減少汽車燃油蒸發排放 主動脫附泵的市場需求量將會陡增

汽車燃油蒸發控制系統(EVAP)是用于減少燃油蒸發排放的系統。

研究結果表明：傳統的燃油蒸發控制系統不再適應越來越嚴格的排放標準。加裝基于ECU控制的主動脫附泵的EVAP系統及其控制策略可以使碳氫化合物(HC)氣體排放減少67%。已經有部分量產發動機配裝加裝主動脫附泵的EVAP。國六b標準全面實行后，主動脫附泵的市場需求量會陡增。

■優化升級燃油蒸發控制系統

汽車燃油具有揮發性。油箱內的燃油蒸發后若不加以控制和處理，揮發的燃油將通過滲透等方式進入大氣，對環境造成污染。汽車對燃油蒸汽的處理主要通過燃油蒸發控制系統對其吸收。燃油蒸發控制系統工作原理為：油箱蒸發的燃油蒸汽經過管道進入碳罐，碳罐內裝有活性炭，可以對燃油蒸汽進行吸附;當碳罐內燃油蒸汽需要脫附的時候，打開電磁閥，利用發動機進氣歧管的真空度使碳罐內燃油蒸汽完成脫附。

近年來，燃油汽車的效率越來越高，渦輪增壓和自動啟停等技術普及，導致進氣歧管的真空度大大下降?；旌蟿恿ζ嚢l動機大量時間關閉，碳罐揮發的燃油脫附能力不足。另外，國六排放標準比國五更加嚴格，現有的EVAP無法再繼續滿足越來越嚴格的排放標準。因此，對傳統EVAP進行優化升級迫在眉睫。

國內外許多企業提出了各種提升燃油揮發吸附能力的方案。其中，在傳統的EVAP加裝主動脫附泵優勢明顯，成為最理想的解決方案之一。

與傳統的EVAP相比，加裝了主動脫附泵的系統主要是多了一個由ECU控制的主動脫附泵用于主動脫附。主動脫附泵主要由渦殼、葉輪、電機、殼體、后蓋、電路板等組成。

主動脫附泵實際上是一個離心風機的結構，其尺寸與重量都很小，不包括支架，其體積大約在1000立方厘米左右，重量不超過300克。主動脫附泵對整個EVAP的性能起著至關重要的提升作用。

■應用優勢顯著

國六階段蒸汽排放限值比國五嚴格了很多。2020年5月11日，生態環境部、工業和信息化部等四個部門協同公布《關于調整輕型汽車國六排放標準實施有關要求的公告》：從2020年7月1日起，全國性范疇實施輕型汽車國六a排放標準，嚴禁生產國五排放標準輕型汽車，進口輕型汽車應合乎國六排放標準;從2023年7月1日，全國、實施更加嚴格的國六b標準。

傳統的EVAP利用進氣歧管節流進行脫附，脫附能力不足，效率低，加裝了主動脫附泵的EVAP脫附能力強，能量效率高。比如，某加裝主動脫附泵的燃油蒸發回收系統可以有效降低碳氫化合物氣體排放，降低比例高達67%。

因為混動汽車的發動機不是一直啟動的，所以，傳統汽油汽車的脫附控制策略在混合動力汽車上并不適用。

當前，混合動力汽車主要有以下兩種控制策略：

一是基于碳罐滿載狀態的碳罐脫附方法。在需要碳罐檢測的工況下，傳感器通過檢測碳罐通氣口的油氣濃度判斷碳罐是否逸出燃油蒸汽，從而判斷碳罐是否滿載。未滿載時無需啟動發動機進行脫附，當碳罐通氣口檢測到有燃油蒸汽逸出時，認為碳罐滿載，啟動發動機進行脫附。

二是基于油箱壓力與脫附時間間隔的碳罐脫附方法。ECU同時檢測油箱壓力和脫附時間間隔，一旦兩者其中之一達到脫附臨界值，就啟動發動機進行碳罐脫附。

綜上所述，混動汽車的EVAP系統控制的缺點是：在需要進行脫附的時候，發動機可能并沒有啟動，此時需要啟動發動機進行脫附，降低了混動汽車的節能效率。因為混動汽車的脫附系統與傳統汽油汽車的脫附系統有較大不同，需要分別研發和維護，增加了研發和維護成本。加裝了主動脫附閥的EVAP系統就可以同時滿足各種動力形式的汽車主動脫附。

傳統EVAP在許多工況下并不能進行脫附。

當前，國外主動脫附泵廠商數量占據優勢，原因之一是國外技術領先、國內技術力量薄弱;原因之二是最嚴格的國六b標準還未正式實施，主動脫附泵還未成為必需品。在最為嚴格的國六b標準正式實施之后，國內的生產廠商數量會激增。

在國六b實施后，國內主動脫附泵市場的年均需求增長率預計將超過40%，而廠商數量年均增長量也將隨之上漲。

許多整車企業都意識到未來EVAP增加主動脫附泵或許成為主流優化方式，于是都申請了自己研發的相關專利。東風公司申請了一種多線路的主動脫附泵與二次噴射系統配合使用的EVAP系統，以減少排放。上海大創汽車技術有限公司申請了一種雙葉輪結構的主動脫附泵，用渦輪增壓的氣體帶動其中一個葉輪，另一個葉輪進行脫附。長城公司也申請了與大創原理類似的專利，只不過用回流的燃油代替渦輪增壓的氣體提供動力。因此，國內整車企業在為國六b的實施做好了準備工作，各種形式的主動脫附泵成為諸多企業的第一選擇。

