中国对汽车排放采取行动

中国最新的轻型车国6排放标准将推动汽车硬件和润滑油的变革

即使在中国正大力推动汽车电气化的浪潮下,市场中仍然有大量配备内燃机的汽车出售,这意味着全新的、旨在进一步降低汽车尾气排放的国6排放法规正在给市场带来变革。 新指标限值的严格程度有望推动使用更先进的车辆硬件及引入新的润滑油技术。近期,行业洞察网站 Insight编辑与润英联行业联络经理高思远博士专门就国6标准及其对技术要求的潜在影响进行了交流。

自2000年国1标准推出以来,排放法规中对乘用车的允许排放限值要求一直在稳步收紧。最新的国6法规原计划定于2020年7月在全国范围内实施,但受新冠疫情影响,这一规定被延期至2021年1月执行。推动这一法规实施的主要因素是要降低新车排放,同时,中国也在制定法规以改善汽车的燃油经济性。尽管经济受到疫情影响,但中国乘用车总销量在2020年仍超过2000万辆。此外,尽管新能源汽车的销量有大幅增长,全年销量达到137万辆,但仍不足新车总销量的7%。

当前中国销售的乘用车中,90%以上仍包含内燃机(ICE)。

2020年10月发布的《 2020-2035年新能源汽车发展计划》指出,到2030年,新能源汽车(NEV)的销量将占当年汽车总销量的40%。 就汽车保有量而言,这表明以此时间规划,届时将有约20%的车辆是新能源汽车,这意味着仍将有大量的采用传统动力系统的车辆在道路上行驶。

此外,在中国,新能源汽车是指完全或主要由新能源驱动的新型动力系统车辆,包括装有内燃机的插电式混合动力汽车。

中国有强大的决心来保证新车尽可能清洁,尤其是在中国道路上行驶车辆的平均年限已超过6年的情况下。这些数据表明为了改善空气质量,对尾气排放的控制要求将会持续进行。

同时,中国政府已承诺降低二氧化碳排放。将这一承诺与新能源车销量目标相结合,从而使得如何改善含有内燃机的新型汽车的燃油经济性就变得十分重要。根据当前的第4阶段燃油经济性标准,2020年所售新车的平均油耗目标为5.0 升/100公里。

此外,我们还看到政府采取一系列激励措施来鼓励用国6新车替换旧车,这有助于市场平稳过渡到国6标准。

国6a制定了严格的指标要求

国6a标准为许多参数设定了新的排放限值,例如,对包括一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)在内的某些污染物的排放限值,现在要比欧6(欧洲新型轻型汽车排放规定)更严格。这些限值被逐步收紧,例如氮氧化物(NOx)以及总碳氢化合物(THC)的指标比2000年水平降低了90%以上。

非甲烷类碳氢化合物和一氧化二氮(N2O)的限值也被引入,同时还加入了针对汽油发动机的颗粒数指标。国6a是行业首个燃油中立标准,这意味着现在对柴油和汽油车的限值是相同的。

除了新增限值外,国6a也开始使用全球统一轻型车测试程序(WLTP)。 这意味着车辆测试会应用更多的瞬态循环,且采用更为真实情况下的工况条件,与之前国5采用的NEDC(新欧洲驾驶循环测试)相比,车辆在更高的运行温度下工作更长的时间。RDE(实际行驶污染物排放)也涵盖在国6要求内,但在2023年7月之前,仅对氮氧化物(NOx)和颗粒数(PN)进行监控和记录。

这些变化正推动着OEM车厂技术不断发展及润滑油和添加剂行业的创新。

预期硬件会出现变化

由于这项新法规的实施,我们可以预见将会有更为复杂的技术被投入使用。

满足真实世界驾驶情境下颗粒物(PN)和氮氧化物(NOx)的排放目标以及日益增加的动力系统电气化趋势正推动着汽油颗粒过滤器(GPF)和更高效催化转换器的引入。

可以预计会有更广泛的高热效率设计使用(意味着具有更高的喷射压力)、优化的空燃比以及米勒/阿特金森循环高压缩比发动机概念的使用。此外,OEM车厂还将在柴油车和汽油车上采用颗粒过滤器,以帮助实现新的颗粒物排放(PN)目标。

