為什么要嚴控柴油車?
更新時間: 點擊:8616 所屬欄目:公司新聞 Update Time: Hits:8616 Belong Column:News說起柴油車,毀譽參半,一方面柴油車有其自身的優勢,另外一方面柴油車帶來的污染也越來越嚴重。我匯總了柴油車尾氣的危害性,以及各國對待柴油車的一些政策,看完這些你就能理解為什么要嚴控柴油車了。具體從五點展開,重點請看三、四部分。
1、柴油車的優勢;
2、柴油車排放情況;
3、柴油尾氣的危害性;
4、各國應對措施;
5、柴油車未來發展。
一、柴油車的優勢
柴油機與汽油機相比熱效率高30%,具有功率更大、壽命更長、動力性能更好的特點。同時柴油機排放產生的溫室效應比汽油低45%,一氧化碳與碳氫排放也低。因而從節約能源、降低燃料成本角度上講,柴油發動機轎車在部分地區推行甚廣。
在美國,柴油發動機和車輛約占整個運輸隊的三分之一;在歐洲,柴油車的普及率極高,如德國等國的出租車基本上已完全是柴油轎車;國內方面,《2018中國機動車年報》顯示,2017年全國柴油車保有量1956.7萬輛,占汽車保有量的9.4%,而且數量是逐年遞增。
二、柴油車排放情況
柴油機排出的廢氣主要包括:
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煙塵或顆粒物(PM);
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氮氧化物(NOx),可產生地面臭氧(煙霧)和酸雨;
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碳氫化合物(HC);
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一氧化碳(CO);
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其他有害的空氣污染物(HAP)和空氣毒物。
其中排放量比較多的是氮氧化物(NOx)和顆粒物(PM),《2018中國機動車年報》顯示,柴油車氮氧化物(NOx)排放量占汽車排放總量的68.3%,而柴油車顆粒物(PM)排放量占汽車排放總量更是達到99%以上。
按照大多數人的理解,柴油機在出廠前經過了各種嚴酷的檢驗,為什么上路后仍然存在如此嚴重的污染呢?主要原因有幾點。
一是車輛的實際行駛排放(RDE)和模擬工況或循環測試有很大的不同,國際清潔能源網站(ICCT)上有一個測試數據,一輛行駛的柴油車排放的NOx是標準限值的15倍多。
二是柴油車目前無論是消除PM還是NOx,基本上都是通過后處理裝置實現,比如通過SCR(催化還原)消除NOx,但是這種方式需要消耗尿素,但加尿素這種事一是需要消耗成本,二是行駛過程中關了也無法監管。
再有類似“大眾柴油車造假”事件,其實不僅僅是大眾,很多柴油車輛都存在類似的情況,比如:奔馳尾氣催化轉換器混裝、江淮OBD以次充好等。
三、柴油尾氣的危害性
如上所述,因為柴油車排放大量的氮氧化物(NOx)和顆粒物(PM),而這兩種物質無論是對環境還是人群,都會造成嚴重影響。
1、《柳月刀》上有篇文章(*1)用最具影響力的流行病學研究評估了與柴油機排氣相關的癌癥風險,結果是暴露于柴油廢氣中的鐵路工人,肺癌風險增加了40%,而經常接觸柴油機廢氣的駕駛員和碼頭工人的肺癌風險增加了15-40%。且隨著工作時間的延長,風險呈顯著上升趨勢。
2、真實排放量組織(TRUE)在倫敦做了長期的柴油車尾氣測試,在其一份報告(*2)中指出:倫敦最常見的出租車,其排放的NOx是普通個人汽油車的30倍。倫敦市長Sadiq Khan說:“倫敦的空氣有毒,會損害兒童的肺部生長,導致成千上萬的過早死亡,并增加患哮喘和癡呆癥的風險”。
3、在之前的一篇文章(查了多篇科學文獻,給你一份PM2.5知識圖譜)中,柴油車排放的尾氣中顆粒物粒徑在0.1-1微米之間占比較多,而細顆粒物造成的危害也在文章中有列舉。
4、加拿大衛生部在對科學獨立審查的基礎上得出結論(*3),柴油機排氣不僅會導致肺功能下降,還會引起呼吸道,心血管和免疫系統等方面的問題。他們設計了一個模型,通過建模估計,在2015年由于道路和非道路柴油車的排放,導致了1030例過早死亡,其中原因都是柴油尾氣排放的PM2.5和NOx。
5、根據印度理工大學坎普爾研究所(IIT)坎普爾(Kanpur)提交的一項研究結果(*4),在新德里,柴油可能占新德里冬季空氣污染的19%。而柴油導致的癌癥風險比在新德里運行的汽油車輛高19倍。他們估計,柴油增加了超過35萬新德里居民的癌變風險。
6、磐之石環境與能源研究中心在2019年發布了一份報告,由北京大學醫學部公共衛生學院勞動衛生與環境衛生學系,教授、博士生導師潘小川寫的文章《交通污染的健康危害及防控效益分析》(*5),比較系統地介紹了交通污染對健康的影響。包括:呼吸系統、心血管系統、神經系統、致癌效應、疾病負擔等。
2012 年,國際癌癥研究所(IARC)將柴油機尾氣列為明確的人類致癌物,指出柴油機尾氣暴露可引起肺癌,與膀胱癌的發生風險也呈正關聯。
四、各國應對措施
美國
美國環保署EPA制定一系列排放法規,包括:
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商用卡車和公共汽車的煙霧,煙灰和其他空氣污染法規
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重型設備排放法規
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機車排放法規
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船舶排放法規
另外,美國還有國家清潔柴油計劃,在2009年至2013年期間,對近60000臺發動機進行了改裝或更換;SmartWay計劃則是幫助貨運行業提高供應鏈效率,通過托運人、承運人與EPA之間的運輸合作關系,對節油技術進行全球合作。
歐洲
由于歐洲的柴油車較多,有很多文章分析歐洲的柴油車管控不夠好。比如,《連線》雜志在2020年3月9日發表了一篇文章(*6)批評歐洲在“大眾造假門”過去5年后,對待柴油車的態度仍不明確。
來自TRUE的文章(*7)顯示,有些城市在效仿巴黎的做法:先建立低排放區(LEZ),以減少運輸中的空氣污染。低排放區規定進入的車輛標準必須達到要求才能進入,根據當前的實施計劃,到2030年,將僅允許電池電動和氫燃料電池車輛進入LEZ。
在德國,已經有一些城市針對柴油車下了禁令,但市政府和法院觀點不一致,市政府更希望通過安裝尾氣過濾裝置、將公交車改為電動驅動、為企業用車提供電動車補助、修建更多自行車道等措施來解決柴油車NOx超標問題。
中國
在國內,關于柴油車的的控制基礎來自《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》(*8)。其中提到需要“積極調整運輸結構,發展綠色交通體系”,提高鐵路貨運量比2017年增長30%;
推廣使用新能源汽車,公交、環衛、郵政、出租、通勤、輕型物流配送車輛使用新能源或清潔能源汽車,重點區域使用比例達到80%;
淘汰老舊車輛,重點區域采取經濟補償、限制使用、嚴格超標排放監管等方式,推進國三及以下柴油貨車淘汰更新;
加快油品升級;
強化移動源污染防治。
因為國內基礎本來就差,所以柴油車改進空間其實挺大。但目前的監管也僅僅是一個起步,還有很多的事情需要去做。
五、柴油車未來發展
柴油機憑借其獨特的優勢曾一度被部分國家認為是“綠色發動機”。然而柴油機廢氣致癌的認定一出,具有眾多光環的柴油機似乎一下便成為人們眼中的“魔鬼”。就是這樣的“冰火兩重天”。
可想而知,在接下來的幾年內,無論是標準修訂還是監管,柴油車一定會越加嚴格。這也倒逼各個企業需要對研發投入更多精力,目前各國在柴油機后處理方面已經投入了非常多的開發工作,包括柴油氧化催化(DOC)減少廢氣、顆粒物過濾(DPF)消除PM顆粒物、催化還原(SCR)消除NOx等。同時在柴油車道路監管方面,會遵循《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》中提出的“天地車人”一體化監測模式。
另外一方面,探尋更清潔的柴油似乎是唯一出路。非盈利組織柴油論壇(*9)一直在提倡這個概念:更清潔的柴油燃料,先進的發動機和有效的排放控制相結合,可實現細顆粒和煙霧形成化合物(如氮氧化物)的近乎零排放。希望我們所有人能盡快用到零排放的柴油,這樣無論是對人、對環境、以及能源的使用率,都是積極的。
參考資料:
1
https://www.thelancet.com/journals/lanonc/article/PIIS1470-2045(12)70280-2/fulltext#article_upsell
2
https://www.trueinitiative.org/blog/2018/december/london-cabs-up-to-thirty-times-as-toxic-as-personal-cars
3
https://www.canada.ca/en/health-canada/services/publications/healthy-living/human-health-risk-assessment-diesel-exhaust-summary.html
4
https://theicct.org/blog/staff/should-delhi-ban-diesels
5
http://www.reei.org.cn/publication/743
6
https://www.wired.co.uk/article/diesel-pollution-scandal
7
https://www.trueinitiative.org/blog/2020/march/report-impacts-of-the-paris-low-emission-zone-and-implications-for-other-cities
8
http://www.gov.cn/zhengce/content/2018-07/03/content_5303158.htm
9
https://www.dieselforum.org/
編輯 / 汪鋒
同陽科技開發經理