國內主動脫附泵市場規模還在發展，生產廠商數量有限，最主要的競爭出現在國外品牌與國內品牌之間。大陸和皮爾博格等國外品牌的優勢是研發起步較早、有技術積累優勢、品牌形象好，但是，其開發面對主體對象主要還是國外客戶，產品本土化不夠，沒有完全契合中國行情，且核心技術在國外，在中國所設工廠的研發能力并沒有優勢;寧波拓普集團有限公司等中國品牌優勢在于開發對象主要是國內客戶、契合度高、售后服務等方便，劣勢在于易受人們國內品牌質量的“刻板”印象影響。

在2023年國六b排放標準正式實施時，主動脫附泵或許將成為各大企業的最佳解決方案。更進一步，主動脫附泵電機控制系統支架的減噪減振等各方面研究也將成為熱點，控制性能、噪聲振動控制效果也將成為各大廠商競爭的關鍵性能指標。企業獲得更大市場，必須經歷殘酷的競爭。這就要求企業提高自身研發能力，找到更先進的控制策略和設計出效果更好的減振減噪支架。研發能力將成為這一領域的準入門檻，也將成為企業是否能長期生存的檢驗標準。

國內各大企業應加強品牌建設，努力提高品牌形象，才能在與發達國家品牌的競爭中生存下來。由于國內廠商原材料和技術獲取方便，成本也較低。成本與價格也將成為國內品牌的優勢。

國家政策將影響主動脫附泵行業發展。作為主打節能和環保的系統零部件，僅僅提高燃油經濟性，主動脫附泵并不能吸引整車企業選用。只有國家出臺更嚴格的排放標準，才能迫使整車企業選擇更為環保的產品。

■市場潛力巨大

當前，國內外生產主動脫附泵的廠家極少，主要有德國大陸集團、華域皮爾博格有色零部件有限公司、寧波拓普集團股份有限公司等。寧波拓普集團有限公司是國內開發生產主動脫附泵起步較早的企業，其研發能力在國內相關領域處在領先地位。

上汽通用已經大規模升級其量產車的驅動系統。比如，其旗下車型凱迪拉克、別克、雪佛蘭三大品牌將大規模引入通用汽車全新一代驅動系統。這一驅動系統最顯著的特點就是引入了第八代Ecotec發動機1.0T(配裝車型包括別克昂科拉、威朗、英朗、閱朗、凱越，雪佛蘭創酷、科魯澤、科沃茲等)。這一發動機配裝有智能電控脫附泵的燃油蒸發控制系統。

凱迪拉克在Ecotec發動機上配裝了全可變排量機油泵、智能主動電控碳罐泵等智能電氣化科技。智能主動電控碳罐泵可大幅度減少燃油蒸汽排放。相比傳統的油箱燃油蒸發回收系統，智能主動電控碳罐泵能減少67%的燃油蒸發排放。在滿足最嚴排放標準國六要求方面，凱迪拉克已經走在前面。

雪佛蘭邁銳寶XL采用了智能主動電控碳罐泵。這個電控碳罐泵能令汽油蒸汽由傳統的被動脫附升級為主動脫附，蒸發排放降低67%，滿足國六b及當前全球最嚴苛的加州蒸發排放法規要求。

具有主動脫附泵的燃油蒸發回收系統的國外領軍企業有大陸集團、博世集團、華域皮爾博格有色零部件有限公司。

大陸集團在2017年宣布引入全新的主動脫附泵，以滿足各個地區愈加嚴格的燃油蒸發排放標準。

皮爾博格是上汽旗下的華域汽車與德國萊茵金屬集團的合資企業，有國外先進技術的支持。

浙江合興集團有限公司與上海飛樂股份有限公司是大陸集團的零部件供應商，生產各類燃油蒸發控制系統零部件，是潛在的生產企業。

2016年大陸集團首次推出了主動脫附泵的方案，以應對嚴格的國六排放標準。假設轎車每個主動脫附泵元件的平均價格為300元，并且假設2018年有11%的汽車安裝了帶主動脫附泵的EVAP系統，假設之后每年增長5%，預計2023年生產的汽車將有36%加裝主動脫附泵。

國內主動脫附泵的需求總量將逐年上升。在國六b標準正式實施時，預計主動脫附泵的市場需求量會有一次爆炸式上漲。受供求關系影響，其價格可能也會上漲。

實際上，國內許多整車企業已經意識到主動脫附泵的應用優勢和應用前景。比如，早在2016年，上汽通用其旗下技術研發中心泛亞汽車技術中心就開始進行主動脫附泵設計;大眾汽車公司從2019年開始布局主動脫附泵。因此，“國六”標準逐漸實施，在傳統EVAP上加裝主動脫附泵是各個整車企業的首選解決方案。上汽通用旗下量產發動機第八代Ecotec發動機已經將主動脫附泵作為其亮點之一，改善了燃油經濟性和排放性能，做到了全球領先。

預測到2023年，中國汽車產量將達到2700萬輛，汽車保有量將達到3.51億輛，配套市場需求的主動脫附泵金額將達到29.16億元，維修市場需求的主動脫附泵金額將達到24.219億元。(上官文斌)