广州执行轻型汽车国六排放标准的时间将推迟至7月1日国六排放标准 实现“无缝切换”

广州日报 2019-03-06 04:21

汽车企业通过升级发动机等技术提升,实现“国六”的“无缝切换”汽车企业通过升级发动机等技术提升,实现“国六”的“无缝切换”汽车企业通过升级发动机等技术提升,实现“国六”的“无缝切换”

国六排放标准(下简称为“国六”),肯定是2019年汽车领域的首位“热词”。目前,广州执行轻型汽车国六排放标准的时间将推迟至7月1日,同时设置两个月过渡期,以方便市民办理车辆登记上牌手续。推迟执行“国六”,之于汽车企业相当关键,他们能够抓紧时间推出更多的“国六标准”的车型,消化转型升级带来的成本增加,进而实现“无缝切换”;而站在用户立场上,则可以有更长的时间做判断,到底是选购“国五”车型,还是一步到位购买“国六”车型?去年,《科创》就先进动力总成,做过一期关于广州造“世界级”发动机的专题报道。这一次,我们再次聚焦广州造发动机,看看广州汽车制造业在应对“国六”上的最新进展。

文/广州日报全媒体记者周伟力

图/广州日报全媒体记者苏俊杰

从“国五”到“国六”升级

是“先下山,再爬山”的过程

对于想在今年上半年买车的消费者,“国五”or“国六”,这不是一个容易下的决定,不仅直接关系到购车、用车、养车等方面的支出,还会直接影响到二手车残值率、车辆的可靠性和耐久度。也许还有一些用户心存那么一点侥幸,采用改装、加配、调试,“国五”车能否直接升级为“国六”?这是人之常情,有些消费者“国五”车型才买没多久,换车就意味着大笔的开支和不菲的精力投入。

要解答这些问题,就需要先了解国六排放标准。“国六排放标准不仅对尾气进行了排放限值,同时就"蒸发排放"和"低温排放"作出详细的规定。”广汽研究院常务副院长、动力总成技术研发中心主任吴坚博士接受记者采访时表示。

据了解,“国六b”与“国五”相比,氮氧化物排放将(NOX)下降42%,颗粒物(PM)下降33%,挥发性有机化合物蒸发排放限值下降65%,总碳氢化合物(THC)和非甲烷碳氢化合物(NMHC)分别下降50%。横向比较,“国六”排放污染物限值与“欧6”相同,蒸发排放和OBD接近美国。综合起来,“国六”是全球最严排放法规。

联想集团董事长兼CEO杨元庆在不同场合下表示,从传统电脑制造商到科技公司,中间没有捷径可以走,等于你站在一个山顶,要攀爬另外一座更高的山——只能先下山,再爬山。汽车发动机从“国五”到“国六”的升级,表面上只是简单的数字变化,其背后也是“先下山,再爬山”的艰辛过程,远不是社会上随便一家汽修厂和某一种“发动机催发剂”可以做到的。而作为普通用户,要使用“国六”车型,唯一的方法就是“换车”。

要满足“国六”需多方面“发力”

必须承认,应对“国六”,首当其冲的“捷径”是直接生产纯电动汽车。然而,无论是世界巨头,还是中国品牌,都清晰意识到,在未来较长一段时间内,传统发动机依然是市场主体。在业内专业人士看来,只要有排放和能耗方面的指标,“总有技术手段去解决”。

那么,“国五”和“国六”到底有哪些不同?先说“排放”。提及机动车排放,首先会想到“气体”,常用“尾气”来称呼。而事实上,机动车排放除了“气体”,还有“颗粒物”。

国六排放标准中,“气体污染物”和“颗粒物”的限值要明显低于“国五”。其中,“气体污染物”限值提升50%。对于“颗粒物”,“国六”在“质量”和“数量”两个维度都有限值要求,即“颗粒物”不仅质量要低,而且数量也要少。

降低氮氧化物等尾气排放,有一套行之有效的方法,如高压直喷、EGR尾气再循环、优化燃烧室结构等技术改造,这相信读者都有所耳闻。但对于“颗粒物”收集,会比较陌生。简而言之,要降低“颗粒物”排放,需要增加尾气“过滤”程序。如果说“国五”只需要一次过滤,“国六”则需要三次,甚至更多。

降低氮氧化物和颗粒物两种排放,工作只完成60%,“国六”还对汽车的蒸发排放有要求。所谓“蒸发排放”,可以这么理解:车辆外面有一个“空气罩”,车辆在这个“空气罩”里开启空调运行48个小时。然后,计算整个“空气罩”里的汽油蒸发量。“国六”对蒸发限制是48小时不超过0.7g,而“国五”是24小时不超过2g。更为关键的是,“国六”对蒸发排放还提出了16万公里耐久要求,即在16万公里使用里程内,蒸发性能的“劣化”不能超过0.06g。

