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環(huán)境污染是目前世界各國面臨的共同問(wèn)題。作為重要的污染源之一，機動(dòng)車(chē)的尾氣排放備受關(guān)注，減少機動(dòng)車(chē)尾氣排放是業(yè)界共同的責任。面臨日趨嚴峻的環(huán)境問(wèn)題，世界各國都制定了嚴格的排放法規及實(shí)施時(shí)間表。與此同時(shí)，我國的排放標準也在不斷升級。2016年1月14日，環(huán)保部和工信部聯(lián)合宣布從2016年4月1日起至2018年1月1日將分階段在全國范圍內實(shí)施國Ⅴ標準。目前，北京和上海等城市已率先實(shí)施國Ⅴ標準。
所謂“國Ⅴ標準”，即“國家第五階段機動(dòng)車(chē)污染物排放標準”。與國Ⅳ標準相比，國Ⅴ標準的環(huán)保指標進(jìn)一步加嚴，其中含硫量從50ppm降至10ppm。我國實(shí)施的國Ⅴ標準，相當于歐盟于2009年起開(kāi)始執行的歐Ⅴ標準，對氮氧化合物（NOx）、碳氫化合物（HC）、一氧化碳（CO）和懸浮粒子等機動(dòng)車(chē)排放物的限制更為嚴苛。
有數據顯示，與國Ⅳ標準相比，采用國Ⅴ標準的輕型車(chē)NOx排放可降低25%，重型車(chē)NOx排放可降低43%。升級到國Ⅴ標準，對于汽油車(chē)來(lái)說(shuō)，提高了對NOx排放的要求，還新增了對缸內直噴的汽油車(chē)顆粒物濃度的檢測。對于柴油車(chē)來(lái)說(shuō)，多方面的指標均有較大幅度提升，其中顆粒物濃度更是嚴格了82%，國Ⅴ此次提升的目標更多的是柴油車(chē)。
SCR與EGR兩大技術(shù)路線(xiàn)之爭
為了滿(mǎn)足不斷提高的汽車(chē)尾氣排放標準，整車(chē)制造商和零部件供應商都在不斷地進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，諸多新技術(shù)不斷涌現，如EGR（廢氣再循環(huán)）、SCR（選擇性催化還原技術(shù)）、DPF（柴油顆粒過(guò)濾）、DOC（柴油氧化催化器）和POC（顆粒氧化催化轉化器），以及多種技術(shù)組合。
經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，最終形成了以SCR和EGR兩大占據主導地位的技術(shù)路線(xiàn)。其中，SCR技術(shù)通過(guò)機內凈化降低顆粒物（PM）排放，采用在尾氣中噴入尿素溶液，使其發(fā)生催化還原反應，將有害的NOx轉化成無(wú)害的氮氣和水。而EGR系統則是通過(guò)EGR將NOx排放降低到標準要求以下，通過(guò)DOC或者DOC+DPF將TPM（總顆粒物）降低到排放標準以下。EGR系統有多種組合形式，主要有EGR+DOC、EGR+DOC+DPF和EGR+DOC+POC等。
SCR系統的優(yōu)勢在于無(wú)需對機體進(jìn)行改動(dòng)，即可實(shí)現排放標準升級；發(fā)動(dòng)機耐久性好；燃油經(jīng)濟性好；對燃油和機油品質(zhì)要求低；無(wú)催化器堵塞風(fēng)險；技術(shù)升級連續性較好；維護費用低等。其劣勢在于初始成本高；質(zhì)量較大，單車(chē)損失有效載荷在400kg左右；對封裝要求較高；有低溫失效問(wèn)題，尿素在-11℃會(huì )凝固，在黃河以北地區使用，需加裝解凍裝置，進(jìn)一步增加了成本和損失了有效載荷；最主要的問(wèn)題是隨車(chē)攜帶的尿素一般可使用5000～10000公里，需及時(shí)補充，面臨尿素的供應和配給問(wèn)題。
而對于EGR+DPF系統而言，其優(yōu)勢在于初始成本低，對封裝要求低。而其劣勢也異常明顯，首先是其可靠性差，比如，由于廢氣溫度高，催化劑燒蝕，額外噴油促成二次再生，導致催化劑“中毒”，DPF管路易發(fā)生堵塞，同時(shí)，廢氣溫度高使得冷卻系統的可靠性降低，造成冷卻系統易損等。其次，從使用成本上，與SCR系統相比，其油耗要高10%左右，而且，DPF更換費用高（約8000元），一旦發(fā)生管路堵塞，必須更換DPF總成，費用昂貴。再有，EGR+DPF對超低硫含量的燃油及高品質(zhì)潤滑油的依賴(lài)性很強。
相比較而言，SCR尾氣后處理控制技術(shù)是目前世界各國特別是歐盟各國普遍采用的控制柴油車(chē)尾氣排放的一項成熟技術(shù)。
不同地區的應用實(shí)踐
從國外的實(shí)際情況來(lái)看，在歐洲，隨著(zhù)排放法規的逐漸趨嚴，從實(shí)施歐Ⅳ標準開(kāi)始，大部分廠(chǎng)商出于成本因素，在采用低硫（甚至無(wú)硫）燃油時(shí)，SCR技術(shù)由于其較好的燃油經(jīng)濟性而得到蓬勃發(fā)展，尤其是在中重型柴油機市場(chǎng)，SCR技術(shù)成為滿(mǎn)足歐Ⅳ、歐Ⅴ法規的主流技術(shù)方案。輕型車(chē)和公交車(chē)則選用EGR+DOC+DPF。
