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《甲醇汽车非常规污染物排放测量方法(征求意见稿)》编制说明
时间:2020-08-06 16:50:25

项目背景

1.1 任务来源

      原环境保护部于 2014 年发布了“燃用甲醇汽油的轻型汽车污染物排放限值及测量方法”国家标准的编制计划,项目统一编号:2014-6

      本项目承担单位为:北京理工大学、中国环境科学研究院、厦门环境保护机动车污染控制技术中心、广州广电计量检测股份有限公司等。

1.2 工作过程

      标准立项后,承担单位成立了标准编制组。标准编制组先后调研走访了工 信部节能司、中国化工联合会醇醚燃料专委会、中国内燃机工业协会、吉利汽 车集团、山西省新能源汽车办公室、山西和浙江等地甲醇汽油生产企业,以及 相关管理部门,通过座谈、实地考察等方式了解我国甲醇汽车行业现状和发展 规划、甲醇燃料车的排放状况等。调研了解欧盟、美国、日本等国家和地区醇 类燃料管理和排放现状,重点研究了我国甲醇燃料汽车的甲醛和甲醇排放情况, 对部分纯甲醇汽车进行了甲醛和甲醇等非常规污染物排放实验。

      2014 年 12 月 29 日,由原环保部科技标准司组织,在北京召开了标准开题论证会,与会专家肯定了标准编制组前期的研究工作和标准编制拟定的技术路线,并建议:1)标准应用范围限定在高比例甲醇燃料汽车,也就是专用甲醇燃料车上;2)重点考虑甲醇和甲醛两种非常规污染物排放;3)考虑低温和燃油蒸发过程非常规污染物的排放。

      2019 年 月 19 日,工业和信息化部,国家发展和改革委员会,科学技术部、公安部、生态环境部等八部委联合发布了“关于在部分地区开展甲醇汽车应用 的指导意见(工信部联节〔201961 号)”,以下简称“61 号文件”,该指导意见就在部分条件具备地区开展甲醇汽车的应用推广工作提出了进一步的要求, 在该文件中特别明确指出新生产轻型甲醇汽车应按国家第六阶段轻型车标准进 行型式检验(包括燃油蒸发和加油排放);新生产重型甲醇汽车按 GB 17691-2018  进行型式检验,在相关标准出台之前,轻型汽车的甲醇、甲醛限值暂均按2.5mg/km 控制,重型甲醇车的甲醇、甲醛限值暂均按 20mg/kWh)进行控制。针对“61 号文件”提出的限值和污染控制因子建议,标准编制组立即组织相关甲醇汽车生产企业、检测机构,针对文件提出的限值开展了大量的实验研究,特别是未燃甲醇的检验方法研究。标准范围也从轻型车拓展到重型车,进一步明确了所控制非常规污染物为甲醛和甲醇。

      2019 年 11 月 15 日,标准编制组组织相关检测机构和第三方测试分析公司重点就甲醇采样和分析方法进行讨论,进一步明确和完善了排气中甲醇的采样和分析方法。

      在与相关甲醇汽车生产开发企业、检测机构开展大量实验研究的基础上, 针对61 号文件”推荐的甲醇排放要求,确定了排气中未燃甲醇的采样和分析方法,大幅度改善了甲醇分析方法的检出限。经验证项目组提出的甲醇采样和分析方法,能够满足“61 号文件”提出的要求。

      另外,考虑到八部委61 号文件”中,已经明确了轻型和重型甲醇车非常规污染物排放限值,本标准重点规定排气中甲醇和甲醛的采样和分析方法,不再专门制定排放限值。

      2020 年 月,完成标准征求意见稿和编制说明,并通过征求意见稿技术审查会。按照专家意见,对标准名称进行了调整,修改为《甲醇汽车非常规污染物排放测量方法》。会后标准编制组按照专家意见对标准文本和编制说明进一步修改完善。

甲醇燃料汽车行业概况

2.1 我国车用甲醇燃料的应用背景和行业现状

      改革开放以来,随着国民经济的迅速发展,国家能源需求剧增,我国原油产量与消费量之间的缺口不断扩大;2018 年我国原油对外依存度达到 70.9%。石油进口依赖度的不断提升以及进口过程中存在的诸多不安全因素,对我国的能源安全和经济发展非常不利。

      汽车是能源消耗大户,其消耗的石油占石油消耗总量约 50%左右。汽车排放的 CONOxHC、颗粒物、苯、醛酮等污染物对人类赖以生存环境的影响越来越大,并在很大程度上制约了可持续发展。研究开发车用替代燃料,减少汽、柴油的使用量,减轻对石油的依赖,无论现在还是未来,对保障我国的能源安全、降低对石油的依赖和保护环境都具有重要意义。

