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柴油机重创:15年后欧洲恐无柴油小型车

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   发布日期:2015-11-11
核心提示:大众排放丑闻爆发后,欧盟加快了机动车排放立法的步伐。10月27日,欧洲议会讨论柴油机的氮氧化物排放限值议案,以493:145压...

大众排放丑闻爆发后,欧盟加快了机动车排放立法的步伐。

10月27日,欧洲议会讨论柴油机的氮氧化物排放限值议案,以493:145压倒性多数,建议自2017年9月起最大允许超限为目前标准的60%,2019年之后缩减为20%。

尽管这份议案没有法律效应,众多的汽车厂商还是异口同声抱怨:这!太!难!了!我们只能保证不超175%,而且最好从2018年开始实施。

时隔一天,总部设在布鲁塞尔,专职标准制定工作的欧盟委员会,审议了这项新的标准。工业政策官员Elzbieta Bienkowska宣布了一份修改方案,将第一阶段的目标上限修改为110%,第二阶段实施时间推迟到2020年元月,限值也放宽到50%。

不仅如此,这个方案还允许50%的限值永久持续下去,不再缩减。这个修正案几乎比欧洲议会方案宽松两倍,而且在时间上十分有利于车企,因而得到了欧盟机动车专业委员会TCMV的积极响应和支持。

据媒体透露,这个修正案是众多汽车公司不遗余力游说立法机关的结果,而站在车企背后的,还有英国、德国、法国、西班牙等相关国家的政府。

此结果,令不少人相当的失望,欧洲媒体和政坛纷纷吐槽。来自荷兰的欧洲议会成员 Bas Eickhout 难掩愤怒之情:“这是欧盟政府做出的一个自私的、 令人蒙羞的决定,我们要动用一切法律手段进行挑战。”

各位一定纳闷,在大众排放超标被揭露的今天,欧洲为何反而要放宽排放标准?汽车企业为什么对倒退的标准还不满意?各方角力的背后,到底都有哪些潜台词?
一、欧洲的汽车排放法规

欧洲现在使用的排放法规,可追溯到 1960~1970 年代。

当时,欧洲和美国连续发生了几起严重的雾霾事件,唤起了人们对汽车有害排放物的重视。于是,当时的各汽车大国陆续推出了排放法规,要求新车上市前必须在官方许可的受控试验室环境下进行认证。

之所以选择试验室认证,就是因为技术人员可以很容易对一些重要的影响因素进行控制,如环境温度和车辆速度,以确保测试结果的可重复性和可比性。

70年代第一版的欧洲车辆行驶循环,只有城市工况,最高时速只有 50 公里,所检测的有害气体污染物中还不包括CO2 排放。

进入 90 年代,欧盟委员会修订测试循环,模拟高速公路的行驶部分才被加了进来,最高时速也相应提高到了120 公里。而1997年正式推出的修订后版本,就是著名的新欧洲驾驶循环 (NEDC)。

尽管排放标准的限额在不断收紧,目前已经进化到第六代(简称欧6),测试循环一直沿用至今。2009 年 4 月欧盟通过了强制性的 CO2 法规,并对超标排放的车企征收罚款。

从NEDC的运行工况可以看出,测量车辆的运行时间相对较短(仅短短的二十分钟),城市段还是四个重复的相同工况,匀速较多,不存在急加速或急减速的情况,这一点与美国的FTP-75工况形成对比,也为后来的各种争议埋下了伏笔。

理解这段历史是十分必要的,因为在引入测试循环的很长一段时期,碳排放与车企的经济性和惩罚性罚款并不挂钩,这与今天的情况大相径庭。

当时的头号汽车大国美国,于1975年开始提出动态的 FTP 法规和测量规范,并在2000年之后增加了针对高速公路行驶工况的US06/SC03附加试验,基本上覆盖了美国典型道路行驶状况。相类似的是,日本在2008年提出了JC08 试验,以取代1983年提出的10-15工况法。

二、严重失真的评价体系

欧洲汽车排放检测方法实施了接近五十年,其间几经修正,但实践证明已经越来越不符合时代的要求,其中一个致命的要点,就是试验结果与实际使用相比失真严重。

ICCT(The International Council on Clean Transportation, 国际清洁交通委员会),这个在大众柴油门事件中起到关键作用的组织,曾利用德国网站Spritmonitor.de上普通用户的真实数据,与官方试验室的油耗进行对比,相差幅度在 2001 年是8%,2008年是17%,而到了 2013 年,扩大到30%。