而在美國，主要采用EGR+DOC+DPF技術(shù)路線(xiàn)來(lái)滿(mǎn)足US2007排放法規。其原因在于，美國的燃油價(jià)格比較低，尿素供應系統及其相關(guān)基礎設施建設尚未健全；同時(shí)，US2007HDD標準提出了新車(chē)24萬(wàn)公里無(wú)維修的要求，這也在一定程度上阻止了SCR技術(shù)在美國的應用，因為使用SCR技術(shù)約每5000～10000公里就要添加一次尿素。不過(guò)，2006年美國EPA發(fā)布了認證SCR技術(shù)的輕型和重型柴油車(chē)申請排放證書(shū)程序，表明美國也開(kāi)始使用SCR技術(shù)。對于要求更高的歐Ⅵ以及美國EPA2010排放標準，單純依靠SCR或者EGR+DOC+DPF技術(shù)都很難達到要求，必須把兩者相結合才能滿(mǎn)足要求。
在亞太地區，由于排放測試循環(huán)的定義有所不同，在日本，從JP05法規開(kāi)始，柴油機首先采用的是DPF方案；不過(guò)隨著(zhù)法規更加嚴格，從JP09法規開(kāi)始，其排放解決方案中需要加入SCR系統。印度已于2010年4月在11個(gè)大城市實(shí)施了相當于歐Ⅳ的排放法規，目前在印度，SCR技術(shù)已是中重型柴油機排放解決方案的主流技術(shù)。
而在中國等新興市場(chǎng)，SCR技術(shù)的應用大行其道，一方面是因為SCR技術(shù)在減少排放的同時(shí)可以節省燃油；另一方面，SCR系統有較高的耐硫特性，在低硫燃油供給還不充足的中國，SCR系統有其特殊的適用性；還有，采用SCR技術(shù)的另外一個(gè)顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)是當發(fā)動(dòng)機的本體滿(mǎn)足歐Ⅳ要求之后，本體不用改動(dòng)，只通過(guò)優(yōu)化SCR后處理系統就能滿(mǎn)足歐Ⅴ法規的需要，這個(gè)方案可以為客戶(hù)節省大量的開(kāi)發(fā)費用。
東風(fēng)御風(fēng)：踐行國Ⅴ標準的佼佼者
作為東風(fēng)旗下的高端輕客品牌，升級到國Ⅴ標準的御風(fēng)系列產(chǎn)品采用了當前占據主流的SCR技術(shù)路線(xiàn)，搭載了技術(shù)先進(jìn)的日產(chǎn)品牌ZD30發(fā)動(dòng)機，可滿(mǎn)足國Ⅴ標準。
據介紹，日產(chǎn)ZD系列發(fā)動(dòng)機專(zhuān)門(mén)針對中國市場(chǎng)開(kāi)發(fā)，其功率可達80～150kW，采用了世界上最先進(jìn)的產(chǎn)品技術(shù)，具有高可靠性（質(zhì)量穩定、有保障、故障率低，由于采用SCR技術(shù)，不存在DPF堵塞、渦輪增壓高負荷工作和冷卻系統加大等問(wèn)題）、低油耗（最低燃油消耗率為210g/kWh，遠低于普通柴油機240g/kWh，百公里節油表現尤為突出）、輕量化、超靜音（噪音低于93.2db遠遠小于國際標準118db）和低排放（采用16氣門(mén)設計，使發(fā)動(dòng)機進(jìn)氣更充分，排氣更順暢，使燃燒更充分；采用博世電控高壓共軌+進(jìn)口電控水冷EGR+DOC后處理技術(shù)；獨特的活塞內置冷卻油道結合機油冷卻噴嘴，多重技術(shù)降低機油消耗和PM值）等五大優(yōu)勢。
在使用成本上，ZD系列發(fā)動(dòng)機也有著(zhù)明顯優(yōu)勢：1）油耗相比國Ⅳ標準可節約10%，動(dòng)力輸出順暢、燃油霧化性能高；2）SCR系統維護經(jīng)濟性好，只需針對零部件進(jìn)行更換維護；3）潤滑油標號要求低（CF-4級），費用低；4）尿素添加容易，御風(fēng)國Ⅴ車(chē)型的尿素罐容積為10kg，油箱容積為80L，每添加一次，對應2.5箱柴油。換算成費用，即0.016元/公里；其添加頻率為每2500公里添加一次尿素。
滿(mǎn)足國Ⅴ標準的御風(fēng)系列產(chǎn)品搭載了高性能的2.5T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機和6擋手動(dòng)變速箱，油耗表現更佳，同時(shí)，其外觀(guān)內飾的細節也有部分升級，實(shí)用性進(jìn)一步加強。作為踐行國Ⅴ標準的佼佼者，相信東風(fēng)御風(fēng)將掀起一股環(huán)保熱潮。
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