机动车排放标准
欧盟自2015年和2016年开始对所新生产乘用车和轻型商用车(所有M1、M2、N1和N2类车辆,参考车辆质量不超过2610kg)实施欧6标准,随后于2017在欧6d-TEMP阶段中引入了道路车辆NTE排放上限(即欧6排放限值乘以规定合规系数)要求。
在轻型车排放标准方面,欧盟系列标准采用了阿拉伯数字进行编号(例如欧1至欧6),管理对象包括乘用车和轻型商用车,根据车辆燃料类型和尺寸,排放限值也有所差异。从1970年到2006年间,欧盟(欧共体)主要通过Directive 70/220/EEC指令及其后续的数次修订来管理新生产轻型车的排放(即欧1前至欧4标准),欧盟指令需要在成员国层面转化为本国法律法规,才能落地实施。从2009年开始实施的欧5标准直接以欧盟管理法规的形式出台,可以直接在所有成员国强制实施。
表1. 欧盟轻型车排放标准实施时间
排放标准 |
实施日期 (新车型式核准) |
实施日期 (新销售和新车登记) |
管理法规 |
说明 |
欧1前 |
自1970年起 |
经历了多次修订更新。 |
||
欧1 |
1992年7月 |
1993年1月 |
(仅适用于乘用车) |
又称EC 93法令; 内容等效于ECE-R-83/01法令。 |
1993年8月 |
1994年8月 |
(适用于乘用车和轻型货车) |
内容等效于ECE-R-83/02法令。 |
|
欧2 |
1996年1月 |
1997年1月 |
又称EC 96法令; 内容等效于ECE-R-83/03 和ECE-R-83/04法令。 |
|
欧3 |
2000年1月 |
2001年1月 |
在HC+NOx限值的基础上增加了单独的NOx限值;内容等效于 ECE-R-83/05法令。 |
|
欧4 |
2005年1月 |
2006年1月 |
又称EC 2005法令。 |
|
欧5 |
a: 2009年9月 b: 2011年9月 |
a: 2011年1月 b: 2013年1月 |
Regulation 715/2007 “政策” Regulation 692/2008 “实施” |
欧5b阶段首次针对压燃式发动机实施颗粒物数量(PN)排放限值;内容等效于ECE-R-83/06法规。 |
欧6 |
2014年9月 |
2015年9月 |
/ |
/ |
a 对Directive 70/220/EEC指令的修订 |
下表总结了欧1至欧6各阶段标准的排放限值。表中列出的所有日期均指标准针对新车型式核准实施的日期。所有标准法规中都另外规定了第二个实施日期,通常是新车型式核准实施日期后一年,除非另有说明,第二个实施日期为标准针对所有新登记车辆(包括现有和此前已核准的车型)的实施时间。
表2. 欧盟乘用车(M1和M2类)排放标准a
|
CO |
HC |
HC+NOx |
NOx |
PM |
PN |
|
标准阶段 |
实施日期 |
g/km |
#/km |
||||
压燃式(柴油) |
|||||||
欧1b |
1992年7月 |
2.72 (3.16) |
– |
0.97 (1.13) |
– |
0.14 (0.18) |
– |
欧2, 非直喷 |
1996年1月 |
1.0 |
– |
0.7 |
– |
0.08 |
– |
欧2, 直喷 |
1996年1月 |
1.0 |
– |
0.9 |
– |
0.10 |
– |
欧3 |
2000年1月 |
0.64 |
– |
0.56 |
0.50 |
0.05 |
– |
欧4 |
2005年1月 |
0.50 |
– |
0.30 |
0.25 |
0.025 |
– |
欧5a |
2009年9月d |
0.50 |
– |
0.23 |
0.18 |
0.005h |
– |
欧5b |
2011年9月e |
0.50 |
– |
0.23 |
0.18 |
0.005h |
6.0×1011 |
欧6 |
2014年9月 |
0.50 |
– |
0.17 |
0.08 |
0.005h |
6.0×1011 |
点燃式(汽油) |
|||||||
欧1b |
1992年7月 |
2.72 (3.16) |
– |
0.97 (1.13) |
– |
– |
– |
欧2 |
1996年1月 |
2.2 |
– |
