PM2.5防治，從機動車尾氣抓起
發布日期:2013-02-25 瀏覽次數:490
時間： 2012 -11- 30 來源：千人雜志
導入語：機動車尾氣的PM2.5貢獻率高，而且排放區多在人類的生活區域，對公眾健康的危害更為直接。因此，要防治PM2.5，就必須要從機動車尾氣入手。
機動車尾氣是PM2.5貢獻大戶
安徽艾可藍節能環保科技有限公司董事長劉屹談PM2.5防治
文/本刊記者 史磊蕾
在PM2.5的主要來源中，機動車尾氣的貢獻率無疑是巨大的。安徽艾可藍節能環保科技有限公司董事長劉屹在接受本刊記者采訪時介紹，我國機動車直接排放的PM2.5保守測算在總顆粒數量的30%左右。而且，由于機動車排放區多在人類的生活區域，尾氣又是近地面排放，所以其排放的PM2.5對公眾健康的危害更為直接。
因此，要防治PM2.5，就必須要從機動車尾氣入手。
貢獻大戶黃標車
機動車的燃料主要為化石能源，機動車特別是柴油車尾氣中不僅會含有大量的PM2.5顆粒物，還含有能夠生成PM2.5二次顆粒物的氮氧化物、硫化物和揮發性有機化合物等，對PM2.5形成“雙重貢獻”。
數據顯示，2010年，全國機動車保有量1.9億輛，排放污染物達到5226萬噸，其中汽車排放的顆粒物(PM)和氮氧化物（NOx)占機動車排放總量的85%。而據環保部測算，“十二五”期間我國還將新增機動車1億輛以上，新增車用汽柴油消耗1億至1.5億噸，屆時，我國PM2.5污染問題將進一步加劇。
為了控制機動車污染排放，相關部門已經借鑒歐洲標準，在國內逐步推行了五個階段的排放標準，即國I、國II、國III、國IV及國V。其中，國I在2000年左右推出，就在今年，北京又已經率先推行國V標準。
“機動車排放標準從國Ⅰ至國Ⅳ，每提高一次標準，單車污染就將減少30%至50%。”劉屹表示，一輛國V標準的輕型車，能比國Ⅳ標準車減少25%以上的氮氧化物排放，PM2.5顆粒物也會大幅度削減。
但我國能夠達到較高排放標準的在用機動車數量并不樂觀。僅從汽車來看，目前，我國能夠達到國III及以上排放標準的汽車占汽車總保有量的41.1%，國II汽車占25.5%，國I汽車占20.6%，其余12.8%的汽車甚至無法達到國I排放標準。
“達不到國I標準的汽油車，或達不到國III標準的柴油車，由于高污染排放而被貼上黃色環保標志，我們稱之為‘黃標車’。這些車一般車齡較高，有一部分可以改裝排放裝置實現排放達標，而大多則不能。”劉屹介紹說，黃標車是不達標車輛的典例，是尾氣排放和空氣污染的大戶。
雖然黃標車在機動車總量中所占的比例不高，但其造成的污染卻極為嚴重。研究表明，黃標車的單車排放量分別是國Ⅰ、國Ⅱ、國Ⅲ和國Ⅳ車的5倍、7倍、14倍和20倍之多。2011年的《中國機動車污染防治年報》的數據顯示，截至2010年底，全國機動車保有量已經達到1.9億輛，其中黃標車1558.3萬輛。算起來黃標車比例僅占到8.2%左右，但其排放出的一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物和顆粒物卻分別達到機動車排放總量的41.6%、47.9%、63.1%和86.1%。
近年來，我國對黃標車等老舊車輛實行鼓勵淘汰的政策，但實際報廢速度仍然較為緩慢。“市場上不乏廠商以次充好，或將報廢車輛翻新出售，以致市面上流竄一定數量的‘套牌’車輛，而這其中就有不少黃標車繼續在社會上非法運營。”劉屹介紹道。“另一方面，大多數城市普遍試用轉移方式解決該問題，即把城市中的黃標車二手出售到中小城市及農村地區。如此一來，大量高油耗、高污染車從發達地區轉移到欠發達地區，花費了地方政府財政資源，而節能減排的問題依然沒有得到根本解決。”