换言之,要让一款普通发动机满足国六排放标准,不仅要通过各种技术手段降低发动机气缸摩擦、提升汽油燃烧效率,以降低氮氧化物等气体排放;还需要通过颗粒捕集器来收集、回收,还原颗粒物,满足新的OBD排放测试;更要考虑到油箱、油路和整套动力总成的密封效果,以降低汽油蒸发。举个最简单的例子,车辆的油箱盖和油箱口都需要全新设计。这些还不是全部,到2023年之前,“国六”对RDE仅进行监测,在2023年7月1日之后,将正式强制实施。所谓RDE,就是实际道路测试。即车辆在实际马路上行驶,也需要全面满足届时的国六排放标准。

零成本完成排放“迭代”不可行

单车生产成本增加3000元

“要满足"国六"这个全球最严格的排放标准,升级改造发动机,只完成了六成工作,其余四成还要对动力总成的外围设备进行升级,增加颗粒物收集器,并对油箱、排气管等进行改进。”吴坚表示。

换言之,以零成本或极低成本完成这一次的排放“迭代”,那是不可能的。传统汽车动力总成专家古惠南认为,传统车企这一次的挑战可谓空前,“一台1.5L自然吸气发动机的成本是5000元,而要让其满足“国六”排放,需要另外增加5000元,等于翻了一番。”

而根据环保部门测算,将能够采取的降本手段都使用上,为满足国六排放标准,单一车辆仍需要1200元左右的“升级”成本。

如何消化这些成本?减少汽缸数,从四缸到三缸;降低发动机排量,从1.5L到1.0L;工业化大规模生产,加速普及……大部分汽车企业都选择在内部“消化”上涨的成本。这也就不难解释,截至目前,市面上的“国六”车型售价多数保持不变。但这种状态能否持续,将来会不会涨价,现在还不得而知。

5000元或许偏高,1200元又过于理想化。一位在中国品牌生产部门工作的杨先生表示,汽车企业内部曾做过评估,至少在2019年,因应“国六”,单车生产成本的增加一般在3000元左右。但他同时表示,“一开始升级成本比较高,从明年开始,随着产量上升,成本会逐步降低。”

要满足“应试”还要留出“余量”

“如果将"国六"当成一场考试,出发点不同,结果也会完全不同。出发点是"应试",所有的升级和改造是以通过"国六"测试,那可以省下不少的成本。但假如出发点是"实际使用",那在满足"应试"标注基础上,还需要留出20%的"余量"。”吴坚介绍,“如此,才能确保"生产一致性"。”所谓“生产一致性”,就是生产线上和在检测中心的样机,在性能上是一致的。

那么,如何理解“余量”?因为在汽车实际使用过程中,驾驶习惯、环境气候、道路条件和汽油质量等因素都会影响车辆排放。仅仅只是在实验室和测试时满足“国六”排放,是远远不够的,还需要将能力提高到更高程度,再回过头来满足“国六”,这才是名副其实的达标。这超出的部分,就是“余量”。

像2.0TGDI这个广汽首款实现量产的第三代发动机,全面满足国六b排放,最大功率170Kw,最大扭矩380Nm。在将热效率推高到38.5%的同时,还兼顾了升功率,达到85Kw/L。采用的技术不仅有电控废气阀、进排气双VVT、可变机油泵、电加热节温器、滚子摇臂液压挺柱、正时静音链传动、双平衡轴等先进技术,而且有许多目前国内市场并不多见的黑科技,比如广汽GCCS燃烧控制技术、350bar高压直喷系统、双流道涡轮增压等。此外,还匹配第二代START-STOP发动机自动启停系统和第二代双离合变数器,提升燃油经济性的同时,还将低了制造成本。

吴坚表示,不同车企,设置的“余量”有所不同。可以肯定,广汽“国六”发动机“20%”余量站在了行业的最前端,甚至领先部分合资车企。对于广汽动力总成,AVL的评价是“达到了世界先进水平”,AVL是一家在世界汽车、发动机行业拥有极高知名度和良好声誉的动力总成咨询设计公司。

广州造“国六”车迅速增加

同时兼顾燃油经济性

在“国六”这场“竞速”中,各大汽车厂商都在摩拳擦掌。吴坚就用“不容易”来形容从“国五”到“国六”的转变。2018年底,广汽集团首先自主研发的第三代高性能发动机2.0TGDI已经开始实现量产。这还只是第一步,广汽集团还规划有一系列的崭新的动力总成,包括但不限于2.0TM、1.5TM、1.5TDGI、1.0TDGI等产品。而1.5TDGI、1.0TDGI会出现在A+、A和A0级车上,而2.0TM和1.5TM由于采用米勒循环,会搭载在更加注重燃油经济性的混合动力车上。

