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巴斯夫中国

以技术创新守护蓝天白云

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城市间四通八达的道路在大地上构成了一张交通网络,往来的车辆支撑起了经济发展和国民生活。其中,公交车、运输卡车、长途客运车、环卫车、渣土车等以柴油发动机为主要动力的客车或货车是不可忽视的一部分。它们满足了人们的出行需求、承担了货物运输工作,但同时,也带来了诸多问题——交通拥堵、噪音,以及尾气排放问题。

柴油车排放污染高是一个不争的事实。国家环境保护部发布的《中国机动车环境管理年报(2017)》显示,全国柴油车排放的氮氧化物(NOx)接近汽车排放总量的70%,颗粒物(PM)超过90%。大量细微的颗粒物浮游在空中便会形成霾;中科院地球环境研究所王格慧课题组在线发表于国际著名期刊《美国科学院院刊》上的研究成果显示,大气细颗粒物上二氧化氮、液相氧化二氧化硫是雾霾期间硫酸盐的重要形成原因,而硫酸盐则是PM2.5的主要组成之一。

过去,由于柴油质量较差,企业又怕因技术升级导致价格上涨而失去成本优势,柴油车的尾气排放标准未被严格执行。

近几年,民众对于治理雾霾的呼声不断高涨,也使得政府部门坚定了治理决心。两年来,政府出台机动车尾气排放标准的时间间隔变短,标准要求也不断严苛。以国家第五阶段机动车污染物排放标准(简称“国五”)内的重型柴油车的标准为例,相较于“国四”标准,氮氧化物(NOx)排放标准从3.5克/千瓦时降至2克/千瓦时;到2020年国六标准将全面实施,这一数值会降至0.4克/千瓦时。此外,“国六”标准新增了实际道路行驶状态下的排放要求(PEMS),即要求车辆的排放既要在实验室条件下达标,更要在实际正常行驶状态下达标。由此可见,柴油车已经成为我国治理机动车排放问题的重点。

随着新版《中华人民共和国大气污染防治法》(简称“新大气法”)于2016年1月1日正式实施,环保部作为机动车排放问题的监管主体的地位得以明确。在监管手段上,政府改变过去重审核轻监管的做法,改为轻准入重监管:以往只要送检的车合规即可;而现在则要求每一辆车都合规达标,并且随时可能面临抽查。

当排放标准变得更为严格,监管手段更加周密透明,柴油车行业正在经历一场攸关生死的战役。如何才能突出重围?技术创新带动产品升级或成唯一的出路。于是,企业一改观念,开始重视政策法规,研究标准动向,主动积极地参与到技术升级、产品更新换代之中。对此具有前瞻性的企业则早已从技术升级中体会到创新带来的竞争力。

“巴斯夫是潍柴最紧密的合作伙伴之一,我们愿意选择国际上有品牌、有技术能力的供应商作为合作伙伴。”

冯刚,潍柴动力副总裁

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诞生于1946年的潍柴动力是目前中国综合实力最强的汽车及装备制造集团之一,是大功率发动机研制和生产上的市场领导者。一直以来,潍柴的产品研发得到了业界的高度认可。

在潍柴动力副总裁冯刚看来,技术实力是潍柴赢得市场的重要保障。一直以来,减少发动机的污染物排放是发动机技术创新的一大重点。“潍柴对相关领域的排放问题颇具前瞻意识,自2006年国三标准出台,就坚定不移地贯彻实施国家相关法规标准,开发相应技术路线。”冯刚介绍道。

随着排放标准不断提高,仅仅通过发动机机内净化技术的改进已无法满足相关要求。为了保持技术上的领跑优势,潍柴很重视与“外脑”的合作。

“巴斯夫是潍柴最紧密的合作伙伴之一,我们愿意选择国际上有品牌、有技术能力的供应商作为合作伙伴。”冯刚说。

2005年,巴斯夫成为潍柴后处理系统的第一家催化剂供应商,并与潍柴展开相关发动机后处理系统的研发合作,通过为发动机加装带有催化剂的尾气后处理系统来应对这一挑战。“十多年来,在后处理系统上,巴斯夫为潍柴提供了诸多技术支持,并引入了全新的理念。”冯刚说。

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巴斯夫亚太环保催化剂研究中心张嘉迪(左)与机动车排放催化剂部门吴海亚(右)正在讨论一款用于柴油发动机的巴斯夫Cu-SCR铜基选择性催化还原催化剂。

