重型车国六标准日益临近 后处理系统集成一体化成发展趋势

自国四排放标准实施以来，后处理系统已成为柴油车尾气污染控制的必备装置。尤其是在国六阶段，更为严苛的排放限值要求，给我国柴油车污染物排放控制带来巨大挑战。对于后处理系统的性能、耦合，以及后处理与整车的系统集成提出了更高要求。

如今，重型车国六标准日益临近，后处理系统行业该如何做出应对?后处理系统的集成排布，是否符合行业的发展趋势?

♦后处理系统集成一体化是发展趋势

相较于国四、国五排放标准，国六阶段对PM、NOx、CO和HC排放提出了更为严苛的要求，这也导致仅配装SCR或POC系统的车辆无法达到国六排放标准。为此，很多供应商针对后处理系统进行了设计优化，并采用了全新结构。

目前来看，国六后处理系统采用的主流技术路线是DOC+DPF+SCR+ASC，即先通过氧化催化器(DOC)，降低尾气中的CO和HC，再利用颗粒捕捉器(DPF)降低尾气中的颗粒物，最后通过选择性催化还原器(SCR)降低尾气中的NOx，而氨逃逸催化器(ASC)一般安装在SCR后端，在载体内壁使用贵金属等催化剂涂层，用于还原废气中的氨。这一系列操作，可有效减少尾气中有害排放物的含量。

“开发国六后处理系统时，供应商不仅要结合排放限值的要求，还要考虑如何对增加的配置进行合理布局。”天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室副主任姚春德指出，随着排放标准的不断升级，后处理系统集成一体化的趋势愈发明显。

姚春德进一步介绍，后处理系统走向集成化的原因主要有以下三个方面：一是柴油车作为运输工具，留给后处理系统的装置空间有限。因此，为了节约空间，后处理系统的结构需要根据整车布置进行改进;二是在尾气进入后处理系统后，会进行一系列氧化催化还原反应，这个过程对温度的要求较高，需要部件之间保持紧凑距离。比如，SCR系统的催化还原，需要借助DPF过滤过程中的余热来提高排气温度，进而保障系统的正常工作;三是后处理系统的开发需要适应市场需求进行低成本设计，从一定程度上来讲，集成式后处理系统更省材料、更节约成本。

对此，多位业内专家也持有相同观点。在山东省汽车行业协会副会长兼秘书长谭秀卿看来，集成式后处理系统不仅能够节约空间和成本，还有利于提高装置的安装效率，是行业当下以及未来的发展趋势。

♦集成式后处理系统尚存技术难点

无疑，从整车布置空间和低成本要求等层面考虑，集成式后处理系统更具优势。不过，有业内人士指出，想要实现国六后处理系统集成，需要从总成耐久性、保温性、总成背压、NVH性能、集成化布置、流速均匀性、尿素结晶等多维度综合考虑。尤其是当后处理系统内部集成更多装置时，会对产品自身的可靠性、安全性以及后续的维修保养提出更多挑战。

“按照整车制造商的要求，我们会根据测算数据，对后处理系统进行整体结构设计。”在接受记者采访时，无锡威孚力达催化净化器有限责任公司市场营销部客户经理徐海兵告诉记者，一般企业开发后处理系统时，主要会聚焦产品能否满足排放标准，以及关注市场终端对于产品价格的接受程度，而对于产品安全性方面的考量确实有所欠缺。同时，相比分布式后处理系统，集成式产品的后续维修保养成本更高，一旦某个部件出现问题，很可能需要更换整个系统。

“在后处理系统进行氧化还原的过程中，DPF是最容易出现问题的部件。”姚春德介绍说，在国六阶段，车辆对于燃油、润滑油的清洁度和含硫量要求非常高，如果用户使用不合规的油品，会导致DPF堵塞，进而影响整个后处理系统的氧化、还原效果。另外，由于在集成式后处理系统中，DPF和其他部件是串联关系，很容易造成“一堵全堵”的情况出现，所以需要更加精确地控制DPF的过滤量，对于其再生功能及时进行技术性干预。

对此，某品牌后处理系统研发技术人员表示，尽管后处理系统的集成技术相对成熟，但在特殊工况或无法加注符合标准油品的情况下，后处理系统仍有可能出现“一堵全堵”的问题。事实上，在国四、国五阶段，类似的故障也比比皆是，这表明在排放标准不断升级的背景下，后处理厂商需要加强研发创新和技术储备，并且做好成本控制以及产品的充分验证。

除了技术难点亟待突破，集成式后处理系统易安装、易拆卸的特性，也给运输从业者增添了很多烦恼。记者了解到，由于国六后处理系统单价高，其中一些部件以贵金属作为催化剂涂层，且提炼难度不大，很容易进行后续加工，这给了不法分子可乘之机。自国六排放标准实施以来，偷窃后处理系统的案件频发，严重损害了卡车司机的利益。

对此，徐海兵表示：“从研发角度来看，厂商可以在设计产品时，提供多种防丢失措施。除了可以通过加固硬件防范，还可以在后处理系统上安装触摸式传感器。一旦有异常触碰，传感器便可及时将信息传送到系统平台，触发被动报警。这样一来，后处理系统丢失率将会大大降低。”

在姚春德看来，想要从根本上防范后处理系统被盗，相关企业需要不断提升技术水平、突破技术瓶颈，进一步减少催化剂中的贵金属含量，或者使用钙钛矿等价值不高的替代资源。另外，从节能减排的角度来看，柴油+甲醇的技术路线可能更符合中国国情，也可以直接避免因为需要安装后处理系统而带来的问题。

♦未来市场增量可观 技术、成本是核心竞争力

随着国六排放标准的逐步实施，后处理市场将迎来新的发展机遇。不过，机遇往往伴随着挑战，这块“大蛋糕”已经成为零部件企业的必争之地。

据了解，康明斯、银轮股份、威孚高科、贵研铂业、艾可蓝等国内外企业均已积极布局，完成了相关的技术储备，以抢占国六后处理市场份额;自主零部件企业正向市场领军企业发起冲击。不过，与外资企业相比，自主企业在后处理产能、技术研发等方面仍有差距。

“由于技术领先和品牌影响力大，跨国零部件公司在国内柴油车后处理领域占有较大的份额。而在燃气车领域，国内后处理厂商与跨国公司的市场份额比例各半。”徐海兵告诉记者，现在博世、康明斯等跨国公司创新性地推出了U型后处理系统。相比而言，U型后处理系统更具技术先进性，不仅能够有效应对排放升级，还具有出入口布置灵活、安装方式多样化，且更容易快速与整车集成等优势。

“基于U型后处理系统的优势，不少整车企业已开始要求国内后处理厂商跟进开发。”徐海兵表示，在激烈的市场竞争中，国内自主企业需要静下心来攻坚克难，做好产品的自主研发以及成本控制，进一步解决后处理系统集成过程中存在的问题，只有不断地自我完善，才能形成核心竞争力。(李亚楠)