柴油车是尾气处理的重点,SCR技术+沸石分子筛是国六阶段柴油车的重要选择
国六排放标准被认为是全球控制汽车污染物排放最严格的标准之一。国六分为国六a和国六b。国六a整体采用了国五标准的最低限值,略严于欧洲第六阶段排放标准水平,比美国Tier3排放标准限值要求宽松;而2023年7月1日开始全国实施的国六b较国六a,除了一氧化碳和颗粒物数量(PM)没有太大变化外,对其他气体排放标准将比国六a严格一倍,基本相当于美国Tier3排放标准中规定的2020年车队平均限值。另外,与国五阶段汽柴油车采用不同的限值相比,国六标准根据燃料中立原则,对汽柴油车采用相同的限值要求。
历次尾气排放标准具体实施时间
来源:生态环境部
历次标准汽车主要污染物排放限值比较
来源:生态环境部
根据生态环境部《中国移动源环境管理年报(2023年)》,2022年柴油车NOx、PM排放量占汽车排放总量的88.4%、99%以上。国六b标准要求柴油车NOx排放量不得高于50mg/km,不到国五标准280mg/km的五分之一,迫切需要高效尾气处理系统。SCR(选择性催化还原技术)系统的催化器符合我国燃油质量现状,SCR技术在我国也较为成熟,升级标准开发成本低,可大幅降低整车厂的升级成本和周期,因此尽管SCR技术需要加装尿素箱,但参考更为严格的标准,加装SCR势在必行。而重型柴油车国四、国五阶段基本采用SCR为主的尾气处理装置,升级为国六标准后,后处理路线将升级为SCR+DPF+DOC+EGR+ASC为主。从催化剂角度看,以沸石基SCR催化剂是SCR催化剂的主要发展方向,与钒基SCR催化剂相比,具有低温转化效率高、耐高温、动态响应快的优点,可较好满足国六对NOx的限制要求和测试循环要求。
2022年不同燃料类型汽车的污染物排放量分担率
来源:生态环境部
不同标准下柴油车尾气催化处理装置
来源:公开资料
全球汽车尾气净化催化剂市场呈现三足鼎立之势,沸石作为催化剂的关键载体具有较高门槛。全球汽车尾气净化催化剂生产厂商主要有巴斯夫(BASF)、庄信万丰(JM)、优美科(Umicore),三者占据了全球70%以上的市场份额。根据庄信万丰公告,庄信万丰在柴油车尾气治理领域的市场份额超过50%。庄信万丰在欧洲、北美和中国的营收占其总营收的81%,这些区域尾气排放标准更为严格。沸石是尾气催化剂的重要原材料,庄信万丰的欧六及同级别标准的沸石系列环保材料的供应商为万润股份与另一家发达国家的生产商,反映出作为催化剂载体的沸石分子筛供应高度集中且技术门槛较高。
庄信万丰营收分布(2023)
来源:庄信万丰公告
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