國六來臨前夜，四方儀器實現(xiàn)汽車排放檢測設備國產(chǎn)化替代

如果你去買車或者驗車，常聽到國六標準的說法，汽車銷售們還會告訴你盡量要買符合國六B的車型。你可能會好奇：什么是國六A、國六B?國六B又是通過什么樣的標準和測試設備檢測出來的呢?在國產(chǎn)化替代的今天，有沒有國產(chǎn)的測試設備能夠支持國六B排放標準的測試呢?本文將帶您全面了解，什么是國六?什么樣的裝備能夠全面支持國六B測試?在國六B標準趕超歐6標準的當下，咱國產(chǎn)的測試裝備是否也可*替代進口?

　　國六A和國六B

　　國六標準，即“國家第六階段機動車污染物排放標準"，主要涉及以下四個標準，更嚴格的國六B，將在2023年7月1日全面實行。

圖：“國六A"和“國六B"標準對比

通過上表的排放物標準數(shù)據(jù)可知，相對于“國六A"來說，“國六B"對一氧化碳、非甲烷烴、氮氧化物以及PM細顆粒物的排放要求更加嚴格。另外，“國六"還采用了燃料中性的原則，即無論采用哪種燃料，排放限值是相同的。而在“國五"階段，柴油機車型比汽油機車型的排放標準寬松。

　　“國六"的排放標準從2018年6月開始在部分地區(qū)嚴格執(zhí)行，全國范圍內(nèi)“國六A"的實施時間為2020年7月1日，“國六B"的實施時間為2023年7月1日。“國六A"相當于是“國五"與“國六"的過渡階段，而“國六B"才是真正的“國六"排放標準。不同于輕型汽車和重型柴油車，目前摩托車污染物排放仍實施“國四"標準，我國甚至有大量的非道路發(fā)動機和工程機械還在實施“國三"、“國四"標準的路上。

　　發(fā)動機排放檢測設備：呼喚國產(chǎn)替代

　　我們都知道汽車排放檢測應用市場十分廣泛。第一類是發(fā)動機/汽車排放研究和型式認證用排放檢測設備，第二類是檢測和維修后市場I/M站用排放檢測設備，這兩類構成了整車及發(fā)動機排放檢測產(chǎn)業(yè)鏈市場中的主要組成部分。近年來，隨著I/M制度的推廣執(zhí)行，第二類設備逐漸采用進口和國產(chǎn)化尾氣平臺結(jié)合測功機等基本實現(xiàn)了國產(chǎn)化;但第一類用于發(fā)動機/汽車排放研究和型式認證用的定容采樣設備系統(tǒng)(CVS)或直采排放分析設備系統(tǒng)、以及便攜式排放檢測設備(PEMS)，多由國外廠商壟斷，國內(nèi)幾乎依賴進口。

　　雖然一般的大型企業(yè)和大型檢測機構能夠買得起進口設備;但對一般的中小型發(fā)動機企業(yè)而言，進口設備的購買成本和使用成本較高，雖然有急迫的需求，但是難以承受。市場急需國產(chǎn)化發(fā)動機排放檢測設備，在滿足發(fā)動機排放檢測需求的同時，降低采購成本和使用成本。

　　聚集高級科學儀器，推動發(fā)動機排放檢測設備國產(chǎn)化進程

　　科創(chuàng)版上市公司四方光電(代碼 688665)的全資子公司——四方光電（武漢）儀器有限公司，依托母公司核心氣體傳感技術平臺的組合優(yōu)勢，已經(jīng)完成了從實驗室排放檢測設備、到道路測試用便攜排放檢測設備到I/M站汽車尾氣排放檢測設備的系列化排放檢測設備的研發(fā)生產(chǎn)。

發(fā)動機定容采樣CVS或者直采排放檢測設備

　　根據(jù)國五、國六標準，新型發(fā)動機應在測功機臺架上進行排氣污染物循環(huán)試驗。發(fā)動機實驗室排放檢測系統(tǒng)包括：發(fā)動機排放測試系統(tǒng)和定容取樣系統(tǒng)(CVS)，對發(fā)動機排氣進行精準分析。系統(tǒng)應可連續(xù)測量 CO、CO2、CH4\NMHC(非甲烷總烴)、NOx 等氣態(tài)污染物及粉塵濃度PM和顆粒數(shù)PN,以及排氣質(zhì)量流量，并記錄到計算機系統(tǒng)中。

　　四方儀器屬于四方光電(代碼：688665)全資子公司，繼承了四方光電的氣體分析儀器產(chǎn)業(yè)，在非分光紅外NDIR、光散射探測、超聲波、紫外差分吸收光譜UVDOAS、熱導、激光拉曼等技術上均有積累或布局，已形成全面的光學傳感器技術平臺。公司紅外氣體傳感器技術能夠檢測為其中的CO、CO2、HC;紫外UVDOAS技術則能夠直接檢測NO+NOX，無須氮氧化物轉(zhuǎn)換器，公司HFID技術可以測量多量程范圍的THC，公司的順磁和激光TDLAS 技術可以高精度測量排放中的O2。通過使用上述一種或多種技術組合，公司能夠根據(jù)客戶需求提供多種產(chǎn)品。基于前述核心關鍵技術平臺，四方儀器自主研發(fā)了全套的發(fā)動機實驗室排放檢測設備，可以滿足國六所涉及標準的排放要求，以及摩托車、非道路發(fā)動機和設備的相關排放要求。