在此期间,巴斯夫为潍柴提供了一系列适用于国四、国五标准的柴油车排放控制催化剂。比如,潍柴的满足国四法规要求的第一批发动机,包括WP10、WP12、WP7,后处理系统使用的是巴斯夫钒基选择性催化还原催化剂(SCR)。这一技术可借助尿素溶液将氮氧化物(NOx)转化为水和氮气,同时具有温度应用范围广、耐久性高、改进碳氢化合物中毒抗性等优势。

经过多年的合作,潍柴充分信赖巴斯夫技术的可靠性以及支持力度,双方合作逐步深入。2008年,巴斯夫就成为潍柴研发共同体的初始成员。这一共同体旨在在产品研发立项早期便邀请相关供应商在同一平台进行协同创新,以便缩短研发周期,降低研发成本。2015年,巴斯夫利用具有自主产权的后处理模拟软件CatSim,为潍柴发动机电控单元(ECU)控制软件提供了后处理系统动力学方面的支撑。

成为市场的引领者不仅要满足现行标准,还要看得更远。“当国五标准出来时,潍柴的实验室标准已经严于国标,我们充分考虑到市场化后的油品质量、用户保养以及实际路况,并提前做好技术储备。”潍柴动力空气净化科技有限公司副总经理郎俊宇说,而这些指标正是下一步国家标准制定过程中考虑的问题。

2015年10月,北京市出台新规“特京五”标准,要求自2016年1月1日起,新增重型柴油车全部实施第五阶段排放标准,在行政区域内使用的重型柴油车建议使用净化效率高的壁流式颗粒捕捉器(DPF),以确保颗粒物个数(PN)不大于6×1012,这一标准严于国五水平。所幸的是,潍柴与巴斯夫很早便开始了针对国六标准的技术研发。面对这一新规,相关产品已具备了较强的基础,在经过调试匹配后,便能完成产品升级。这帮助潍柴抢占了市场先机。

当国家相关的政策法规监管改变时,潍柴需要对整个系统进行重新评估。随着国六标准将整车实际道路排放测试情况纳入测量体系,并要求使用便携式排放测试系统(PEMS)进行测试,柴油车的排放限值正面临着更为严苛的要求,也意味着催化剂的性能需要进一步增强。目前,巴斯夫正配合潍柴不断升级改进后处理系统的相关技术。潍柴WP10系列发动机是潍柴销量领先的发动机产品之一,自2011年国三阶段推出后便经久不衰。巴斯夫的解决方案能够帮助这款明星发动机在满足原先体积不变的情况下,达到更为严格的排放要求,从而保证该产品的生命力。这一方案已率先通过潍柴的内部验证。除此之外,巴斯夫的产品和技术不仅能够满足各项实验室检测要求,还可以满足老化状态下的排放标准,产品稳定性突出,也成为厂商通过检测,保持质量稳定性的重要保障。

“我们希望在未来的合作中,尤其是国六阶段,巴斯夫能把国外的资源和经验带入中国,通过针对中国的创新研发来满足中国实际的路况需求。”冯刚说,“这是满足国标排放的保证,也是保证潍柴竞争差异化的手段。” 

我们始终致力于开发创新型经济有效的解决方案,帮助客户应对最严格的排放控制法规,提高产品综合能力,并取得更大的商业成功。”

贝铭凯博士(Dr. Michael Baier),巴斯夫机动车排放催化剂亚太区副总裁

作为催化领域的全球领导者,巴斯夫不仅拥有跨地区一手行业经验,更有傲视业界的丰富产品线。目前,巴斯夫已针对即将出台的国六标准推出了多款产品:巴斯夫Cu-SCR铜基选择性催化还原催化剂采用了巴斯夫专利铜基分子筛技术,氮氧化物还原率可达95%,并具有卓越的耐久性和广泛的温度适用范围;而带SCR的颗粒捕集器则将SCR选择性还原催化剂和柴油颗粒捕集器合二为一,通过单一载体实现氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)的同时去除,在满足相关排放新要求的同时,节省了更多后处理系统空间,从而达到降低整体系统成本的效果。

“巴斯夫在中国拥有雄厚的开发实力,与潍柴也保持着长期的合作关系。我们始终致力于开发创新型经济有效的解决方案,帮助客户应对最严格的排放控制法规,提高产品综合能力,并取得更大的商业成功。”巴斯夫机动车排放催化剂亚太区副总裁贝铭凯博士(Dr. Michael Baier)表示。

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