對此，劉屹建議，政府部門應該加大監管力度，應該盡快在全國范圍內出臺針對黃標車的綜合措施，嚴格執行《機動車強制報廢標準規定》、《關于報廢汽車監督管理有關工作的通知》等，著力加強對營運車輛的管理。“應該報廢的按要求及時報廢，沒有報廢的也要通過擴大其限行區域來遏污染的擴大。”劉屹說道。
油品需要升級
以黃標車為代表的老舊車輛的普遍存在，給尾氣減排工作蒙上了一層陰影。與此同時，影響尾氣控制的另一個重要因素——油品質量的問題也同樣懸而未決。
歐美日等國在機動車污染治理中的經驗早已表明，污染減排的顯著成效要有優質油品作為保障。按照國際通行的作法，在排放標準推行之前，油品就需要提前進行更新換代，以保證標準推行期車輛對油品的過渡性適應。比如美國在每一輪機動車排放標準實施的前6個月，就要提升油品質量標準，保證一段時間的油品過渡；而日本及部分歐洲國家也是如此，且油品升級的時間比新的機動車排放標準實施要早5年。
也就是說，如果油品的升級速度上不來，就算排放標準上去了，也很難把減排效果落到實處。劉屹表示，油品問題一直以來就是我國機動車污染治理中的一塊短板。從整體上來看，國內煉油廠生產的汽油質量與國外相比還存在較大差距，柴油方面更是有過之而無不及，使用起來仍然造成大量污染。
近些年來，國內各大油企也逐漸重視油品問題的改善。為了提高燃油質量，實施了催化裂化裝置降烯烴改造、汽油加氫脫硫裝置建設、新建和改擴建催化重整裝置等多項措施，冶煉工藝水平也在不斷提升，以中國石油為代表的一些大型油企也一直在為燃油升級而努力。但從全國范圍來看，我國油品全面升級的步伐還頗為滯后，優質油品的供應量不足問題突出。
根據有關機構調查，目前，除北京、上海、廣州等在內的少數幾個大城市能夠供應基本符合國IV排放標準要求的車用汽油外，全國其他地區仍在銷售國Ⅲ和國II車用汽油。而柴油質量更是不盡人意，絕大多數地區還在銷售國II甚至是國I標準的車用柴油。國IV排放標準的車卻只能使用低標準的油品，這種“車油不配”現象在我國已經司空見慣，嚴重影響了污染控制。
“優質油品供應不足對排放標準的升級產生直接影響。”據了解，截至2011年底，國內石油公司都沒有如標準規定及時供應國III柴油，這直接導致了環保部將重型柴油車國IV排放標準的實施時間進一步推遲到2013年7月1日。
對于油品升級緩慢問題，有關專家的解釋是，“在國外，油品升級的成本由國家稅收、生產者和消費者三方面共同承擔，但國內目前這個成本實際僅由油企和消費者承擔。在目前的成品油定價機制下，國內油企難以通過油價轉嫁成本，缺乏升級油品的動力。”
劉屹認為，國家層面應該高度重視這一問題，出臺相應的財稅政策，一方面調整現有油價定制機制，另一方面敦促國內油企加快油品升級步伐。
當然，倘若能夠減少傳統化石燃料的使用，鼓勵使用新的清潔能源，將更有助于對機動車PM2.5等污染物的治理。“只是新能源機動車輛或許還要經歷很長一段時間才能普及”。劉屹表示。
給排氣管戴個“口罩”
實際上，無論是提升油品質量還是使用新能源，都屬于機內凈化。除此之外，諸多機動車生產企業也嘗試通過先進發動機技術的應用，例如汽油直噴和柴油高壓噴射技術等，強化燃油燃燒程度，來達到減少排放的目的，但其效果也有局限性，比如高壓噴射雖然降低了顆粒物的總質量，卻增加了更細小顆粒物的數量。