我们看到本土和全球性的OEM车厂正采取相似的方法,即对具有更高的有效热效率(BTE)的发动机开发和动力系统的电气化。

这些系统不仅需要车辆在更长的时间内维持其性能表现,还要确保燃油经济性不会降低。我们认为,使用先进的润滑油将会帮助车辆有效运行。

国6标准对润滑油配方的影响

新的排放法规要求配方降低SAPS含量,以确保与后处理设备兼容。

目前,美国石油协会(API) SL及以下类别规格的机油在中国市场使用普遍。

我们预计未来3-5年内市场对API/ILSAC GF-X规格的机油需求将持续增长,对符合ACEA及OEM车厂规格机油的需求也会有所增长。

随着更严格的中国乘用车企业平均燃料消耗量(CAFC)法规在2021年生效,我们可以预期润滑油粘度等级将会继续变低。 目前,SAE 10W-X黏度等级机油占据了约40%的市场份额,而SAE 0W-X黏度仅占不到15%的市场份额。到2029年,SAE 0W-X和5W-X黏度等级将占据约70%的市场,同时我们也可以预见未来趋势将继续向0W-20以及更低粘度等级发展。这些更低粘度的润滑油有助于帮助OEM车厂实现CAFC目标,而润滑油面临的挑战是如何保证维持其他基本的特性。

在不同的添加剂组分之间打造恰当的平衡正变得日趋重要,以确保发动机得到足够的保护,保持最新一代后处理系统的性能,并改善燃油经济性。此外,由于OEM车厂希望维持或延长润滑油的换油间隔,润滑油也需要能够在更长的时间内可靠稳定地持续所需的性能表现。

我们认为,WLTP测试循环的使用可以更加关注润滑油整体配方,以确保满足燃油经济性、硬件耐久性和后处理保护性能的要求。

未来的减排计划

展望未来,国6b将于2023年7月1 日起在全国范围内开始实施。随着对多个指标的进一步收紧,国6b设置了一些世界上最为严格的排放要求。

尽管最终的符合性因子仍有待确定, RDE测试的排放限值将从2023年7月起强制执行。 此外,未来的燃油经济性目标将基于2020年的5升/百公里指标进一步收紧。到2025年,在WLTP下,包括新能源汽车在内的车辆平均燃料消耗量目标将降至4.6升/百公里,到2030年将降至3.2升/百公里,然后到2035年将降至2.0升/百公里。

这些趋势意味着硬件会发生进一步变化,并且润滑油也要发挥更大作用来满足未来所有这些要求。

润英联国6技术

作为一家世界领先的燃料和润滑油添加剂配方、制造和销售企业,润英联拥有大量先进的添加剂组分,可以满足最具挑战性的规格要求。 此外,在开发满足ILSAC GF-6标准以及ACEA规格严格要求的润滑油添加剂研发过程中获得的经验也正用于研发适用于下一代国6标准发动机的配方。

我们强大的中灰分含量产品已被广泛用于工厂初装油和售后服务市场中。这些产品经过专门设计,可以兼容包括颗粒过滤器和催化转化器在内的后处理系统。我们的产品组合还包括优异的清净剂系统,提供酸中和、清净性、摩擦改进剂和粘度指数改进剂技术,以提高燃油经济性。

此外,在动力系统的电气化趋势下,我们还推出了专用的混动车润滑油产品,以提供电气化应用的特定性能需求,产品的性能表现已通过大量的行车试验获得了验证。在新能源汽车市场不断增长的同时,我们也不能忽视这样一个重要的事实,即确保内燃机的有效润滑对于驱动效率提升和减排是至关重要的。

随着监管机构实施更为严格的排放和燃油经济性目标,OEM车厂在寻找有效的方法来满足规格要求,我们可以预见这些因素都将对润滑油配方带来深远的影响。

先进的润滑油需要提供改善的燃油经济性和更为持久的发动机保护。在中国,我们正与业界各方合作伙伴紧密合作,以确保我们开发的创新产品可以完全满足中国市场的需求。


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