0.5 |
– |
– |
– |
欧3 |
2000年1月 |
2.30 |
0.20 |
– |
0.15 |
– |
– |
欧4 |
2005年1月 |
1.0 |
0.10 |
– |
0.08 |
– |
– |
欧5 |
2009年9月d |
1.0 |
0.10f |
– |
0.06 |
0.005g,h |
– |
欧6 |
2014年9月 |
1.0 |
0.10f |
– |
0.06 |
0.005g,h |
6.0×1011 g,i |
注释:
|
表3. 欧盟轻型商用车(N1和N2类)排放标准
|
|
CO |
HC |
HC+NOx |
NOx |
PM |
PN |
|
车辆分类a |
标准阶段 |
实施日期 |
g/km |
#/km |
||||
压燃式(柴油) |
||||||||
N1, Class I |
欧1 |
1994年10月 |
2.72 |
– |
0.97 |
– |
0.14 |
– |
欧2, 非直喷 |
1998年1月 |
1.0 |
– |
0.70 |
– |
0.08 |
– |
|
欧2, 直喷 |
1998年1月b |
1.0 |
– |
0.90 |
– |
0.10 |
– |
|
欧3 |
2000年1月 |
0.64 |
– |
0.56 |
0.50 |
0.05 |
– |
|
欧4 |
2005年1月 |
0.50 |
– |
0.30 |
0.25 |
0.025 |
– |
|
欧5a |
2009年9月 |
0.50 |
– |
0.23 |
0.18 |
0.005g |
– |
|
欧5b |
2011年9月 |
0.50 |
– |
0.23 |
0.18 |
0.005g |
6.0×1011 |
|
欧6 |
2014年9月 |
0.50 |
– |
0.17 |
0.08 |
0.005g |
6.0×1011 |
|
N1, Class II |
欧1 |
1994年10月 |
5.17 |
– |
1.40 |
– |
0.19 |
– |
欧2, 非直喷 |
1998年1月 |
1.25 |
– |
1.0 |
– |
0.12 |
– |
|
欧2, 直喷 |
1998年1月b |
1.25 |
– |
1.30 |
– |
0.14 |
– |
|
欧3 |
2001年1月 |
0.80 |
– |
0.72 |
0.65 |
0.07 |
– |
|
欧4 |
2006年1月 |
0.63 |
– |
0.39 |
0.33 |
0.04 |
– |
|
欧5a |
2010年9月d |
0.63 |
– |
0.295 |
0.235 |
0.005g |
– |
|
欧5b |
2011年9月e |
0.63 |
– |
0.295 |
0.235 |
0.005g |
6.0×1011 |
|
欧6 |
2015年9月 |
0.63 |
– |
0.195 |
0.105 |
0.005g |
6.0×1011 |
|
N1, Class III |
欧1 |
1994年10月 |
6.90 |
– |
1.70 |
– |
0.25 |
– |
欧2, 非直喷 |
1998年1月 |
1.5 |
– |
1.20 |
– |
0.17 |
– |
|
欧2, 直喷 |
1998年1月b |
1.5 |
– |
1.60 |
– |
0.20 |
– |
|
欧3 |
2001年1月 |
0.95 |
– |
0.86 |
0.78 |
0.10 |
– |
|
欧4 |
2006年1月 |
0.74 |
– |
0.46 |
0.39 |
0.06 |
– |
|
欧5a |
2010年9月d |
0.74 |
– |
0.350 |
0.280 |
0.005g |
– |
|
欧5b |
2011年9月e |
0.74 |
– |
0.350 |
0.280 |
0.005g |
6.0×1011 |
|
欧6 |
2015年9月 |
0.74 |
– |
0.215 |
0.125 |
0.005g |
6.0×1011 |
|
N2 |
欧5a |
2010年9月d |
0.74 |
– |
0.350 |
0.280 |
