,提案建议该系统监控要确保150000英里(241401公里),要求十分苛刻。据说有关人士表示欧七标准还会提前实施。

  我国的生态环境部、工信部、商务部、海关总署公告,要在2020年7月实施国六A标准,2023年7月实施国六B标准,禁止生产国五排放轻型汽车,进口汽车也要符合国内标准。由于国六标准技术实施难度比较大,各省市推行时间有的提前,有的要推迟。对国六标准作了过渡安排分为国六A,相关数值要求低些,最终为国六B,这才是真正终极的要求。现在北京、广东已经开始实施国六B标准了,而且最近海南省公示,禁销内燃机汽车,全省实行汽车电动化。据了解国六B比国五在一氧化碳,氮氧化物,时颗粒物排放上加严了30-50%。

  与此同时,国家还积极推行天然气汽车,数据显示,天然气汽车CO2排放,轻型车可减少50%以上,重型卡车可降低排放8%。

  此外,近来还应用醇类燃料发动机,如甲醇和乙醇,这可与汽柴油一定比例掺烧,也可以直按作为醇类燃料作为发动机一种替代品。目前仍处于初期应用状态,推行情况,还有待观察。

  HCCI指的是“均质充量压燃发动机”。它是一种往复式汽油机为基础的新型燃烧模式,柴油机也可用。主要是通过高压缩比,现已达17压缩行程,均质混合达到自燃特点。这样有效地解决燃油高质量的运作程序,大幅提升尾气排放水平,特别是降低NOx和PM的排放。

  目前国际上,包括我们多家汽车公司都在研发样机并取得较好的进展,这同样对CO2排放起到良好降低水平,但由于形成高温均质混合燃烧的均质补偿比较难,还不断的在改进中,真正实用化还难预测。

  HCCI更清洁更有效的引擎 2020年5月马自达昂克塞拉轿车,称是世界上首台推出应用HCCI发动机的商品

  空气汽车:可以说是一种另类汽车,是以空气作为一种二次能源,通过空气发动机经压缩、充气、造功,完成发动机功能,再由变速箱,传动机构、驱动汽车行进,空气缸用300大气压装置,它的最高时速可达120公里,加速能力到50公里为6秒,行车距离250公里或12小时,现在南非、墨西哥已成为小批量运输工具。我早在法国看过样车。

  近来我们也研发出空气客车,空气小型汽车,今后如何应用还待研究。国际汽车专家认为,这种不耗油、不耗电,只吃空气就能跑,不管其功能比汽车差,但还是一个可用的动力源。

  氢能发动机汽车:氢能汽车是以氢作为能源所产生化学转换为机械能以推动的车辆。目前氢能汽分为两种,一是氢内燃机汽车(HICEV),一是氢燃料电池汽车(FCEV)。

  这里讲的是氢内燃机汽车(HICEV),这是用现有的内燃机为基础稍加改装而成的,使内载满的氢气缸,及吸取空气中的氧气,混为一体而燃烧产生动力,推动汽车运行。

  近来维柴、玉柴和北京理工大学合作推出商用车氢内燃机汽车,标志着我们汽车氢能利用的具有一定意义的重要成果,为国家实施“双碳”目标开拓的一个新领域。

  在一汽集团由研发总院研发“红旗”2.0L氢能内燃机(HICEV)汽车也顺利交付试运行,这标志着“红旗”品牌零污染,零排放的重要成效。当然一汽集团还有很优秀的氢燃料电池汽车(FCEV),这以后再作推介。

  我这里作了不少传统内燃机汽车新科技简要推介,最终目的是为了在相当时段里更好的推动内燃机汽车产销量的增长,成为扩内需展外需,“双需”的发达,以及推动“双碳”目标的推进工作尽微薄之力。

  (说明:由于汽车CO2排放数据来源很多,可能在不同时间,不同车种,各有依据,又有区别,这有待我们多收集多观察)

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