　　Gasboard-9801直采式發(fā)動機排放檢測設備：通過采用集成的高精度加熱型氫火焰離子化檢測技術(HFID)、紫外差分吸收光譜氣體分析技術(UV-DOAS)、非分光紅外氣體分析技術(NDIR)，同時測量發(fā)動機排氣中THC、NOx、CO、CO2、O2等氣體濃度，還可擴展顆粒物測量模塊;其UV-DOAS可直測NOx，無需轉(zhuǎn)化爐，后期免維護;操作簡單，支持發(fā)動機排氣污染物的比排放量自動計算顯示;測量精度高，性能達到進口設備標準。

圖：四方儀器發(fā)動機排放檢測設備

　　Gasboard-9802發(fā)動機排放全流稀釋定容采樣系統(tǒng)(CVS)：由主文丘里管柜、采樣控制柜、氣袋、風機、稀釋通道、過濾器等部件構成，穩(wěn)定性好且精度高，系統(tǒng)誤差小于2%。可實現(xiàn)車輛和發(fā)動機稀釋采用與分析一體化操作，方便快捷。控制軟件采用更加人性化的圖形設計，方便易用的同時也支持實時數(shù)據(jù)的采集、記錄、分析、導出等功能。

圖：發(fā)動機排放全流稀釋定容采樣系統(tǒng)(CVS)

　　Gasboard-9805便攜式排放檢測設備(PEMS)

　　在國六標準以前，新型發(fā)動機或新車型在型式認證階段，主要是基于實驗室數(shù)據(jù)驗證尾氣排放是否達標，但發(fā)動機在實驗室中的運行狀態(tài)與實際道路行駛狀態(tài)存在較大差異，實驗室數(shù)據(jù)可能并未真實反映發(fā)動機的實際排放情況。為解決上述問題，我國重型車國六標準(HJ 1014-2020）第一次增加發(fā)動機便攜排放檢測系統(tǒng)(PEMS)測試，即將發(fā)動機便攜排放檢測系統(tǒng)安裝在實際道路行駛的整車上，測量得到車輛在實際行駛過程中的污染物排放量。國六標準要求所有需進行型式檢驗的發(fā)動機及汽車進行前述測試，且只有通過測試的新發(fā)動機及新車才能生產(chǎn)、進口、銷售和投入使用或注冊登記，實施日期是2022 年12月1日。

　　Gasboard-9805便攜式排放檢測設備(PEMS)，用于非道路、道路(輕型車及重型柴油車)，產(chǎn)品可實現(xiàn) CO、CO2、NO、NO2、THC 排放物濃度測量，以及顆粒物、排氣流量、GPS 數(shù)據(jù)、環(huán)境溫濕度、大氣壓力的測量，并具備測試過程引導、自動計算排放總量、導出測試報告等功能。采用了公司快速反應的高精度NDIR 傳感器技術測量CO+CO2,采用加熱型UVDOAS傳感器可直測NO、NO2，精度高，無需轉(zhuǎn)化爐。產(chǎn)品采用模塊化設計，便攜電池支持6小時以上續(xù)航，系統(tǒng)環(huán)境適應性好，不受車輛震動、大氣壓力及環(huán)境溫濕度變化的影響，滿足在用車車載排放檢測要求。

　　圖：四方儀器便攜式排放檢測設備(PEMS)

　　應對更嚴的國六B，四方儀器依托母公司在傳感器技術的優(yōu)勢，形成了成套的發(fā)動機排放檢測系統(tǒng)：從發(fā)動機實驗室排放檢測，到在用車便攜隨車檢測，再到I/M站尾氣分析檢測設備的產(chǎn)品系列化，有效推動了高級科學儀器的國產(chǎn)化替代。

　　從傳感器的基礎元器件到分析儀，再到排放測試系統(tǒng)，四方儀器實現(xiàn)了我國發(fā)動機排放檢測設備“1條龍"的關鍵技術難題的攻克，不僅解決了我國不斷發(fā)展的排放認證檢測設備面臨大部分進口、遭遇卡脖子可能的問題，也為國內(nèi)研究和使用單位降低排放檢測設備每年的運行維護費用奠定了基礎。

　　關于四方儀器

　　四方光電（武漢）儀器有限公司是一家專業(yè)從事氣體分析儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術企業(yè)。公司前身為四方光電股份有限公司(代碼：688665)的氣體分析儀器事業(yè)部，于2016年正式作為四方光電的全資子公司開始獨立運行，專業(yè)服務于環(huán)境監(jiān)測、過程氣體、智慧計量等領域。