0.005g |
– |
欧5b |
2011年9月e |
0.74 |
– |
0.350 |
0.280 |
0.005g |
6.0×1011 |
|
欧6 |
2015年9月 |
0.74 |
– |
0.215 |
0.125 |
0.005g |
6.0×1011 |
|
点燃式(汽油) |
||||||||
N1, Class I |
欧1 |
1994年10月 |
2.72 |
– |
0.97 |
– |
– |
– |
欧2 |
1998年1月 |
2.2 |
– |
0.50 |
– |
– |
– |
|
欧3 |
2000年1月 |
2.3 |
0.20 |
– |
0.15 |
– |
– |
|
欧4 |
2005年1月 |
1.0 |
0.1 |
– |
0.08 |
– |
– |
|
欧5 |
2009年9月c |
1.0 |
0.10h |
– |
0.06 |
0.005f,g |
– |
|
欧6 |
2014年9月 |
1.0 |
0.10h |
– |
0.06 |
0.005f,g |
6.0×1011 f,k |
|
N1, Class II |
欧1 |
1994年10月 |
5.17 |
– |
1.40 |
– |
– |
– |
欧2 |
1998年1月 |
4.0 |
– |
0.65 |
– |
– |
– |
|
欧3 |
2001年1月 |
4.17 |
0.25 |
– |
0.18 |
– |
– |
|
欧4 |
2006年1月 |
1.81 |
0.13 |
– |
0.10 |
– |
– |
|
欧5 |
2010年9月d |
1.81 |
0.13i |
– |
0.075 |
0.005f,g |
– |
|
欧6 |
2015年9月 |
1.81 |
0.13i |
– |
0.075 |
0.005f,g |
6.0×1011 f,k |
|
N1, Class III |
欧1 |
1994年10月 |
6.90 |
– |
1.70 |
– |
– |
– |
欧2 |
1998年1月 |
5.0 |
– |
0.80 |
– |
– |
– |
|
欧3 |
2001年1月 |
5.22 |
0.29 |
– |
0.21 |
– |
– |
|
欧4 |
2006年1月 |
2.27 |
0.16 |
– |
0.11 |
– |
– |
|
欧5 |
2010年9月d |
2.27 |
0.16j |
– |
0.082 |
0.005f,g |
– |
|
欧6 |
2015年9月 |
2.27 |
0.16j |
– |
0.082 |
0.005f,g |
6.0×1011 f,k |
|
N2 |
欧5 |
2010年9月d |
2.27 |
0.16j |
– |
0.082 |
0.005f,g |
– |
欧6 |
2015年9月 |
2.27 |
0.16j |
– |
0.082 |
0.005f,g |
6.0×1011 f,k |
|
注释:
|
以下是欧盟排放标准对于车辆使用寿命周期的规定。
欧3阶段:8万公里或5年,以先到者为准;车辆制造商可以采用劣化系数来代替实际劣化测试:
点燃式:CO、HC、NOx均为2;
压燃式:CO为1;NOx和HC+NOx为1.0;PM为1.2。
欧4阶段:10万公里或5年,以先到者为准。
欧5/6阶段:在用符合性:10万公里或5年;污染控制装置的型式核准耐久性测试:16万公里或5年,以先到者为准;车辆制造商可以采用劣化系数来代替实际劣化测试:
点燃式(同时适用于欧5和欧6):CO为5;HC为1.3;NOx为1.6;PM和PN为1.0;
压燃式:欧5阶段CO为5;NOx和HC+NOx为1.1;PM和PN为1.0;欧6阶段劣化系数待确定。
欧盟在2017年9月至2019年9月期间针对轻型车型式核准排放测试引入了世界统一轻型车测试规程(WLTP规程),替代了此前底盘测功机实验采用的新欧洲行驶工况(NEDC)。