隨著排放法規的日益嚴格，人們把更多的目光投向了各種機外凈化技術即尾氣凈化技術，讓機動車尾氣在排出氣缸之后、進入大氣之前，得到及時有效的凈化處理。“在高排放標準的敦促之下，車企和發動機企業紛紛在采用尾氣凈化技術。”
劉屹說：“事實上，在汽油機行業，尾氣凈化技術發展已經頗顯成熟，典型的技術有三元催化劑技術，即利用裝置里面涂覆的氧化劑及還原催化劑，將碳氫化物HC和一氧化碳CO進行氧化，生成無害的水和二氧化碳CO2，并將氮氧化物NOx還原成無害的氮氣N2。但由于燃燒排放的顆粒物不算多，一般汽油機不配置具有針對性的顆粒物凈化產品。”
“而相比汽油，柴油則含更多的雜質，燃燒極易產生煙塵，尤其是PM2.5這樣的微小顆粒物。所以PM2.5污染的防治，對柴油機的尾氣凈化提出了更高的要求。”
環保部《關于加強機動車污染防治工作推進大氣PM2.5治理進行的指導意見》就明確提出，要推進柴油機顆粒物捕集系統DPF、顆粒物氧化催化技術DOC等先進技術的應用，引導車內空氣質量保障技術發展。
據劉屹介紹，DPF技術、DOC技術是柴油機顆粒物凈化技術中比較具有代表性的，特別是DPF技術，是目前國際上最為有效地顆粒物凈化技術，可以清除95%以上的顆粒物排放，對防治PM2.5具有重要意義。
“DOC技術是催化轉化技術中的一種，DOC產品裝置中涂覆有強氧化性的催化劑，通過氧化反應，絕大部分的碳氫化合物、一氧化碳和部分顆粒物會轉化成無害的排放物水蒸氣和二氧化碳等。”劉屹補充說，這種技術對顆粒物的凈化效率有限，對氮氧化物排放也沒有凈化效果。
相較之下，DPF即顆粒物捕集技術效果更佳，這是一種安裝在排氣系統上的過濾裝置，采用堇青石或碳化硅等高孔隙率的材料作為捕集過濾介質，呈蜂窩狀結構，背壓小，在相鄰平行通道的兩端交替封閉或開啟，強制氣流必須穿過通道壁面的毛細孔隙，排氣中的顆粒物不能通過而收集在過濾介質前（中）。劉屹作了一個比喻說：“這就像給排氣管戴上一個‘口罩’，‘口罩’作為載體，不斷捕集顆粒物，然后利用燃燒器或裝置內涂覆的催化劑等，將被捕集的顆粒物氧化燃燒去除，進行自我清潔，即DPF的再生。如此一來，就不會造成排氣阻塞，從而實現不斷循環使用。”
“在發達國家，DPF技術已被廣泛使用，成為柴油車輛的標準配置，并且特別適用于在用車的PM減排改造，香港和澳門等城市都有在用公交車的DPF改裝項目。”據劉屹介紹，包括DPF等在內的尾氣凈化的尖端技術，幾乎都掌握在發達國家手中，但受國內燃油油品、車輛情況及使用條件等因素的限制，國外的產品在國內直接推廣使用還存在很多的問題。
“國內正在積極研發先進技術，適應國內使用環境的凈化技術產品不斷問世，甚至解決了高硫燃油情況下DPF再生的世界性技術難題。這些機外凈化技術對我國機動車污染減排，尤其是時下最受關注的PM2.5顆粒物污染問題的解決，提供了最重要的技術支撐和產品保證。”
但目前來看，DPF等顆粒物凈化技術在國內無論是對出廠新車還是在用車改造市場，都還未得到大范圍地推廣使用。“原因在于，柴油車的消費群體主要為營運單位和個人，而尾氣凈化產品會增加車輛的購置成本，所以難以產生購置的積極性。”
因而，劉屹認為，要從機動車尾氣入手來防治PM2.5，國家和地方政府就既要本著誰污染誰治理的原則，加大執法力度，同時結合國情，采取更加積極的財稅政策，推動汽車環保新技術的盡快應用和推廣。“類似公交車、郵政車、垃圾車、工程車等使用率高的城市車輛，是PM2.5等污染的貢獻大戶，亟待減排改造，也完全有改造的條件。對于出廠新車，不能達到國家排放法規標準，更要嚴禁流入市場。”
