重型車國六標準日益臨近 后處理系統集成一體化成發展趨勢

自國四排放標準實施以來，后處理系統已成為柴油車尾氣污染控制的必備裝置。尤其是在國六階段，更為嚴苛的排放限值要求，給我國柴油車污染物排放控制帶來巨大挑戰。對于后處理系統的性能、耦合，以及后處理與整車的系統集成提出了更高要求。

如今，重型車國六標準日益臨近，后處理系統行業該如何做出應對?后處理系統的集成排布，是否符合行業的發展趨勢?

后處理系統集成一體化是發展趨勢

相較于國四、國五排放標準，國六階段對PM、NOx、CO和HC排放提出了更為嚴苛的要求，這也導致僅配裝SCR或POC系統的車輛無法達到國六排放標準。為此，很多供應商針對后處理系統進行了設計優化，并采用了全新結構。

目前來看，國六后處理系統采用的主流技術路線是DOC+DPF+SCR+ASC，即先通過氧化催化器(DOC)，降低尾氣中的CO和HC，再利用顆粒捕捉器(DPF)降低尾氣中的顆粒物，最后通過選擇性催化還原器(SCR)降低尾氣中的NOx，而氨逃逸催化器(ASC)一般安裝在SCR后端，在載體內壁使用貴金屬等催化劑涂層，用于還原廢氣中的氨。這一系列操作，可有效減少尾氣中有害排放物的含量。

“開發國六后處理系統時，供應商不僅要結合排放限值的要求，還要考慮如何對增加的配置進行合理布局。”天津大學內燃機燃燒學國家重點實驗室副主任姚春德指出，隨著排放標準的不斷升級，后處理系統集成一體化的趨勢愈發明顯。

姚春德進一步介紹，后處理系統走向集成化的原因主要有以下三個方面：一是柴油車作為運輸工具，留給后處理系統的裝置空間有限。因此，為了節約空間，后處理系統的結構需要根據整車布置進行改進;二是在尾氣進入后處理系統后，會進行一系列氧化催化還原反應，這個過程對溫度的要求較高，需要部件之間保持緊湊距離。比如，SCR系統的催化還原，需要借助DPF過濾過程中的余熱來提高排氣溫度，進而保障系統的正常工作;三是后處理系統的開發需要適應市場需求進行低成本設計，從一定程度上來講，集成式后處理系統更省材料、更節約成本。

對此，多位業內專家也持有相同觀點。在山東省汽車行業協會副會長兼秘書長譚秀卿看來，集成式后處理系統不僅能夠節約空間和成本，還有利于提高裝置的安裝效率，是行業當下以及未來的發展趨勢。

集成式后處理系統尚存技術難點

無疑，從整車布置空間和低成本要求等層面考慮，集成式后處理系統更具優勢。不過，有業內人士指出，想要實現國六后處理系統集成，需要從總成耐久性、保溫性、總成背壓、NVH性能、集成化布置、流速均勻性、尿素結晶等多維度綜合考慮。尤其是當后處理系統內部集成更多裝置時，會對產品自身的可靠性、安全性以及后續的維修保養提出更多挑戰。

“按照整車制造商的要求，我們會根據測算數據，對后處理系統進行整體結構設計。”在接受記者采訪時，無錫威孚力達催化凈化器有限責任公司市場營銷部客戶經理徐海兵告訴記者，一般企業開發后處理系統時，主要會聚焦產品能否滿足排放標準，以及關注市場終端對于產品價格的接受程度，而對于產品安全性方面的考量確實有所欠缺。同時，相比分布式后處理系統，集成式產品的后續維修保養成本更高，一旦某個部件出現問題，很可能需要更換整個系統。

“在后處理系統進行氧化還原的過程中，DPF是最容易出現問題的部件。”姚春德介紹說，在國六階段，車輛對于燃油、潤滑油的清潔度和含硫量要求非常高，如果用戶使用不合規的油品，會導致DPF堵塞，進而影響整個后處理系統的氧化、還原效果。另外，由于在集成式后處理系統中，DPF和其他部件是串聯關系，很容易造成“一堵全堵”的情況出現，所以需要更加精確地控制DPF的過濾量，對于其再生功能及時進行技術性干預。

對此，某品牌后處理系統研發技術人員表示，盡管后處理系統的集成技術相對成熟，但在特殊工況或無法加注符合標準油品的情況下，后處理系統仍有可能出現“一堵全堵”的問題。事實上，在國四、國五階段，類似的故障也比比皆是，這表明在排放標準不斷升級的背景下，后處理廠商需要加強研發創新和技術儲備，并且做好成本控制以及產品的充分驗證。

除了技術難點亟待突破，集成式后處理系統易安裝、易拆卸的特性，也給運輸從業者增添了很多煩惱。記者了解到，由于國六后處理系統單價高，其中一些部件以貴金屬作為催化劑涂層，且提煉難度不大，很容易進行后續加工，這給了不法分子可乘之機。自國六排放標準實施以來，偷竊后處理系統的案件頻發，嚴重損害了卡車司機的利益。

對此，徐海兵表示：“從研發角度來看，廠商可以在設計產品時，提供多種防丟失措施。除了可以通過加固硬件防范，還可以在后處理系統上安裝觸摸式傳感器。一旦有異常觸碰，傳感器便可及時將信息傳送到系統平臺，觸發被動報警。這樣一來，后處理系統丟失率將會大大降低。”

在姚春德看來，想要從根本上防范后處理系統被盜，相關企業需要不斷提升技術水平、突破技術瓶頸，進一步減少催化劑中的貴金屬含量，或者使用鈣鈦礦等價值不高的替代資源。另外，從節能減排的角度來看，柴油+甲醇的技術路線可能更符合中國國情，也可以直接避免因為需要安裝后處理系統而帶來的問題。

未來市場增量可觀 技術、成本是核心競爭力

隨著國六排放標準的逐步實施，后處理市場將迎來新的發展機遇。不過，機遇往往伴隨著挑戰，這塊“大蛋糕”已經成為零部件企業的必爭之地。

據了解，康明斯、銀輪股份、威孚高科、貴研鉑業、艾可藍等國內外企業均已積極布局，完成了相關的技術儲備，以搶占國六后處理市場份額;自主零部件企業正向市場領軍企業發起沖擊。不過，與外資企業相比，自主企業在后處理產能、技術研發等方面仍有差距。

“由于技術領先和品牌影響力大，跨國零部件公司在國內柴油車后處理領域占有較大的份額。而在燃氣車領域，國內后處理廠商與跨國公司的市場份額比例各半。”徐海兵告訴記者，現在博世、康明斯等跨國公司創新性地推出了U型后處理系統。相比而言，U型后處理系統更具技術先進性，不僅能夠有效應對排放升級，還具有出入口布置靈活、安裝方式多樣化，且更容易快速與整車集成等優勢。

“基于U型后處理系統的優勢，不少整車企業已開始要求國內后處理廠商跟進開發。”徐海兵表示，在激烈的市場競爭中，國內自主企業需要靜下心來攻堅克難，做好產品的自主研發以及成本控制，進一步解決后處理系統集成過程中存在的問題，只有不斷地自我完善，才能形成核心競爭力。(李亞楠)