除了在WLTP工况下进行实验室测试外,欧盟在2017年9月到2020年9月的三年时间内,逐步在轻型车型式核准规程中纳入了实际行驶排放(RDE)测试。RDE测试采用便携式排放测量系统(PEMS系统)在公共道路上测量行驶过程中的NOx、PN和CO排放,车辆行驶的路线包括城区、郊区和高速公路部分。在污染物限值方面,仅针对NOx和PN规定了限值,具体限值是以欧6限值乘以达标系数的形式规定的。也就是说,在RDE测试期间,车辆的污染物排放水平可以高于欧6标准限值,这其中包括了对PEMS系统测量不确定性的考虑。RDE测试的目的主要是为了确保车辆的实验室排放测试和实际道路排放之间不会有显著的差异。
在实施欧3和欧4标准之前,欧盟出台了严格的燃料管理法规,要求从2000年开始,柴油燃料的十六烷值不得低于51,硫含量不超过350ppm;到2005年,硫含量标准进一步降低为不超过50ppm。汽油燃料方面,2000年和2005年的硫含量上限分别为150ppm和50ppm。从2005年开始需要尽可能的提供超低硫汽柴油燃料(≤10ppm),这项要求自2009年起成为强制性标准。
欧1标准是通过欧盟91/441/EEC指令出台的排放标准(又称为EC 93指令),仅适用于乘用车。随后,在欧盟93/59/EEC指令下进行了更新,将管理范围扩大至乘用车和轻型货车。欧2标准则是通过EC 96指令(94/12/EC或96/69/EC指令)出台。
为满足欧1标准的要求,欧洲的汽车制造商在汽油车上使用了三元催化转换器。这些转换器能够将氮氧化物还原为氮气,并将碳、碳氢化合物和一氧化碳氧化转化为二氧化碳。
欧3和欧4标准通过欧盟指令98/69/EC出台,随后通过欧盟指令2002/80/EC进行了进一步修订。欧3标准在HC+NOx限值的基础上增加了专门的NOx限值。点燃式车辆在欧4阶段可豁免PM限值要求。
为了满足欧3和欧4标准的要求,欧洲车辆上广泛应用了柴油车氧化催化器(DOC)。DOC是一种尾气后处理装置,可用于取代消音器,并使用贵金属来氧化一氧化碳、气态碳氢化合物和液态碳氢化合物颗粒(未充分燃烧的燃料)。DOC装置可降低颗粒物排放总量和多种有毒有机化合物排放,但在控制柴油车产生的大量颗细颗粒物和超细颗粒方面,DOC装置的效果不及颗粒物捕集器(DPF)显著。
对于柴油发动机,欧5标准限值设定了两个实施阶段,即欧5a阶段和欧5b阶段。对于汽油发动机则只有一个实施阶段,称为欧5阶段。其中,欧5和欧5a阶段于2009年开始实施,欧5b阶段于2011年开始实施。
欧5b阶段法规在颗粒物质量限值的基础上增加引入了颗粒物数量(PN)要求,限值为6.0×10¹¹#/km。欧5阶段标准在欧4标准的基础上加强了对柴油轿车尾气颗粒物排放的关注,要求颗粒物排放降低至5 mg/km,这有效地推动了DPF装置的广泛应用。
欧盟自2014年开始实施欧6标准。欧6柴油车标准将NOx限值较欧5标准加严了56%,因此推动了NOx尾气后处理系统的广泛应用。PN限值方面,欧6标准沿用了欧5标准的限值要求,并没有做进一步调整。近年来,随着汽油直喷发动机的增加,欧6标准针对汽油机规定了PN限值,并在标准实施后三年内逐步引入,自2017年起直喷汽油机将与柴油机适用相同的PN限值,对非直喷式汽油机并没有PM或PN限值要求。
下表基于国际清洁交通委员会的相关研究,总结了欧5和欧6发动机的合规方案。
表4. 欧5和欧6发动机的合规方案
|
欧5 |
欧6 |
汽油发动机 |
|
|
柴油发动机 |
|
|
更多信息,欢迎访问国际清洁交通委员会交通政策网站欧盟轻型车排放标准页面:https://www.transportpolicy.net/standard/eu-light-duty-emissions/
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欧盟自2013年开始对所新生产柴油和燃气发动机(适用于N2、N3类,轴结构为4×2 或6×2,技术上允许的最大装载质量超过16吨的整体式货车和半挂牵引车)实施欧VI标准。
欧盟于1988年首次对重型车实施排放标准,自1992年开始建立起了欧盟重型车标准体系,采用罗马数字进行编号(例如欧I至欧VI),并且每隔几年就会对标准进行升级加严。欧盟重型车标准的排放测试是针对发动机进行的,而并非整车测试,所以其排放限值以g/kWh为单位表示,而不是以g/km为单位。以下是重型发动机法规发展历程中的一些重要节点:
欧盟于1992年开始实施欧I标准,随后于1996年开始实施欧II标准。欧I和欧II标准适用于货车及城市公交车发动机,但针对城市公交车的标准属于非强制性标准,可自愿执行。
1999年,欧盟出台了Directive 1999/96/EC指令,提出了欧III标准(2000年)、欧IV标准(2005年)以及欧V标准(2008年)。该指令中也设定了自愿性排放限值,自愿性限值的严格程度要略高于针对加强型环境友好汽车(EEV)设定的欧V标准限值。随后,欧盟又陆续通过以下法令对原有标准进行了一些重要的补充和修订:
关于失效装置:2001年,欧盟委员会通过了Directive 2001/27/EC指令,禁止使用排放“失效装置”和“不合理”的排放控制策略,该要求旨在减少车辆在正常驾驶条件下排放控制系统的污染物控制效率低于排放测试水平的情况。
欧IV和欧V标准修订:2005年,欧洲议会通过了Directive 2005/55/EC指令,引入了耐久性和车载诊断系统(OBD)要求,并重新发布了原先在1999/96/EC指令中发布的欧IV和欧V排放限值。管理采用了“分级”监管法,并在Directive 2005/78/EC指令中详细规定了耐久性技术要求、OBD技术要求以及对使用消耗性还原剂的排放控制系统的管理要求。
在出台欧IV和欧V标准时,管理部门希望通过严格的颗粒物(PM)排放标准来促使重型商用车应用柴油车颗粒物捕集器(DPF)。然而,制造商通过调整校准发动机,可以在增加氮氧化物(NOx)排放但改善燃油经济性的前提下,实现较低的PM排放水平,这样就能够在不使用DPF技术的情况下满足欧IV和欧V排放标准的要求。随后,制造商再通过应用选择性催化还原(SCR)技术来降低尾气NOx排放,从而实现NOx在欧IV和欧V标准下达标。然而,这种达标合规策略在减少有害性最强的细颗粒物方面,并不能实现比肩DPF装置的减排收益。
欧VI排放标准通过Regulation (EC) No 595/2009法规出台,通过Regulation (EU) No 582/2011法规实施,后者规定了所有技术细节。在最初通过后,欧VI法规又经过了若干次修订,纳入了多项实施过程中的额外考虑因素。与之前的欧V标准相比,欧VI标准调整了排放限值,扩展了耐久性要求,并引入了几项重要的新元素,具体包括:
新的瞬态和稳态循环测试:包括全球统一瞬态循环(WHTC)和全球统一稳态循环(WHSC),这些测试能够更好地反映车辆在实际行驶中的排放表现;
颗粒物数量(PN)排放限值:欧VI标准引入了对颗粒物排放数量的限值,在控制颗粒物质量的基础上进一步关注颗粒物粒子数量,以更有效地减少对健康有害的细颗粒物;
新的测试要求:纳入了工况外循环和在用车PEMS测试,以确保车辆在各种驾驶条件和日常行驶时的排放合规性;
更严格的OBD要求:强化了车载诊断系统(OBD)的要求,使其能够更加精确地监测排放控制系统的运行状况和故障;
氨(NH3)浓度限值:对车辆排放中的氨浓度设定了限值,尤其是对于采用SCR技术的车辆,确保氨不会对环境产生负面影响。
下表汇总了排放标准限值及实施日期。表中的实施日期均指针对新发动机型式核准的实施日期,针对所有新销售和新登记车辆的实施日期通常为型式核准实施日期之后一年。欧盟的型式核准管理与美国有搜不同,美国要求发动机机型必须每年进行重新认证,而欧盟型式核准在每一排放阶段(例如:欧V阶段)只需要认证一次。 欧VI法规在颗粒物质量(PM)限值的基础上,新增了对颗粒物数量(PN)的限值要求,且PM和PN限值必须同时满足。
表1. 欧盟重型柴油发动机排放标准
标准阶段 |
实施日期 |
测试 |
CO (g/kWh) |
HC (g/kWh) |
NOx (g/kWh) |
PN (#/kWh) |
PM (mg/kWh) |
烟度 (m-1) |
欧I |
1992 (< 85 kW) |
4.5 |
1.1 |
8.0 |
– |
612 |
– |
|
1992 (> 85 kW) |
4.5 |
1.1 |
8.0 |
– |
360 |
– |
||
欧II |
1996年10月 |
4.0 |
1.1 |
7.0 |
– |
250 |
– |
|
1998年10月 |
4.0 |
1.1 |
7.0 |
– |
150 |
– |
||
欧III |