時間： 2012 -11- 30 來源：千人雜志
導入語：機動車尾氣的PM2.5貢獻率高，而且排放區多在人類的生活區域，對公眾健康的危害更為直接。因此，要防治PM2.5，就必須要從機動車尾氣入手。
機動車尾氣是PM2.5貢獻大戶
安徽艾可藍節能環保科技有限公司董事長劉屹談PM2.5防治
文/本刊記者 史磊蕾
在PM2.5的主要來源中，機動車尾氣的貢獻率無疑是巨大的。安徽艾可藍節能環保科技有限公司董事長劉屹在接受本刊記者采訪時介紹，我國機動車直接排放的PM2.5保守測算在總顆粒數量的30%左右。而且，由于機動車排放區多在人類的生活區域，尾氣又是近地面排放，所以其排放的PM2.5對公眾健康的危害更為直接。
因此，要防治PM2.5，就必須要從機動車尾氣入手。
貢獻大戶黃標車
機動車的燃料主要為化石能源，機動車特別是柴油車尾氣中不僅會含有大量的PM2.5顆粒物，還含有能夠生成PM2.5二次顆粒物的氮氧化物、硫化物和揮發性有機化合物等，對PM2.5形成“雙重貢獻”。
數據顯示，2010年，全國機動車保有量1.9億輛，排放污染物達到5226萬噸，其中汽車排放的顆粒物(PM)和氮氧化物（NOx)占機動車排放總量的85%。而據環保部測算，“十二五”期間我國還將新增機動車1億輛以上，新增車用汽柴油消耗1億至1.5億噸，屆時，我國PM2.5污染問題將進一步加劇。
為了控制機動車污染排放，相關部門已經借鑒歐洲標準，在國內逐步推行了五個階段的排放標準，即國I、國II、國III、國IV及國V。其中，國I在2000年左右推出，就在今年，北京又已經率先推行國V標準。
“機動車排放標準從國Ⅰ至國Ⅳ，每提高一次標準，單車污染就將減少30%至50%。”劉屹表示，一輛國V標準的輕型車，能比國Ⅳ標準車減少25%以上的氮氧化物排放，PM2.5顆粒物也會大幅度削減。
但我國能夠達到較高排放標準的在用機動車數量并不樂觀。僅從汽車來看，目前，我國能夠達到國III及以上排放標準的汽車占汽車總保有量的41.1%，國II汽車占25.5%，國I汽車占20.6%，其余12.8%的汽車甚至無法達到國I排放標準。
“達不到國I標準的汽油車，或達不到國III標準的柴油車，由于高污染排放而被貼上黃色環保標志，我們稱之為‘黃標車’。這些車一般車齡較高，有一部分可以改裝排放裝置實現排放達標，而大多則不能。”劉屹介紹說，黃標車是不達標車輛的典例，是尾氣排放和空氣污染的大戶。
雖然黃標車在機動車總量中所占的比例不高，但其造成的污染卻極為嚴重。研究表明，黃標車的單車排放量分別是國Ⅰ、國Ⅱ、國Ⅲ和國Ⅳ車的5倍、7倍、14倍和20倍之多。2011年的《中國機動車污染防治年報》的數據顯示，截至2010年底，全國機動車保有量已經達到1.9億輛，其中黃標車1558.3萬輛。算起來黃標車比例僅占到8.2%左右，但其排放出的一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物和顆粒物卻分別達到機動車排放總量的41.6%、47.9%、63.1%和86.1%。
近年來，我國對黃標車等老舊車輛實行鼓勵淘汰的政策，但實際報廢速度仍然較為緩慢。“市場上不乏廠商以次充好，或將報廢車輛翻新出售，以致市面上流竄一定數量的‘套牌’車輛，而這其中就有不少黃標車繼續在社會上非法運營。”劉屹介紹道。“另一方面，大多數城市普遍試用轉移方式解決該問題，即把城市中的黃標車二手出售到中小城市及農村地區。如此一來，大量高油耗、高污染車從發達地區轉移到欠發達地區，花費了地方政府財政資源，而節能減排的問題依然沒有得到根本解決。”
