行业标准柴油车排气净化氧化催化剂.doc

国家标准柴油机排气净化氧化催化剂(送审稿)编制说明一工作简况1、任务背景：柴油机热效率高、功率覆盖面广，在目前能源日益紧张的形势下车用发动机的柴油化已经成为重要的发展方向。在欧美，100%的重型车和90%的轻型车都是柴油车，欧洲柴油轿车已占轿车年产量的40%。据统计，我国汽车保有量已超过8500万辆，其中，柴油车3000多万辆，消耗了60%的车用燃油。2009年，我国重型和中型商用卡车年销量达到68.3万辆，大、中型客车年销量达到12.91万辆，已全部柴油化。柴油机排气中含有CO、HC、NOx和颗粒物等多种污染物，随着柴油机产销量的不断增长，柴油机尾气排气对大气环境的污染也越来越严重，其污染物排放已占到汽车排放的50%以上，柴油机尾气污染防治工作迫在眉睫。作为世界上重型商用车保有量和产量最大的国家，我国已发布一系列国家标准（GB 18352.32005、GB176912005、GB280902005等）对柴油机污染物排放进行控制。2010年12月28日，国家环保部发布的关于机动车国IV排放标准限值实施日期的通报中明确规定，重型车从2012年1月1日起，轻型车从2013年7月1日起全面实施国IV排放标准。继汽油车排气后处理催化剂市场成熟之后，未来35年内柴油车排放后处理用催化剂将成为国内外催化剂企业新的市场争夺点和新的效益增长点。随着排放法规的不断升级，仅依靠发动机机内燃烧净化技术已无法满足要求，排气后处理系统已成为柴油发动机满足国IV以上严格排放法规的必备系统。受污染物种类和排放特点限制，柴油车排放后处理技术较汽油机要复杂、困难得多，包括氧化型催化剂（DOC）技术、颗粒过滤器（DPF）技术、选择性催化还原（SCR）技术以及组合型产品技术等。其中氧化催化技术由于结构相对简单、技术成熟度高，从国III阶段便得到应用，是国内目前唯一产品化、应用最为广泛的柴油机后处理技术；EGR和SCR是目前国际公认的满足国IV以上排放法规的主流技术路线，无论选用哪种技术路线，氧化催化剂产品均为必需件。然而，由于起步晚，柴油机后处理产品市场成熟度相对较弱，尚缺乏统一的、可供客户参考的相关产品标准。2006年由稀标委牵头，昆明贵研催化剂有限责任公司起草，制订了柴油机排气净化氧化催化剂行业标准。随着我国内燃机工业的快速发展和国IV排放标准的快速推进，氧化催化剂产品用量将快速增长，市场容量巨大。因此，为了鼓励开发和使用更环保、更节能的汽车，进一步减少柴油机相关产品产生的排气污染，规范柴油机排气后处理产品技术，2010年12月，昆明贵研催化剂有限责任公司申请承担了国家标准柴油机排气净化氧化催化剂的制订任务。制订本标准的目的是为了使柴油车在促进经济发展和满足广大消费者需求的同时，最大限度地减少对环境的污染，节约能源，保障人身安全和人体健康，创建环境友好和资源节约型社会。2、任务来源和计划要求：根据稀土标委201102号文件关于转发2010年稀土国家标准制、修订计划的通知（国标委综合201087号），计划号为20100365-T-469，完成年限为2012年，由昆明贵研催化剂有限责任公司作为主要起草单位承担柴油机排气净化催化剂国家标准的制订任务，全面负责标准相关资料的查询、起草、修改及定稿等工作。任务进度安排如下：2011年10月，征求意见稿；2012年4月，预审稿；2012年8月，审定稿。3、标准起草单位落实标准起草单位2家：昆明贵研催化剂有限责任公司、中国有色金属工业标准计量质量研究所。主要起草人：杨冬霞、常仕英、高兰、赵云昆、覃庆高、杨文勇、提运伟。标准主要起草单位昆明贵研催化剂有限责任公司，是目前国内专业开展机动车催化剂设计开发和生产制造的知名企业，负责原行业标准的起草和制订，本次制订工作的主要起草人中均为从事柴油机后处理技术研发、生产和应用的核心技术人员，部分人员参与过原行业标准的制订，在产品技术方面具备丰富的开发经验。