      汽车可能的替代燃料包括天然气、液化石油气、醇类、醚类和氢燃料等, 其中,醇类燃料中的甲醇和乙醇原料来源广泛,物理化学性质、热工参数等与 汽油接近,可以直接应用在汽车上,无须对现有汽车燃油系统进行太多改造。 甲醇来源相当广泛,几乎可以从已知的各种能源中制取,如天然气、石油、煤 炭、页岩气化石能源,还可以从木材、农作物(稻草、秸秆)、生物原料(藻 类)等生物质中获取,甚至还可以从城市垃圾中制取。从技术和成本角度考虑, 天然气和煤炭是目前最适合生产甲醇的原料,针对我国“缺油少气多煤”的能 源结构特点,煤制甲醇是主要方式。

      我国是甲醇生产大国,以煤炭为原料的甲醇产量增长迅猛。全国甲醇产量领先的省份主要包括内蒙古、山东、山西、河南、陕西等,上述五省产能总和接近我国甲醇总产能的六成左右。由于目前甲醇汽车的实际保有量还很少,对甲醇加注市场整体需求较小,甲醇加注站的网点数量和加注站规模仍然有限, 多为本地公交公司自有加注站或小型民营加注站。

2.2 我国甲醇汽车行业现状和历史回顾

      自上世纪 80 年代开始,我国有关部门先后组织开展了甲醇汽油、甲醇燃料及甲醇汽车的研究开发和示范工作,先后开展了甲醇汽车技术开发、甲醇燃料开发、甲醇汽车性能评价、甲醇汽车示范工程等相关课题研究,研究和示范工作先后分布在 个“五年计划”之中,时间跨度超过 30 年,中国是国际上唯一持续开展甲醇汽车相关技术研究开发的国家。

      自 2005 年起,吉利华普汽车公司、长安汽车公司、吉利汽车集团、陕西通家汽车公司、山西成功汽车公司等 家汽车公司相继开展了 M100 甲醇乘用车技术研发,部分产品已列入工信部《车辆生产企业及产品公告》。

      在甲醇乘用车的基础上,2019 年,吉利汽车商用车公司开发了点燃原理的重型甲醇商用车。

      在政策推广层面上,工信部和国家发改委先后出台了一系列政策和公告, 支持甲醇燃料汽车的研发和推广。工信部在 2012 年初以 42 号文件发布了在我国两省一市(山西、陕西和上海)开展纯甲醇车辆运行的试点工作,试点工作以定点车辆、定点车队和定点区域的方式进行,后来试点范围又进一步扩展到甘肃和贵州两省,试点工作先后历时 年左右,已经圆满结束。

      在甲醇汽车试点运行的基础上,2019 年 月 19 日,工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部、公安部、生态环境部等八部门联合发布了“61  号文件”,该文件就在部分条件具备地区,加快推进甲醇汽车应用工作提 出了进一步的要求,这表明甲醇燃料已经正式列为汽车燃料进入快速发展阶段。

      截止到 2020 年 月底,吉利汽车集团销售已经满足国四、国五标准的甲醇乘用车 万余辆,主要分布在贵州省和陕西西安,预计未来 年甲醇乘用车市场年需求量在 万辆左右。另外,2019 年吉利汽车集团开发出纯甲醇商用车, 累计销售重型甲醇牵引车 100 余辆,主要分布在内蒙、山西、陕西、新疆等地,

      预计未来 5 年甲醇商用车市场年需求量在 千辆左右。

标准制定的必要性分析

3.1 国家和生态环境主管部门的相关要求

      2016 年 月 日实施的《中华人民共和国大气污染防治法》中第九条规定“国务院环境保护主管部门或者省、自治区、直辖市人民政府制定大气污染物排放标准,应当以大气环境质量标准和国家经济、技术条件为依据”。

      第五十一条规定 机动车船、非道路移动机械不得超过标准排放大气污染物。禁止生产、进口或者销售大气污染物排放超过标准的机动车船、非道路移动机 械。

      2019 年 月 19 日,工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部、公安部、生态环境部等八部门联合发布的“61 号文件”的第十六条中规定:

      (十六)严格执行甲醇汽车排放标准。新生产轻型甲醇汽车按《轻型汽车 污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(GB18352.62016)中规定的方法和限值进行型式检验(包括燃油蒸发和加油排放),在相关排放标准出台前,甲醇、甲醛排放限值暂分别按不大于 2.5mg/km 控制。自 2019 年 月 日起, 所有生产、销售、进口的轻型甲醇汽车均应符合国六排放标准,甲醇、甲醛排 放应分别达到上述限值要求。

      新生产重型甲醇汽车按《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(GB17691-2018)规定的方法和限值进行型式检验,在相关排放标准出台前,甲醇、甲醛排放限值暂分别按不大于 20mg/kW·h)控制。重型甲醇汽车与其他重型汽车统一按照有关规定实施国六排放标准。

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