對此，劉屹建議，政府部門應該加大監管力度，應該盡快在全國范圍內出臺針對黃標車的綜合措施，嚴格執行《機動車強制報廢標準規定》、《關于報廢汽車監督管理有關工作的通知》等，著力加強對營運車輛的管理。“應該報廢的按要求及時報廢，沒有報廢的也要通過擴大其限行區域來遏污染的擴大。”劉屹說道。
油品需要升級
以黃標車為代表的老舊車輛的普遍存在，給尾氣減排工作蒙上了一層陰影。與此同時，影響尾氣控制的另一個重要因素——油品質量的問題也同樣懸而未決。
歐美日等國在機動車污染治理中的經驗早已表明，污染減排的顯著成效要有優質油品作為保障。按照國際通行的作法，在排放標準推行之前，油品就需要提前進行更新換代，以保證標準推行期車輛對油品的過渡性適應。比如美國在每一輪機動車排放標準實施的前6個月，就要提升油品質量標準，保證一段時間的油品過渡；而日本及部分歐洲國家也是如此，且油品升級的時間比新的機動車排放標準實施要早5年。
也就是說，如果油品的升級速度上不來，就算排放標準上去了，也很難把減排效果落到實處。劉屹表示，油品問題一直以來就是我國機動車污染治理中的一塊短板。從整體上來看，國內煉油廠生產的汽油質量與國外相比還存在較大差距，柴油方面更是有過之而無不及，使用起來仍然造成大量污染。
近些年來，國內各大油企也逐漸重視油品問題的改善。為了提高燃油質量，實施了催化裂化裝置降烯烴改造、汽油加氫脫硫裝置建設、新建和改擴建催化重整裝置等多項措施，冶煉工藝水平也在不斷提升，以中國石油為代表的一些大型油企也一直在為燃油升級而努力。但從全國范圍來看，我國油品全面升級的步伐還頗為滯后，優質油品的供應量不足問題突出。
根據有關機構調查，目前，除北京、上海、廣州等在內的少數幾個大城市能夠供應基本符合國IV排放標準要求的車用汽油外，全國其他地區仍在銷售國Ⅲ和國II車用汽油。而柴油質量更是不盡人意，絕大多數地區還在銷售國II甚至是國I標準的車用柴油。國IV排放標準的車卻只能使用低標準的油品，這種“車油不配”現象在我國已經司空見慣，嚴重影響了污染控制。
“優質油品供應不足對排放標準的升級產生直接影響。”據了解，截至2011年底，國內石油公司都沒有如標準規定及時供應國III柴油，這直接導致了環保部將重型柴油車國IV排放標準的實施時間進一步推遲到2013年7月1日。
對于油品升級緩慢問題，有關專家的解釋是，“在國外，油品升級的成本由國家稅收、生產者和消費者三方面共同承擔，但國內目前這個成本實際僅由油企和消費者承擔。在目前的成品油定價機制下，國內油企難以通過油價轉嫁成本，缺乏升級油品的動力。”
劉屹認為，國家層面應該高度重視這一問題，出臺相應的財稅政策，一方面調整現有油價定制機制，另一方面敦促國內油企加快油品升級步伐。
當然，倘若能夠減少傳統化石燃料的使用，鼓勵使用新的清潔能源，將更有助于對機動車PM2.5等污染物的治理。“只是新能源機動車輛或許還要經歷很長一段時間才能普及”。劉屹表示。
給排氣管戴個“口罩”
實際上，無論是提升油品質量還是使用新能源，都屬于機內凈化。除此之外，諸多機動車生產企業也嘗試通過先進發動機技術的應用，例如汽油直噴和柴油高壓噴射技術等，強化燃油燃燒程度，來達到減少排放的目的，但其效果也有局限性，比如高壓噴射雖然降低了顆粒物的總質量，卻增加了更細小顆粒物的數量。
隨著排放法規的日益嚴格，人們把更多的目光投向了各種機外凈化技術即尾氣凈化技術，讓機動車尾氣在排出氣缸之后、進入大氣之前，得到及時有效的凈化處理。“在高排放標準的敦促之下，車企和發動機企業紛紛在采用尾氣凈化技術。”