二标准编制的原则和主要内容1、编制原则（1）先进性和合理性：我国已发布本领域汽油车排气净化催化剂、摩托车排气净化催化剂两项产品标准，但在柴油车用催化剂方面尚无标准可循。拟制订的柴油车排气氧化催化剂产品标准紧紧跟随我国最新排放法规要求，具有先进性、合理性。标准提出的对催化剂物理性能和化学性能的要求以及测试方法对于催化剂生产厂家是必备的条件，催化剂催化性能检测指标是依据国家相关排放法规制订，所以该标准的实施将具有普遍性和实用性。随着国家对柴油车尾气排放法规的日趋严格，柴油机排气净化氧化催化剂的应用是必然趋势。因此，本标准的提出和制定符合国家政策和市场需要，具有一定的先进性和合理性。（2）适用性和可操作性：本标准提出的各项技术指标是催化剂生产厂家和用户考察催化剂性能的主要依据，而且此标准的实施规范了催化剂生产过程，保证了产品质量。本标准采取以国家及相关行业标准为主要依据的原则，使主要项目能与国家目前对柴油机尾气排放限值的要求相符合，便于实施。本标准的制定符合中国国情。本标准编制时，曾向国内一些柴油车和发动机生产企业调查了柴油车污染物排放情况，为制订标准提供了参考，使其更具可行性。所以本标准具有适用性和可操作性。2、主要内容：本标准的主要内容包括：A.范围；B.引用标准；C.术语；D.要求； E.试验方法； F.检验规则；G.标志、包装、运输和贮存。（1）范围：柴油机氧化催化剂产品较为复杂，从功能考虑：包括CO/HC氧化型催化剂，碳烟氧化催化剂、NH3氧化催化剂等；从应用范围考虑：包括机动车用氧化催化剂、固定源柴油发动机用氧化催化剂等；从催化剂载体材料考虑：包括蜂窝陶瓷载体和金属蜂窝载体等。标准制订小组对此进行了充分调研，由于相关法规体系尚不健全，固定源柴油发动机用氧化催化剂市场尚不成熟，仅在南宁破碎机械厂、部分矿山井下柴油机用户以及少数国外客户处得到部分应用，相关考核指标、性能指标尚缺乏统一标准；金属蜂窝载体型柴油机氧化催化剂，由于载体生产成本高、国内金属蜂窝载体批量生产制造平台成熟度低，目前在国内柴油机市场应用较少，市场占有率低。因此综合考虑当前市场应用成熟度、技术成熟度和市场规范度等因素，本标准将规定柴油车排气净化用氧化催化剂的要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存。本标准适用于机动车用、以堇青石蜂窝载体材料作为载体的柴油机排气净化用氧化催化剂。 （2）主要技术内容说明：本标准在原行业标准上进行了修改和调整，包括：基于国家现行排放法规，对柴油车排气净化催化剂产品分类、产品外观、物理性能、催化性能等技术指标提出更高要求，并提供相应的的检验方法、检验规则。 规范性引用文件：- 紧跟我国最新排放法规要求，本标准指标对应我国最新排放法规指标，并按标准适用范围对轻型车和重型车进行了分类。- 根据产品技术要求和检验方法加严的需要，增加了GB20890重型汽车排气污染物排放那个控制系统耐久性要求及试验方法、GB/T 23277 贵金属催化剂化学分析方法 汽车尾气净化催化剂中铂钯铑量的测定 分光光度法、HJ 451环境保护产品技术要求 柴油车排气后处理装置、QC829柴油车排气后处理装置试验方法等4个新发布的标准。 术语和定义- 根据我国排放法规对柴油机应用车型的不同要求，增加轻型柴油车和重型柴油车的定义。- 根据生产厂家和用户对产品技术指标的要求，增加了贵金属含量、排气背压、名义排气背压和堵孔率的定义。 要求根据生产厂家和用户对产品技术指标的要求，以及征求意见稿返回的专家意见，对技术要求部分进行调整。- 调整催化性能要求指标，加严新鲜催化剂起燃温度指标要求，增加快速老化催化剂性能指标要求。