尽管这个数据在不同厂家之间、不同车辆型号之间差异很大,但逐年扩大的趋势让人担忧。这种失真的数值差,对消费者来说意味着在燃料要多花钱; 对政府来说该收的税收或罚款没有收到;对汽车制造商来说,没有公信力的数据意味着不公平竞争的环境;而对社会来说,没有达到应有的降耗节能减排的目标。

欧洲另一家致力于环境保护的智库T&E(Transport & Environment交通与环境),列出了2014年欧洲几款车型实际油耗和试验室油耗的偏差,最大达到了50%。

相比碳排放而言,柴油机的氮氧化物NOx超标的问题更为严重。由于柴油机燃烧过程富氧(空气过量,燃料蒸气相对于空气而言处于稀薄状态)和高温(高压缩比而导致的高燃烧温度),氮氧化物排放难以控制。

从T&E绘制的这张图上,我们可以清楚地找到柴油机实际排放(灰色)和允许排放之间(红色)的差距,从2000年到2014年的14年间,排放限值从欧3到欧6,标准限值减少了84%,而实际道路排放值只下降了40%。

值得一提的是,ICCT于2014年10月发表了一篇名为“现代柴油车的真实废气排放” 的研究报告(Real-world exhaust emissions from modern diesel cars),对欧美市场上15辆轻型柴油车在真实使用环境下的排放进行调查,发现平均超出欧6标准7倍,最高的达到25倍!这其中,就有大众的TDI 2.0L 柴油发动机,该部分的研究,是由美国 West Virginia University  测试完成的。

各种研究表明,欧洲现有排放法规严重脱离今天的机动车使用的现状,给了不思进取、走技术捷径的企业作弊的机会,也无法起到鼓励激励技术创新的作用,公信力大大下降。

而长期以来,不少欧洲国家的环保组织、政府和消费者一直在呼吁改革法规,但是在汽车公司抱团式的极力阻挠下,进展十分缓慢。在欧盟委员会讨论拟定的改革方案中,碳排放和氮氧化物超标的问题,将采用不同的应对方案 – WLTP和RDE,这就是欧6c标准。

三、更接近实际的全新WLTP

WLTP ( Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure,世界统一车辆测试程序), 是由联合国欧洲经济委员会(UNECE)主持开发的一个旨在世界范围内共同使用的机动车标准协议,期望能够更好地反映现实路况中的车辆运行情况。

该协议的起草始于2008年,得到了欧洲、日本、印度的全力支持以及美国的部分协助,到今年10月基本完成,目前转入区域和国家一级实施的阶段。这里是其中一个典型行驶工况。

从这个测量工况上看,WLTP比现有的NEDC工况进步很大:考虑了瞬态工况以及汽车怠速停机启动,测量时间和平均车速都有了很大提高,而且增加了低温运行的要求。

按照目前的立法,欧洲拟在2017年9月引入这个标准,初期仍然依据NEDC的试验结果进行认证,但要求提供 WLTP的数据供参考。在2020年初切换到这个新的测试标准,相应的排放限额放宽5%。

四、让作弊无所遁形的路试方法RDE

毫无疑问,采用WLTP是一大进步,但评定工作仍然要在可控试验室环境中进行,所以无法用来考评车辆在真实道路环境下的排放,也无法发现大众柴油门这样的作弊行为。于是,一个被寄予厚望的全新的试验方法RDE(Real-world Driving Emissions),在多年的讨论之后,将被引入到新的排放法规中。

把车辆认证过程从可控的试验室环境,延伸到真实道路上,这将是欧洲的首创,也是轻型车辆认证试验的一大重要里程碑。与RDE配套的汽车排放物测量,将依靠便携式排放监测系统 (PEMS),这也是目前衡量实际排放量的最佳技术,之前已经在欧美一些中型至重型的移动动力污染物的监控中得到证实。
2015年5月,欧盟委员会就RDE测试过程本身的技术规格达成一致,包括行驶道路的选择、坡度、车辆行驶速度、重量等等。但一些关键的方面仍然未定案,特别是执行的日期和限值的严厉程度。目前柴油机NOx限值是2007 年提出的欧6标准80毫克/km。