2月25日,上汽通用宣布,旗下凯迪拉克、别克、雪佛兰三大品牌将大规模引入通用汽车全新一代驱动系统,计划到2020年实现近70%的装机率。是的,除了广汽,本田、丰田、通用等主流汽车企业先后发布了全新一代的动力总成。这些动力总成都有“全新一代”的前缀,而全新一代动力总成往往意味着“推倒重来”和“从零做起”。

在吴坚看来,过去的经验可以借鉴,但绝对不能照搬和照抄。他表示,“在应对"国六"上,中国自主品牌均已实现了自力更生,掌握了一整套技术,没有购买,也不需要购买。”

与此同时,第四阶段燃油限值要求将在2020年全面考核,届时汽车企业需将单车的平均百公里油耗降低至5.0L。于是,在研发升级“国六”过程中,汽车工程师们就将这个问题“二合为一”一起解决了。吴坚表示,相比于上一代发动机,广汽第三代发动机在燃油经济性上有更好的表现。

据上汽通用汽车泛亚汽车技术中心发动机燃烧及架构技术总监王立新介绍,在Ecotec1.0T上,采用高压涡轮增压器、钟摆式双质量飞轮、双气道喷射DPI等新技术,再升级改进了中置可变气门正时、分离式冷却等多个零件和系统。广汽本田明确表示,会将旗下混合动力系统推广到奥德赛和凌派等更多车型上。可见,在应对“国六”上,以广汽为首的传统车企们干劲十足,正快速实现向国六排放标准的“无缝切换”。

记者观察

每一次排放法规执行,几乎都意味着一次企业实力的大洗牌。对于传统车企而言,“国六”是挑战,也是对新造车企业挑衅的强有力回击。据测算,一旦顺利满足国六排放标准,传统汽油车从生产到全生命周期使用过程中的碳排放,并不会比纯电动车高多少。必须承认,为满足“国六”,传统车企付出许多,海量的资金和人力投入到这项研发当中。但一段时间后回头看,市民在享受高效移动出行的同时,还拥有蓝天和白云,这将会是多么美的一幅画面。

到7月1日“国六”的真正实施,汽车企业的“过渡”时间看似很长,实则很短。广州汽车企业已经积极行动起来,推出或即将推出一系列的“国六”车型,这种积极主动的态度,值得其他还在观望的车企学习。

解码国六标准

“国六”难在哪?

在国六排放标准实行之前,我国机动车排放法规一直参照欧盟。从“国六”开始独创。“国六”在延续欧六排放标准的同时,还融合了美国排放标准。综合而言,是目前全球最严的排放标准。

“国六”过渡期

在过渡期内,车主可依据有效凭证,为2019年7月1日之前已购买或已从外地转出的国五排放标准车辆办理注册登记和转入登记。注意,过渡期内再购买车型,必须符合广州最新的排放法规,即“国六b”。

标准涵盖范围

总质量超过3.5吨的重型汽车仍执行国五排放标准。3.5吨以下,不管是汽油车还是柴油车,都需执行“国六”排放标准。目前市面上常见的轿车、SUV、MPV总质量多在2吨以下,属于轻型汽车,届时,只有符合“国六”标准才能在广州销售。

“国六”车型

截至2019年2月21日,轻型车共有65家企业1175个车型(2156个信息公开编号)1287693辆车进行了轻型车“国六”环保信息公开,与上周汇总环比增加45个车型、83158辆车。公开车型均为“国六b”。其中,广汽传祺、广汽本田、广汽丰田等广州企业旗下已有多款车型进入目录。

“国六”油品

广东省同时规定,车用成品油供应企业及自备车用燃料企业应当按照《广东省人民政府关于全面推广使用国Ⅵ车用燃油的通知》(粤府函﹝2018﹞218号)的要求,按时保质供应国Ⅵ车用燃油,以适应广东省提前实施“国六”标准的需要。

“国六”至少“管”五年

目前,国六排放标准已经有明确的规划时间,标准将设置“国六a”“国六b”两个不同阶段的标准。不出意外,在2023年后,还会增加“实际道路行驶排放测试”的“国六C”。换言之,从2019年起,“国六”车型至少可以使用五年,甚至更长。假如选“国五”车型,在购车这一环节,由于优惠幅度大,能节省不少开支,但转卖时,二手车残值率较低,“国六”车则反过来。

图表:周伟力

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