作者:马晓岚 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2013-12-26 16:22:13
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商用车排放升级技术有重大突破
 
2013年以来,国内多地发生PM2.5污染物严重超标事件,PM2.5污染物中,汽车尾气对此的“贡献率”在22%以上,其中保有量不到20%的商用车,每年尾气污染物排放量却占机动车尾气排放总量的60%左右。中国商用车产销量已多年保持全球第一,是排放“大户”,
 
商用车排放升级一直是全球科学家努力解决的难题。日前,由艾蓝腾新材料科技(上海)有限公司研发的“合金泡沫工艺技术”为全球商用车提供适用于相当于国IV 、国V及更高标准的安全高效排放控制技术解决方案,该方案有别于传统汽车尾气后处理技术,其机械加工性能好,颗粒物过滤效率高,再生性能强,体积相较于传统设计可以减小20 – 50%,从而使轻量化成为其中最大的特点之一。
 
“清洁空气,让生活更美好”为企业价值理念的艾蓝腾,其特有技术具有广泛的应用空间,目前已在化学工艺、清洁空气和专用产品方面得到了广泛应用,该公司是清洁空气事业部的全球研发和生产中心,其中国区董事总经理李军博士表示:“如此布局主要是因为以金砖四国(中国、俄罗斯、印度、巴西)为代表的新兴市场是商用车后处理产品增长潜力以及最佳技术匹配的市场。例如中国卡车市场需求,截至2013年6 月20 日公告第248 批次,中国前10 位重卡企业的国四车型申报总量为7714 种,接近国三申报总量(13908 种)的一半数量,排放升级需求巨大。”
 
据悉,该技术的独特的理化特性——不同合金成分、多变的孔径、高比表面积、耐高温性、较轻的质量、容易涂覆、噪音吸收、100%和3D开孔结构,决定了其广泛的应用前景尤其是在商用车尾气后处理方面。该工艺技术源于加拿大国际镍公司和德国佛朗霍夫研究院的技术合作,曾于2003年获得德国“年度创新材料”奖。目前,艾蓝腾已成长为全球泡沫合金市场的领先企业,也是全球唯一一家可以量产泡沫合金的企业。
 
李军博士表示:“目前,艾蓝腾针对商用车开发出来的适用于国IV 、国V及更高标准的安全高效排放控制技术产品APOC/ cDPF已在梅赛德斯-奔驰、曼卡、斯堪尼亚、沃尔沃、依维柯等知名企业的相关产品上得到了广泛应用;国内方面,已与6-10家国内领先的发动机制造企业建立了合作或供应关系。整体市场反馈良好,供应需求呈不断增长态势。”
 
未来,该技术将在现有的APOC/ cDPF两大型谱基础上适时推出SCR和SCRf产品并深化应用研究,延伸到更多更细致的车型,同时开发适用于非道路用车等清洁空气周边产品。
 
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机动车尾气主要污染物:NOx、PM 2.5、HC、CO 等 (共670多种); 此外, 还包含经大气中的光化学反应产生地表臭氧(O3) 和 过氧化物,此类污染物称为二次污染物。
 
对人体危害:
 
PM 2.5:易引起上呼吸道感染、心脏病、支气管炎、气喘、肺炎、肺气肿等疾病,
 
很多微粒远小于2.5微米,不但入肺,而且进入血液,对人体危害极大;
 
NOx:NO是血液性毒物,具有与血红蛋白(Hb)的强结合力;NO2比NO的毒性强5
 
倍,主要是影响呼吸系统,诱发肺细胞癌变;
 
NOx:NO是血液性毒物,具有与血红蛋白(Hb)的强结合力;NO2比NO的毒性强5
 
倍,主要是影响呼吸系统,诱发肺细胞癌变;
 
CO:与血红蛋白(Hb)的强结合力,致使人体处于缺氧状态死亡;
 
对植物、建筑物等具有腐蚀性,造成农作物减产
 
2013年9月10日, 国务院颁布《大气污染防治行动计划》(又称 “国十条”),明确提出到2017年,全国地级及以上城市可吸入颗粒物浓度比2012年下降10%以上。
 
柴油机排放比汽油机排放更难解决的困难是什么?
 
汽车尾气排放后处理系统,是一个较为复杂的化学反应器。汽油发动机通常控制在理论空燃比下燃烧,因而其排气中的三类主要有害成分,CO, HC, 和NOx 可以通过高效三元催化剂同时实现均相(气相)氧化和还原反应,从而将有害成分转化为无害的CO2, H2O和N2。柴油发动机通常是高空燃比下的富氧燃烧,燃烧生成的主要两类有害物质,PM (颗粒物) 和NOx,不能通过均相化学反应同时实现氧化和还原,而只能分别通过气固氧化反应(颗粒过滤和再生)或气液还原反应(尿素选择性还原)来转化。后处理系统(反应器)的设计和控制复杂性成倍增加。此外,柴油的低硫化相较于汽油的无铅化,进程极其缓慢。加上柴油发动机本身的设计水平及生产一致性水平限制,使用条件的差异等等,使得柴油发动机的排放控制,远比汽油发动机的排放控制复杂和困难。
 
 
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