EEV自愿实施 (1999年10月至2013年1月) |
1.5 |
0.25 |
2.0 |
– |
20 |
0.15 |
|
2000年10月 |
2.1 |
0.66 |
5.0 |
– |
100 |
0.8 |
||
欧IV |
2005年10月 |
1.5 |
0.46 |
3.5 |
– |
20 |
0.5 |
|
欧V |
2008年10月 |
1.5 |
0.46 |
2.0 |
– |
20 |
0.5 |
|
欧VI |
2013年1月 |
1.5 |
0.13 |
0.4 |
8.0×1011 |
10 |
– |
|
注: EEV 为加强型环境友好汽车 |
表2. 柴油及燃气发动机排放标准(瞬态测试)
标准阶段 |
实施日期 |
测试 |
CO (g/kWh) |
NMHC (g/kWh) |
CH4a (g/kWh) |
NOx (g/kWh) |
PN (#/kWh) |
PMb (mg/kWh) |
欧III |
EEV自愿实施 (1999年10月至2013年1月) |
3.0 |
0.40 |
0.65 |
2.0 |
– |
20 |
|
2000年10月 |
5.45 |
0.78 |
1.6 |
5.0 |
– |
160 |
||
欧IV |
2005年10月 |
4.0 |
0.55 |
1.1 |
3.5 |
– |
30 |
|
欧V |
2008年10月 |
4.0 |
0.55 |
1.1 |
2.0 |
– |
30 |
|
欧VI |
2013年1月 |
4.0 |
0.16c |
0.5 |
0.46 |
6.0×1011 |
10d |
|
注:
|
在欧II及之前的排放标准中,排放测试采用的是发动机稳态测试(ECE R-49工况循环);随后于2000年改为采用欧洲稳态工况循环(ESC)和欧洲瞬态工况循环(ETC)两套测试循环;自欧VI阶段起,排放测试开始采用世界统一稳态工况循环(WHSC)和世界统一瞬态工况循环(WHTC)。不透光烟度测试方面,欧盟标准采用了欧洲负载反馈(ELR)工况循环进行测试。
在此基础上,欧VI标准新增加了工况外测试和道路测试(采用便携式排放测量系统,PEMS)要求,具体的型式核准测试包括:
柴油发动机WHSC + WHTC测试;点燃式发动机WHTC测试;
在发动机非标准循环排放控制区域(WNTE)进行的工况外测试;
道路车辆PEMS测试。
此外,欧VI法规还纳入了采用PEMS系统进行在用车符合性测试(ISC测试)的要求。该测试在城区、郊区和高速混合工况下进行,具体行程构成取决于车辆类别。ISC测试要求在发动机机型首次在欧盟注册后的18个月内进行,测试车辆需要累计行驶至少2.5万公里。欧VI-E阶段还另外加入了冷启动要求,需要从较低的温度开始进行排放测量。
在判定合规性方面,欧盟标准采用了移动平均窗口法(MAW)来对测试结果进行平均。在MAW方法下,会通过完整数据集下的不同子集(称为移动窗口)来计算排放(按质量计算),移动窗口大小取决于WHTC工况下的发动机做功大小或CO2排放量,如果窗口满足以下条件,则被认为是有效窗口:
窗口平均功率高于规定阈值(详见表3);
冷却液温度高于规定阈值(详见表3);
排放后处理系统(例如DPF)未进行再生。
如果至少90%的有效窗口的平均排放低于ISC限值,则车辆被认为合规。ISC限值由WHTC工况下的型式核准限值乘以一致性因子(CF)得出。
欧VI标准下的ISC PEMS测试是分阶段实施的,相关阶段分别称为欧VI-A到欧VI-E。从欧VI-E阶段开始,PEMS测试必须从冷启动开始进行,排放测量从相对较低的30°C开始,并为颗粒物数量(PN)设定了1.63的CF因子。
表3. 欧VI不同阶段的实施日期和在用符合性(ISC)要求
法规阶段 |
实施日期 |
ISC PEMS要求 |
||||||
型式核准 |
所有车辆 |
最晚 登记日期 |
PEMS 功率阈值 |
PEMS 冷启动 |
最低冷却液温度 |
CF因子 (气态污染物) |
CF因子 (PN) |
|
A |
2013年1月 |
2014年1月 |
2015年8月 |
最大功率的20% |
不要求b |
70°C |
1.50 |
— |
B(压燃) |
2013年1月 |
2014年1月 |
