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汽油机颗粒捕集器冰火两重天
2017年03月21日 00:21 中国汽车报 李争光

  编前:国务院总理李克强在今年《政府工作报告》中指出,将在重点区域加快推广使用国六标准燃油。这在某种程度上是为国家实施国六排放标准作准备。国六排放标准将于2020年实施,从目前看仅有3年时间准备。在刚结束的两会上,代表委员对国六标准的实施时间意见各一,有人认为应加快国六标准的实施,也有人认为各方面准备尚不充分需推迟实施。不论加快还是推迟,国六标准实施是无法改变的现实,而“加严”的国六标准,对排放要求更加严格,从整车成本、发动机技术、排放后处理系统等各方面对汽车及零部件企业提出了新要求。在此形势下,汽车零部件企业是否准备好,他们打算如何应对,相关各方又是如何看待国六标准实施。本报将围绕这些方面进行一系列报道。

  伴随全国两会的召开,公众对国六标准的讨论再一次火热起来。要满足最严的国六排放限值要求,排放后处理系统和技术升级必不可少。在新一轮的讨论热潮中,汽油机颗粒物捕集器(GPF)逐渐进入大家的视野。

  《中国汽车报》记者在采访中了解到,在国六阶段,汽油机也需要加装汽油机颗粒捕集器从而满足严苛的排放限值要求。那么,目前GPF在国内外的技术发展情况如何,市场前景怎样,自主零部件企业是否已储备相关技术?

  ■ 解决汽油机 颗粒物排放的新捕手

  “为减少柴油机颗粒物排放,柴油机颗粒捕集器(DPF)已经成为柴油机后处理系统标配,GPF则是针对汽油机尤其是直喷汽油机满足欧洲及中国更加严格的排放标准而研发设计的产品。”一位汽车后处理领域的专家告诉记者。

  天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室教授姚春德介绍说:“GPF的研发主要集中于欧洲国家,从2014年9月开始实施的欧Ⅵ B排放标准,促使这些国家在研发方面有了很雄厚的技术积累,我国在这方面的研发相对较少。”

  同是减少汽车颗粒物排放的装置,那么DPF与GPF有什么相同和不同之处呢?

  “GPF的过滤机理与DPF基本相同,其结构设计和优化也以DPF为基础,但因其颗粒生成特性、排气温度、排气流速及氧浓度等方面有所差别,所以不能简单地照搬柴油机的研发经验。”清华大学汽车工程系教授帅石金表示。

  中国内燃机工业协会内燃机排放后处理专业委员会理事长王家明也指出:“由于汽油机和柴油机工作原理不同,汽油机积碳量比柴油机少很多,而且GPF工作温度比柴油机高,主动再生频率低,因此DPF与GPF载体的物理参数、涂层技术等还是有明显区别。”王家明进一步表示,GPF性能的关键在于过滤材料,DPF有碳化硅、钛酸铝等材质,GPF主要使用堇青石和碳化硅材料。目前,无锡威孚力达催化净化器有限责任公司(简称“无锡威孚”)已经开发出堇青石材料的壁流式GPF。

  在解决汽油机颗粒物排放问题上,佛吉亚(中国)投资有限公司相关技术人员在接受《中国汽车报》记者采访时表示:“提升燃烧过程中燃油喷射、混合控制精准度是降低汽油颗粒物首要考虑的技术路线。但在此基础上增加GPF可以使汽油碳颗粒物排放值达到更低水平。”他指出,两种技术结合是目前大多数整车厂选择的技术路线。

  “随着GDI(汽油直喷发动机)发动机更加广泛的应用,GPF也会成为主流趋势,佛吉亚预测欧洲从2017年、中国从2020年、北美市场从2023年将会大量安装GPF。”这位技术人员说。

  ■ 未雨绸缪 外资企业已提前布局

  记者调查发现,外资企业利用技术优势已提前布局GPF。王家明说:“国外几大催化剂企业,如庄信、巴斯夫、优美科等在GPF技术研发上投入很大精力,目前正从试验验证阶段逐渐向市场应用阶段过渡。”

  大众集团公开表示,首先会在1.4T途观和2.0T 奥迪A5车型上配装GPF,预计2022年将达到每年700万台GPF的配装规模。“‘排放门’事件给大众集团留下了惨痛的教训,此次提前公布GPF技术路线,正是对汽油机排放策略的公开表态,更是其提前布局中国市场的信号。”有业内人士如是说。

  GPF技术先行者佛吉亚也在近期完成了对汽车后处理公司Amminex的收购,加速其在乘用车及商用车高效氮氧化物减排系统方面的布局。记者从佛吉亚相关技术人员处获悉,佛吉亚GPF 产品目前在欧洲已经量产,并应用在高配版八缸汽油机的戴姆勒奔驰S级轿车上。据称,根据美国排放控制制造商协会对该款车型的实测数据,由于GPF的使用,其NEDC测试循环中PM排放降低量超过一个数量级。

  “在GPF研发方面,外资企业已经有相当成熟的技术储备,后期只要针对中国的实际情况落地就可以了。”《中国汽车报》记者就这个观点向日本NGK等外资企业进行了求证,并得到证实。“国外多数OEM都准备应用这项技术,供应商之间也处于激烈竞争状态,相信国内市场很快会打开。”一位长年旅居欧洲的汽车后处理研究专家告诉记者。

  ■ 时不我待 国内企业却踌躇不前

  与外资企业未雨绸缪相反,国内相关的汽车后处理企业却略显冷漠与无奈。记者在采访相关企业时,多次吃到“闭门羹”。记者了解到,在国内市场中,除无锡威孚在GPF产品与技术上有较为雄厚的储备之外,大部分企业都以“还没有规划”、“看政策”、“不打算研发”为理由回复。

  姚春德说:“目前,车企是否选择GPF技术路线,首先在于国家政策。法规没有要求,谁也不愿意配装GPF。只有到了强制实施时,才能真正打开市场。”

  当然,研发成本也是国内企业踌躇的因素。拓普索公司销售经理郝瑞表示:“GPF的成本投入只能随着市场容量增大,形成规模化效应后才能降低,短期是没有受益的。”对企业而言,国五阶段已经在DPF方面投入了大量资金,各类费用还没有回收,又要进行国六的研发,从时间、资金和技术上,都是很大的考验。

    编辑:矫春虹

责任编辑:李沛洋
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