国产DPF产品诞生 (2008/03/11 15:07)

我国柴油车颗粒物排放有望用

国产品控制----国产DPF产品诞生

                 李 军  黄黎敏 

机动车污染治理主要指汽油与柴油为燃料的发动机汽车的污染排放防治问题。我国的近30年的经济快速发展，推动了汽车工业并随之汽车数量骤增和严重汽车污染排放。我国自1983年开始对机动车污染排放进行监督管理。20多年来先后颁布实施了34项机动车排放污染物控制标准，涵盖汽油车、柴油车、摩托车和农用运输车等，并制定实施了汽油车、摩托车、柴油车污染防治技术政策（1）。《柴油车排放污染防治技术政策》中明确提出 “我国柴油汽车污染物排放当前执行相当于欧洲第一阶段控制水平的国家排放标准。我国柴油汽车污染物排放控制目标是：2004年前后达到相当于欧洲第二阶段排放控制水平；到2008年，力争达到相当于欧洲第三阶段排放控制水平；2010年之后争取与国际排放控制水平接轨。”，“国家通过优惠的税收等经济政策，鼓励提前达到国家排放标准的柴油车和车用柴油发动机产品的生产和使用” ，“柴油车主要排放一氧化碳（CO）、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)和颗粒污染物（PM）等，控制的重点是氮氧化物(NOx)和颗粒污染物（PM）。”（2）

    近年来随能源和环保压力的不断增加，柴油车市场发展迅速。国内外重型车基本上都是柴油车；欧洲柴油轿车已占轿车年产量的32%，法国、西班牙等国甚至高达50%以上。而国内柴油轿车占轿车的总量不到1%，相比之下我国柴油车具有很大的市场发展潜力。

柴油发动机排放的污染物中，包括有液相的可溶性有机物(SOF)、可挥发性有机物(VOC)，以及干碳烟(C)和硫酸盐等固体颗粒物等。干碳烟(C)及附着在其上的SOF、VOC和硫酸盐等统称为柴油机排放微粒物(PM)。其中附有SOF、VOC的超细（20～300nm）微粒，漂浮在离地面1米至3米的大气中，尤其对人口密集地区的人体健康危害极大，颗粒物附着的不少成份，具有强烈的致癌和致畸因素。国外的研究与实验业已证明，仅依靠改进柴油发动机的燃烧，不能有效的降低20～300nm超细微粒的排放数量，采用微粒捕集器系统是有效降低废气中严重危害人类健康的纳米超细微粒数量的唯一手段。欧洲委员会在欧5法规中提出以控制排气中的微粒数量取代现行的控制微粒重量的作法，德国政府给安装微粒捕集器（DPF）的车辆税收优惠，德国汽车行业从2008年开始已将DPF作为柴油乘用车的标准配置。

微粒捕集器（DPF）就是为治理柴油发动机排放颗粒物而研发的产品。DPF产品主要分为两大类：以堇青石为材质的DPF产品和以碳化硅（SiC）为材质的DPF产品。由于堇青石为材质的DPF产品 <span class="javascript1"> 使用寿命相对短，且难满足欧4、欧5排放标准，因此，国际上广泛应用碳化硅（SiC）为材质的DPF产品。

当前，节能与环保问题同样紧迫，汽车柴油化已成为行业趋势。带来的柴油发动机污染控制问题迫在眉睫，国外相关大企业及投资公司看准了这个急迫性的市场需求，纷纷在中国设立了工厂或分支机构，他们预测中国的产品还不可能近期出现，这样，柴油车后处理装置的大部分市场将会被他们占领。

杭州一宸车辆净化器有限公司经过近五年的自主研发和小批量生产，采用纯度大于98%的SiC材质，突破挤压成型、干燥、交互堵孔、高温烧结等生产型工艺难关，成功生产出孔密度为200目、壁厚0.3mm的多种规格壁流式柴油车排气颗粒物捕集器（DPF），材料特性达到世界同类产品的先进水平。同时，杭州一宸车辆净化器有限公司对DPF排气净化装置的系统集成，再生方式和系统的配套进行了深入的研究，试制了可供实际应用的采用连续再生方式的DPF系统（CRT）。

为了验证这项具有自主知识产权的产品对柴油机颗粒物捕集效果，于2007年11月委托天津索克汽车试验有限公司进行检测。天津索克汽车试验有限公司是由中国汽车技术研究中心、美国西南研究院于2005年共同投资组建的，以汽、柴油发动机排气后处理装置（系统）试验研究与评价为主营业务的独立、公正的合资试验研究机构。本次检测采用欧洲VERT中VFT1的相应规范，按照ISO8178.1，进行了各工况排放、新鲜和加载后的PM和气态污染物的排放量、过滤效率和背压等项目的检测检验。实际检测的PM捕集效率平均值达到96.5%、CO和HC的转化效率分别为93.8%、86.1%，经过DPF处理后排气中颗粒物质量仅0.004g/kWh，大大低于欧4标准规定的0.02g/kWh的限值。检验报告的结论是：“按照VERT中的VFT1测试程序，对微粒按重量分析的过滤效率达到了标准规定要求，而且同时DPF的背压满足VERT的要求”。

目前，杭州一宸车辆净化器有限公司正积极进行各种柴油车辆DPF部件的系统应用的开发，一方面筹划与德国和丹麦厂商合作生产系列化DPF装置，满足2009年欧洲实行欧5排放标准的市场需求；另一方面，正与国内整车厂和排气系统部件厂密切联系，对新开发的国4柴油车辆进行配套，同时积极开展对现有城市在用柴油车辆的排放治理改造的试验研究；另外产品大批量生产的筹建工作，也正在紧锣密鼓的进行之中。计划在2010年前，进一步完成包括氧化催化器（DOC）、催化剂涂层微粒捕集器（CSF）、及NOX净化（DeNOX）装置等产品的开发，形成完善的柴油车辆排气净化系统，为柴油车发动机排气达到国5（欧5）标准，实现柴油车排气污染物的机外全面控制。

国产DPF的诞生意味着我国柴油发动机排气颗粒物净化，可指望在中外优质产品同步竞争中快速普及。更期盼国产DPF产品在全世界市场上得到广泛应用！

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DPF载体装配