劉屹說：“事實上，在汽油機行業，尾氣凈化技術發展已經頗顯成熟，典型的技術有三元催化劑技術，即利用裝置里面涂覆的氧化劑及還原催化劑，將碳氫化物HC和一氧化碳CO進行氧化，生成無害的水和二氧化碳CO2，并將氮氧化物NOx還原成無害的氮氣N2。但由于燃燒排放的顆粒物不算多，一般汽油機不配置具有針對性的顆粒物凈化產品。”
“而相比汽油，柴油則含更多的雜質，燃燒極易產生煙塵，尤其是PM2.5這樣的微小顆粒物。所以PM2.5污染的防治，對柴油機的尾氣凈化提出了更高的要求。”
環保部《關于加強機動車污染防治工作推進大氣PM2.5治理進行的指導意見》就明確提出，要推進柴油機顆粒物捕集系統DPF、顆粒物氧化催化技術DOC等先進技術的應用，引導車內空氣質量保障技術發展。
據劉屹介紹，DPF技術、DOC技術是柴油機顆粒物凈化技術中比較具有代表性的，特別是DPF技術，是目前國際上最為有效地顆粒物凈化技術，可以清除95%以上的顆粒物排放，對防治PM2.5具有重要意義。
“DOC技術是催化轉化技術中的一種，DOC產品裝置中涂覆有強氧化性的催化劑，通過氧化反應，絕大部分的碳氫化合物、一氧化碳和部分顆粒物會轉化成無害的排放物水蒸氣和二氧化碳等。”劉屹補充說，這種技術對顆粒物的凈化效率有限，對氮氧化物排放也沒有凈化效果。
相較之下，DPF即顆粒物捕集技術效果更佳，這是一種安裝在排氣系統上的過濾裝置，采用堇青石或碳化硅等高孔隙率的材料作為捕集過濾介質，呈蜂窩狀結構，背壓小，在相鄰平行通道的兩端交替封閉或開啟，強制氣流必須穿過通道壁面的毛細孔隙，排氣中的顆粒物不能通過而收集在過濾介質前（中）。劉屹作了一個比喻說：“這就像給排氣管戴上一個‘口罩’，‘口罩’作為載體，不斷捕集顆粒物，然后利用燃燒器或裝置內涂覆的催化劑等，將被捕集的顆粒物氧化燃燒去除，進行自我清潔，即DPF的再生。如此一來，就不會造成排氣阻塞，從而實現不斷循環使用。”
“在發達國家，DPF技術已被廣泛使用，成為柴油車輛的標準配置，并且特別適用于在用車的PM減排改造，香港和澳門等城市都有在用公交車的DPF改裝項目。”據劉屹介紹，包括DPF等在內的尾氣凈化的尖端技術，幾乎都掌握在發達國家手中，但受國內燃油油品、車輛情況及使用條件等因素的限制，國外的產品在國內直接推廣使用還存在很多的問題。
“國內正在積極研發先進技術，適應國內使用環境的凈化技術產品不斷問世，甚至解決了高硫燃油情況下DPF再生的世界性技術難題。這些機外凈化技術對我國機動車污染減排，尤其是時下最受關注的PM2.5顆粒物污染問題的解決，提供了最重要的技術支撐和產品保證。”
但目前來看，DPF等顆粒物凈化技術在國內無論是對出廠新車還是在用車改造市場，都還未得到大范圍地推廣使用。“原因在于，柴油車的消費群體主要為營運單位和個人，而尾氣凈化產品會增加車輛的購置成本，所以難以產生購置的積極性。”
因而，劉屹認為，要從機動車尾氣入手來防治PM2.5，國家和地方政府就既要本著誰污染誰治理的原則，加大執法力度，同時結合國情，采取更加積極的財稅政策，推動汽車環保新技術的盡快應用和推廣。“類似公交車、郵政車、垃圾車、工程車等使用率高的城市車輛，是PM2.5等污染的貢獻大戶，亟待減排改造，也完全有改造的條件。對于出廠新車，不能達到國家排放法規標準，更要嚴禁流入市場。”
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