考虑到试验室工况和实际工况的差异,欧盟拟引入整合因子 (CF), 为放宽限值开了一道后门。据介绍,这是为不同排放标准的切换提供缓冲,也考虑到新测试法规过程中的多种不确定性。把整合因子CF乘以原先商定的欧6限额,就是新的标准,例如CF为2,意味着NOx不允许超过的上限就是80x2=160毫克/km。

欧盟同时也表示,尽管引入整合因子,但相比目前市场上NOx排放超标6倍的柴油车而言,新的排放法规将比现有的标准要严格的多。如果顺利的话,从明年开始,欧洲将是第一个在实际道路上大面积采用RDE试验的地区。

五、汽车企业的巨大挑战

这个改革措施,尤其是RDE的采用,对欧洲车企来说,可谓影响深远的。长期以来,他们习惯了对NEDC循环这个重点突出、覆盖面狭窄的考题,可以驾轻就熟地完成优化任务;现在,要突然面对WLTP和RDE这两份重点不突出,几乎覆盖发动机全部工作范围的考卷,对即将到来的考试突然间都变成了学渣,心里没有一点的底气,更不用说开发和生产成本上的大幅提升。

对于柴油机而言,影响更是负面的。LMC汽车动力总成分析师 Al Bedwell评论说,欧洲的这一法案,将迫使汽车制造商加速发展代价高昂的后处理技术,而大幅减少使用柴油动力的微型车和小型车。

大众,福特,MINI 和沃尔沃将是首当其中,因为这几家公司柴油机较多使用相对廉价但效率低的LNT作为NOx后处理技术,要转换到高效但昂贵的SCR,面临的技术与成本的压力更大。据测算,要达到RDE的限值要求,平均每辆车的成本要增加800欧元,这将使得柴油机在低价的小型车市场失去优势。

研究管理顾问罗兰·贝格预测,到 2030 年柴油汽车将从欧洲的微型车市场消失;紧凑车型中,柴油车的比例将降低为30%, 而超过 70% 将配备汽油引擎。中型车市场,柴油机的份额将从64%下降到55%。

六、立法博弈

在大众柴油门爆发之前,欧盟各方就新标准的各项技术细则基本达成一致,争论的焦点在柴油机氮氧化物的整合因子上。

推迟施行被否决

据The Gurdian(卫报网站)报道,英国、德国和法国的汽车公司一直在游说,希望放宽标准,并将WLTP和RDE的施行推迟到2021年以后。

9月23日,欧洲议会环境委员会通过表决,强调原定于2017年开始实施新标准的时间不变,并督促欧盟委员会在年底前完成立法。这个决定,是在大众公司柴油门持续发酵、总裁文德恩下台前提下做出的,可以认为是大众无意中踩下了立法改革的加速踏板。

“欧洲不能再浪费时间了”,环境智库T & E的 Greg Archer评价说,“我们需要下决心,坚定执行我们以前早就同意执行的”。

“欧洲汽车行业存在着严重的信誉问题,这个产业与我们的健康和环境,以及欧盟的声誉联系在一起",卢森堡的环境大臣Carole Dieschbourg说:“我们的任务就要督促他们履行承诺。”

放宽限值

推迟实施的动议没有成功,车企又把重点转移到负责立法的欧盟委员会来游说。所以当10月28日,欧盟委员会工业政策官员宣布将整合因子修正为2.1 和1.5时,欧洲汽车制造商联合会立即表示欢迎:“用两步走的方法来解决这个问题,是现实可靠的。”

但是,有良知的政客纷纷表示震惊,议员Catherine Bearder说,”这是又一次把汽车公司的利益置于公共利益之上”。

议员Bas Eichhout也说道:“汽车企业在满足欧洲排放标准上一事无成,我们不应该再给他们送大礼。政府不应该对不断爆发的丑闻充耳不闻,更不应对空气污染对公众健康的危害置之不理。”

按照立法程序, 技术委员会的条例草案仍必须由欧盟委员会以及欧盟的最高决策机构欧洲议会批准。可以预见,在今年年底的期限之前,争论还将继续。

小结:

其实,ICCT所检测的车辆中,还是有大概10%的柴油车,可以在试验室和真实道路上都能够达到欧6排放标准对于氮氧化物要求的。这说明,满足当今排放的要求的先进技术是存在的,标准也是合理的。

车企不能以自己的技术或产品布局的考虑,来要挟立法机关,置公众利益而不顾。要重新赢回信誉,就应当把游说的精力放到产品和技术上,勇于承担应该承担的社会责任。(车聚网)


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