2016年12月 |
|||||
B(点燃) |
2014年9月 |
2015年9月 |
2016年12月 |
|||||
C |
2016年1月 |
2017年1月 |
2019年8月 |
|||||
D |
2018年9月 |
2019年9月 |
2021年12月 |
最大功率的10% |
||||
E |
2021年1月 |
2022年1月 |
— |
要求c |
30°C |
1.63a |
||
注释:
|
耐久性要求自2005年10月开始对型式核准实施,自2006年10月开始对所有销售和登记的发动机实施,生产企业需要证明发动机在规定使用寿命周期内符合排放限值,不同车型的具体规定详见表4。此外,耐久性规定还要求确保在政策使用条件下,车辆的排放控制装置在规定使用寿命周期内可保持正常运行,这项要求又被成为“对正常维护使用使车辆的在用车符合性”要求。
表4. 排放耐久性周期要求
车辆类型+ |
耐久性周期* |
|
欧IV-V |
欧VI |
|
N1和N2 |
100,000公里/5年 |
160,000公里/5年 |
N2 N3≤16吨 M3 Class I, Class II, Class A, Class B ≤ 7.5吨 |
200,000公里/6年 |
300,000公里/6年 |
N3 > 16吨 M3 Class III, Class B > 7.5吨 |
500,000公里/7年 |
700,000公里/7年 |
注释: +质量为最大技术允许质量(公吨)。 *以公里或年度为周期,以先到达者为准。 |
在实施欧3和欧4标准之前,欧盟出台了严格的燃料管理法规,要求从2000年开始,柴油燃料的十六烷值不得低于51,硫含量不超过350ppm;到2005年,硫含量标准进一步降低为不超过50ppm。汽油燃料方面,2000年和2005年的硫含量上限分别为150ppm和50ppm。从2005年开始需要尽可能的提供超低硫汽柴油燃料(≤10ppm),这项要求自2009年起成为强制性标准。
从欧IV阶段标准开始,要求所有新生产重型车都配备车载诊断(OBD)系统。OBD系统是排放控制系统中的重要组成部分,用于识别故障部件。OBD系统会根据规定的实际监测频率(IUPR),定期监控特定的部件和污染物排放情况,并在有故障导致排放超过OBD限值(OTL)时发出警告。
欧VI标准扩大了对车辆性能的监控要求,涵盖了更多的受监控部件,并引入了更严格的IUPR和OTL规定。具体实施要求详见表5:
表5. 逐步实施的欧VI OBD管理要求
法规阶段 |
NOx OTL (g/kWh) |
PM OTL (g/kWh) (仅限压燃式 & 双燃料) |
CO OTL (g/kWh) (仅限点燃式) |
IUPR要求 |
还原剂质量监控 |
其他 OBD 监控项 |
A |
1.5 |
性能监控 |
— |
逐渐采用 |
逐步实施 |
无 |
B(压燃) |
— |
|||||
B(点燃) |
— |
7.5 |
— |
|||
C |
1.2 |
0.025 |
常规要求 (UNECE R49) |
常规要求 (UNECE R49) |
有 (UNECE R49) |
|
D |
||||||
E |
更多信息,欢迎访问国际清洁交通委员会交通政策网站欧盟重型车排放标准页面:https://www.transportpolicy.net/standard/eu-heavy-duty-emissions/
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2023年12月18日,欧洲议会和欧洲理事会就欧盟新一阶段轻型车和重型车排放标准(欧7排放标准)达成了一致,新标准将替代目前实施的乘用车及厢式货车欧6排放标准(欧盟法规EC 715/2007),以及重型货车及客车欧VI排放标准(欧盟法规 EC 595/2009)。
欧7排放标准一改以往针对轻型车和重型车各自制定一套管理法规的做法,而是在一套标准下为乘用车(M1 、M2和M3类)、货车(N1、N2和N3类)以及挂车(O3和 O4类)制定了新的管理规定。