- 调整整机排放性能指标分类标准，对应相关排放法规要求按轻型柴油车和重型柴油车进行分类；- 增加了贵金属含量、排气背压和堵孔率的指标要求，进一步加严产品质量控制和生产一致性保证。 试验方法和检验规则 紧跟先进技术发展方向，对应调整的技术要求指标，对试验方法和检验规则部分进行相应调整。- 更新和统一产品转化效率和起燃温度测试方法，按HJ451中的要求进行，更加真实地模拟实车应用环境； - 更新整机排放及耐久性测试方法，增加重型车用催化器耐久性测试方法；- 增加了贵金属含量检测方法；- 增加了附录A，对排气背压测试方法进行规范。三编制过程标准编制任务下达后，昆明贵研催化剂有限责任公司组织成立标准编写小组，负责本标准的制订，目前工作进展顺利一直按计划执行。制订本标准的工作过程和主要工作内容如下：1、资料搜集工作通过联机检索及信息咨询方式向国内外环保机构查询国内外最新的柴油车排放污染物限值标准及相关情况，并追踪其发展趋势；通过联机检索及考察访问方式了解国内现行柴油车排气净化催化剂产品生产情况、市场应用情况，以及各生产厂家和主机厂对产品性能的要求和差异。确保标准在国内生产企业适用的可行性、实用性、经济性；及时获取国家环保总局、国家科技部、国家质量监督局、国家标准局等关于控制我国城市汽车尾气排放污染的政策性文件。2、催化剂基体材料化学性能和宏观物理特性指标及测试方法的确定针对国内外大多数载体生产厂家蜂窝陶瓷载体和金属载体的生产现状和技术条件，提出基体材料组份及含量控制指标，确定需要进行的基体材料质量检测项目、检测指标、检测方法和设备；3、催化剂催化性能评价测试项目指标及方法的确定研究国内催化剂企业应具备的评价测试方法及装备条件，在考虑普遍适用性和满足企业和用户双重要求的基础下，研究提出采取台架和整车催化性能相结合来考核催化剂性能，具体考核方式可由供需双方结合企业情况而定。 通过广泛调研，收集资料，确定催化性能、整机排放、贵金属含量和排气背压的的相关试验方法、设备和技术指标要求，编制排气背压测试方法，实现催化剂性能评价的规范化和系统化；4、进度完成情况2011年6月，完成标准初稿编制，经过小组广泛调研、多次讨论修改，2011年11月形成征求意见稿，发往相关生产企业、用户、相关研究单位和检测单位等进行意见征询。共发出征求意见20份，返回5份。2012年2月，根据专家反馈意见，标准编制小组对征求意见稿进行讨论，修订（详见意见汇总表），形成预审稿。2012年4月，在全国稀土标准化技术委员会组织下完成标准预审工作，到会专家25人，形成预审会会议纪要。根据预审会意见，标准工作小组经过仔细讨论、调研，并征求各起草单位意见后（详见预审会意见汇总表），最终形成本审定稿。四与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系汽车尾气净化催化剂是环保产品的应用推广，具有其特殊性，尤其是在柴油车排放控制方面，柴油车催化剂产品的发展和技术水平与国内柴油车领域整体发展状况和技术水平密切相关。柴油机排气净化氧化催化剂中制订的内容、指标及性能要求直接与国家制订的环保政策法规的强制程度密切相关。国家标准对污染物限值的规定直接关系到催化剂产品的技术水平的控制，国家大气排放污染物标准的不断严格，将意味着催化剂产品各项技术指标也将随之提高，促进催化剂标准的日趋严格。国外从60年代开始进行汽车排气控制，我国从20世纪90年代治理工作开始走上正轨，2004年达到欧洲号标准，2007年达到欧III标准，并于2010年与国际接轨。国家大气排放污染物标准如此快速的推进，对催化剂生产企业来说，紧跟国家步伐，不断提升技术水平、生产制造水平，制订相应的催化剂行业标准、国家标准，规范催化剂产品市场是符合国家大气污染治理需求和汽车行业、相关稀土行业发展需求的一项重要工作，具有实际指导意义。五建议本标准为推荐性国家标准，建议于2013年1月1日起实施。