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《<非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国第三、四阶段)>(GB 20891-2014)修改单》及《非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求》(HJ1014-2020)的解读

2021/01/06 12:45

日前,生态环境部与国家市场监督管理总局联合发布了《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国第三、四阶段)》(GB20891-2014)修改单,并发布了其配套技术规范《非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求》(HJ1014-2020)。

    

一、修订非道路第四阶段标准的必要性和出台背景是什么?

    

为了保护环境的需要,我国于2014年发布了非道路第三阶段和第四阶段的标准要求,第三阶段标准于2015年10月1日开始实施,对第四阶段标准仅规定了排放限值及测量方法,总体技术要求还不完善,实施时间也未规定。目前第三阶段已经实施超过五年,修订及实施第四阶段的非道路移动机械排放标准,明确相关要求,有助于机械、柴油机及相关零部件企业做好产品规划和技术升级。

    

二、国四标准的主要内容及管控要求有哪些?

    

非道路移动机械国四阶段标准以《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国第三、四阶段)》(GB20891-2014)为基础,结合环境管理新需求、非道路移动机械国三标准实施情况及行业技术现状,主要对以下技术要求进行了修改完善。

    

(一)更加关注整机排放要求

    

新增车载法整机测试要求,对37kW以上机械实际使用过程的污染物排放使用便携式排放测试系统(PEMS)进行测量,规定90%以上有效功基窗口的CO和NOX的比排放量不应超过相应功率段限值的2.5倍。此外,参考欧标要求,增加了柴油机非标准循环工况的测试方法及限值要求。

    

(二)新增颗粒物粒子数量限值要求

    

为解决非道路移动机械冒黑烟的问题,新增颗粒物粒子数量(PN)限值,规定其排放必须小于等于5×1012个/千瓦时,通用技术手段为加装柴油颗粒捕集器(DPF)。标准不对技术路线进行固化和限制,鼓励企业使用更高效的污染排放控制技术。

    

(三)提出远程监控及定位要求

    

为保证排放控制系统在实际使用过程中始终正常发挥作用,防止用户在使用过程中恶意破坏拆除污染控制装置,参考欧IV法规提出排放控制系统远程监控要求,并向监管平台实时发送排放及定位相关数据。

    

(四)给出指定的劣化系数

    

通过前期标准实施,我们获取了大量柴油机劣化趋势特征数据,给出指定的劣化系数,明确企业可采用指定的劣化系数代替耐久实测劣化系数,大幅降低企业的测试费用和研发成本。

    

(五)将三轮汽车纳入非道路标准统一管理

    

为推进三轮车行业技术升级,同时考虑三轮汽车与非道路农业机械发动机通用的实际情况,本着减轻企业研发和试验负担的原则,将三轮汽车纳入非道路移动机械四阶段标准进行统一管理。

    

(六)明确标准实施时间

    

经充分与行业沟通,本着推进行业技术升级与行业实际发展相适应的原则,在不影响非道路行业发展特别是保障农业生产的前提下,综合考虑行业技术升级准备时间,以及开展实验室扩项、型式检验、环保信息公开、农机补贴申请等相关后续工作所需时间,确定2022年12月全面实施。


 

三、新标准与国外标准的比较情况怎么样?

   

 本标准的排放控制水平与技术要求,与欧洲非道路第四阶段、美国非道路第四阶段的过渡阶段是相当的,但也有些区别。主要区别有:

    

(一)更加注重整机的实际排放

    

欧美标准仅仅针对非道路移动机械装用的柴油机,本标准管控对象不仅包括非道路移动机械装用的柴油机,同时还增加了对非道路柴油移动机械的要求。

    

(二)更加注重有效监管

   

 非道路移动机械监管是全世界的难题,为实现对非道路移动机械有效监管,本标准对37kW以上560kW以下非道路移动机械提出了定位及远程在线排放监控的要求,利用大数据分析,筛查高排放机械。

    

(三)彻底解决冒黑烟问题

    

本标准创新提出PN限值的要求,引导行业采用颗粒物捕集器(DPF),减少非道路移动机械99%以上的颗粒物排放。

   

 四、标准实施技术可行性如何?

   

 本标准相关要求与柴油车国五要求基本相当,采用选择性催化还原装置(SCR)和颗粒捕集器(DPF)是主流技术路线,部分厂商还会采用柴油氧化催化器(DOC)和废气再循环(EGR)等辅助技术。这些技术在国五柴油车上已实现成熟应用,欧美非道路相应产品已在多年前供应市场。

    

从国三到国四,不同功率段非道路移动机械采用不同的排放控制技术,增加成本有所不同。37kW≤P<75kW功率段主要采用的技术路线是加装颗粒捕集器(DPF),75kW≤P<130kW功率段主要技术路线是加装氧化型催化转化器(DOC)+颗粒捕集器(DPF),130kW≤P<560kW功率段主要技术路线是加装氧化型催化转化器(DOC)+颗粒捕集器(DPF)+选择性催化还原装置(SCR),升级成本约占总成本的10%-15%。37kW以下功率段的柴油机,技术上只需要进一步优化进气、燃油喷射系统即可,成本在量产的情况下几乎可以忽略不计。排放标准的升级,将带动后处理生产企业等排放控制相关行业发展,推动柴油机行业技术升级。

    

五、新标准实施的环境效益如何?

    

据测算,随着标准的实施,国四非道路移动机械保有量占比逐步增加,2025年当年可减排NOX37.5万吨、PM3.2万吨,减排比例分别为12.5%和19.3%;2030年当年可减排NOX106.4万吨、PM7.7万吨,减排比例分别为35.0%和46.8%。


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