中国环境报记者 刘秀凤
“新车所配的催化剂,最多只能解决整车寿命中10%时间的排放问题,其余90%时间的排放问题必须靠更换催化剂来解决。”四川大学教授陈耀强日前表示,目前国内在用车的尾气催化净化剂没有得到有效更换,这是造成机动车尾气污染严重的重要原因之一。
尾气催化净化剂是控制机动车尾气排放、减少污染的有效手段。如果催化剂到期不及时进行更换,不仅会大幅增加污染物排放,还会增加车辆的油耗。但因为国内尚未实施完善的I/M制度,也没有强制更换的要求,催化剂定期更换工作一直不到位。
催化剂过期危害大
催化剂有设计使用寿命,若不及时更换,污染物排放会增加上百倍
按照国家相关标准要求,满足国Ⅱ、国Ⅲ、国Ⅳ、国Ⅴ排放标准的催化剂设计使用寿命分别为8万、8万、10万和16万公里,超过上述行使里程,车辆排放就要超标。按整车寿命行使80万公里估算,国Ⅱ、国Ⅲ、国Ⅳ、国Ⅴ车应分别更换10次、10次、8次和5次催化剂,才能保证整个寿命期间的排放满足排放标准要求。据测算,每年约有20%的在用车应更换催化剂。“如果是出租车,因为行驶里程较长,可能使用一年,催化剂就需要更换。”陈耀强说。
2013年2月,陈耀强的研究团队采用简易瞬态工况法对部分车辆的实际污染物排放值进行了检测,检测结果表明在用车辆污染物排放超标情况“极其严重”。
根据此次检测结果,在催化剂寿命内的车能够满足排放标准要求,污染物排放很低;行使18万公里的车(超过催化剂一倍的寿命),排放超标10倍左右;行使32万公里的车(超过催化剂4倍的寿命),排放超标20倍左右;行使70万公里的车(超过催化剂9倍的寿命),排放超标100倍以上,远超过有铅汽油和化油器时代汽车的排放。
什么原因导致催化剂过期后排放增加如此之大?据测算,汽车尾气净化催化剂完全失效引起的排放增加应在排放限值的3倍以下。“由于润滑油中的磷、锌等在催化剂孔道的沉积及结碳,将会导致催化剂孔道变窄或部分堵塞,造成发动机排气阻力(背压)增加,从而导致发动机的燃烧状况急剧劣化,污染物排放大量增加。催化剂超过使用寿命的时间越长,污染物排放越严重。这是造成我国在用车污染物排放超过排放标准数十倍甚至上百倍的原因。”陈耀强说。
过期后为何不能强制更换?
不定期更换失效的催化剂会造成污染物排放失控,但国内没有M(维护)制度,发现问题得不到及时维护
催化剂是一种消耗品,任何催化剂都是有使用寿命的。在石油化工、医药等领域,所使用的催化剂都要定期进行更换,否则会给生产企业造成重大损失,机动车尾气催化净化剂也应如此。
目前,很多国家都规定机动车尾气催化净化剂在过期后需要强制更换,否则将受到重罚。比如,在美国,汽油车催化剂作假会被罚款2.5万美元,柴油车催化剂作假会被罚款3.4万美元;加拿大设计了专门的环保车牌,标明下一次更换催化剂的时间,超过一天罚款100加元,而更换催化剂仅需300加元左右。
“满足排放标准的车的排放都不高,在用车在整个寿命期间实现达标排放技术上没有问题,即使考虑整车性能劣化因素,排放增加两倍,排放仍然是很低的。”陈耀强强调,不定期更换失效的催化剂就会造成污染物排放完全失控。
据介绍,目前国内市场中,2L排量汽油车的催化剂价格不到2000元,1.3L汽油车的催化剂价格1000多元。因为更换催化剂后,可以有效减少燃油消耗,对于车主的经济成本也是有利的。
对于这个问题的解决,陈耀强认为需要实施I/M制度,也就是检测/维护制度,及时发现车辆在尾气排放方面存在的问题,并进行及时维护和更换催化剂。但遗憾的是,虽然政府倡导、专家呼吁了很多年,I/M制度在国内并未真正实施。或者说,目前国内只有I(检测)制度,而没有M(维护)制度,检测中即使发现问题也不能及时有效地得到解决。
未被执行的I/M制度
机动车尾气检测流于形式,需要保证更换的催化剂是合格的
“虽然有规定,但I/M制度在国内并未真正变成制度去执行,这是今后需要进一步加强的。”一位与政府部门接近的专家表示。
目前,国内机动车尾气检测行业中,双怠速法、简易稳态工况法、简易瞬态工况法等工艺路线并存。记者了解到,双怠速法无法检测车辆氮氧化物排放情况,机动车排放污染物最多的是加速段的后半段和恒速段的前半段,但简易稳态工况法检测的是恒速段后半段,这一段的污染物排放量相对较少,不能有效区分车辆污染物排放是否超标。
国家机动车污染防治专业委员会副主任颜梓清向记者透露,全国约有4000条简易工况法检测设备在使用,90%是拼凑技术,直接影响了检测数据的真实有效。由于对检测过程缺乏质量控制,对检测运营商的监管也存在不足,导致很多地方的检测运营市场混乱,造成检测流于形式。
实施严格的I/M制度,一方面要制定I站管理制度和运行规范,另一方面要完善M站。因为I站只能发现问题,M站的有效运行才能保证污染减排的实现。
陈耀强说,M站的职责是为排放超标的车辆更换催化剂并进行维护,使其能够实现排放达标。目前,一些4S店和维修站在更换催化剂时存在价格不合理、使用假冒伪劣催化剂等问题。
M站制度的关键是更换的催化剂必须是合格的,保障车主利益,使用不合格催化剂必须受到处罚。“要保证M站催化剂合格,应建立方便、快捷、准确、低价的催化剂性能和耐久性实验室监测标准和设备。”陈耀强说。
2003年实施国Ⅱ标准以来,我国积累了大量需要更换催化剂的车辆。陈耀强乐观地估计,若这些车辆都能更换合格的催化剂,在短期内实现污染物排放下降80%是可能的,这相当于从2003年到现在积累的高排放车辆又变成真正合格的车辆。