欧7标准中的轻型车尾气排放限值与欧6标准相同。这意味着,车辆依然会根据其发动机类型(点燃式和压燃式)以及车辆分类(乘用车和厢式货车)适用于不同的排放限值。不过,欧7标准要求所有点燃式发动机车辆必须满足颗粒物数量(PN)和质量限值(PM),而在欧6标准中对非直喷发动机豁免此项要求。此外,欧7标准将PN计入阈值加严到了直径10纳米,欧6标准下的计入阈值为23纳米。
表1. 欧7标准下的乘用车(M1)和厢式货车(N1)尾气排放限值
注:SI:点燃式;CI:压燃式;CO:一氧化碳;THC:总碳氢化合物;NMHC:非甲烷碳氢;NOx :氮氧化物;PM:颗粒物质量;PN10:直径大于10纳米的 颗粒物数量
欧7标准为重型车规定了更为严格的尾气排放限值。此前的欧VI标准针对WHSC工况(稳态工况)和WHTC工况(瞬态工况)分别设定了不同的排放限值,而欧7标准则对两套工况实施了统一的排放限值。
欧7标准采用非甲烷有机物(NMOG)限值替代了欧VI标准下的总碳氢(THC)限值,并额外单独设置了甲烷(CH4)排放限值。与欧VI标准中130mg/kWh的总碳氢限值相比,欧7标准中80mg/kWh的非甲烷有机物限值相当于将标准加严了38%,并同时设定了500mg/kWh的甲烷排放限值。和轻型车PN限值一样,欧7重型车标准也同样将PN计入阈值缩小到了直径10纳米。此外,欧7标准还新提出了两项污染物排放限值,即60mg/kWh的氨(NH3)排放限值和200mg/kWh的氧化亚氮(N2O)排放限值。
表2. 欧7标准下的重型车(M2、M3、N2和N3)尾气排放限值
注:WHSC:全球统一稳态工况;WHTC:全球统一瞬态工况; a.颗粒物数量限值,单位:#/kWh; b.仅适用于汽油发动机;c.仅适用于柴油发动机;d.与欧六标准总碳氢限值对比
与欧6/VI标准相比,欧7标准延长了车辆使用寿命周期范围,并在“主要使用寿命期”的基础上另外引入了“额外使用寿命期”的概念。在额外使用寿命期内,可应用耐久性系数来调整排气污染物限值。对于M₁、M₂和N₁类车辆,耐久性系数为1.2,这意味着在额外使用寿命期允许排气污染物比标准限值高出20%。对于N₂、N₃和M₃类重型车,欧7法规中目前预留了耐久性调节系数,将在欧洲委员会进行分析评估后再行确定。
图1. 欧7和欧6/VI标准下的车辆使用寿命周期对比
欧7标准首次针对在欧盟注册的纯电动汽车和插电式混合动力汽车的电池提出了耐久性要求。对于M₁类纯电动汽车和插电式混合动力汽车,在5年或100000km内(以二者先达到者为准),电池储能性能需保持在80%;8年或 160000km后,电池储能性能不得劣化至72%以下。N₁类轻型商用车电池的耐久性要求与M1类车辆相同,但能源储存性能下限分别为75%和67%。
图2. 欧7标准下对M1和N1类纯电动汽车和插电式混合动力汽车的电池耐久性要求
自2020年起,欧盟所有新生产乘用车及箱式货车逐步开始安装应用车载燃料及能耗监测(OBFCM)装置。欧7标准将OBFCM装置的应用范围扩大至所有车辆类型和所有传动类型,包括电动汽车。 欧6标准仅要求通过车载诊断系统接口访问OBFCM装置,欧7标准则要求用户可以从车辆中控显示屏上获取相关信息,并要求OBFCM数据可以实现无线传输。
车载排放监测(OBM)是欧7标准下新纳入的一项合规验证要求。对于所有会产生尾气排放的欧7车辆,必须通过OBM系统来监测NOx和PM排放,其中重型车还需要监测NH₃排放水平。任何排放超出规定限值2.5倍的情况必须予以记录。欧7标准还预留了相关条款:要求在OBM系统判定排放严重超标时,启动警报系统并启动限制机制以确保车辆及时得到维修,不过目前法规尚未具体规定何种情况属于排放严重超标。
欧7标准允许制造商将装配有地理围栏技术的混合动力汽车作为一个单独的类别来进行型式核准认证。对于这类车辆,制造商必须证明车辆在零排放区内只能以零排放模式行驶,不可使用内燃机。如果在零排放区内电池电量耗尽,则车辆仅可用内燃机行驶5km。这类装配有地理围栏技术的车辆在型式核准认证时会被标记为欧7G车辆。
所有欧7车辆将配备车辆环保性能护照(EVP),其中将以电子格式包含新车环境影响和性能相关信息,具体包括污染物排放水平、二氧化碳排放水平、燃料/能源消耗量、电动续驶里程、电池耐久性信息以及车辆参数。
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