1、 误区终结柴油轿车解禁并非那么美好编者引言：欧洲柴油车那么盛行，为什么在国内迟迟不能普及？大众推出的柴油车不是号称已经非常绿色环保，而且柴油价格也相对便宜，为什么国内消费者无缘享受？如果你也对上面问题的答案模棱两可，那么，这篇抛开行业和政策，而力图从切实技术角度出发的文章，将为你揭示真相。 6 月 1 日零时起将我国汽、柴油价格又一次提价，其中北京地区 93 号汽油从原来的 5.56元/升上涨为 5.89 元/升，重新接近 6 元/升大关。人们似乎还没有怎么享受到去年下半年原油价格大跌带来的好处，却又再次被赶上油价上升的轨道。相比之下，0 号柴油的价格并没有 93号汽油高，并且柴油机更低的油耗
2、也使得柴油车在日常使用成本方面显得更经济，然而在欧洲非常盛行的柴油轿车却一直没有真正意义上在中国打开市场，那么究竟是什么使得柴油轿车止步于中国市场呢？首页导航：原因一：燃油结构失衡决定柴油轿车难受政府推崇原因二：“绿色”清洁柴油机其实并不那么绿色原因三：中国现行排放标准难以约束柴油车原因四：不能被忽视的颗粒物和氮氧化物排放原因五：盲目鼓励柴油轿车恐成淘汰技术买单者总结：鼓励政策选择混合动力更具前瞻性原因一：燃油结构失衡决定柴油轿车难受政府推崇“国内柴油品质参差不齐，轿车用柴油机无法适应”应该是常被提及的一个理由。不过在国产柴油质量的背后，还存在着国内柴油供应数量上的问题。事实上，低硫柴油我国已
3、经具备生产能力，但是巨大的柴油需求使得炼油企业捉襟见肘。根据今年 3 月当代石油石化杂志刊载的“2008-2009 年中国成品油市场供需形势分析”一文中所提供的数据可见一斑（数据见后）。“从 2005 年开始，中国的柴油消耗已经是汽油消耗的 2.25 倍左右”，这一国情也许是不少私家车主和以欧洲市场柴油车高占有率为由力挺推广柴油车的粉丝们所没有看到的。而公认柴油轿车占有率很高的欧洲市场，2005 年的消费柴汽比仅为 1.7：1，近年来逐步上升至 2：1左右，同时欧洲消费柴汽比的快速增长也引起了欧盟各国的忧虑。很显然，目前柴油轿车占有率不足 1%的中国市场，如果柴油轿车占有率大幅提升至 40%时
4、，国内炼油企业所需要承受的生产柴汽比压力可想而知。另一方面，我国的农业生产、海运和内河航运、发电、铁路、高速公路运输等使用的柴油量很大是造成消费柴汽比已经居高不下的主要原因。图 1：我国已经具备低硫柴油生产能力，但是巨大的柴油需求使得炼油企业捉襟见肘，而现阶段政策上也体现为将有限的柴油资源优先供应给用于物流和客运用途的商用车。图 2：如果政府大力推进柴油轿车发展，必然挤占承担物流命脉的商用车的油品消费。在国内消费与生产柴汽比已经相当不平衡的今天，柴油轿车自然难受政府在政策上的推崇。尽管乘用车柴油化进程几乎停滞，但是我国用于物流和客运用途的商用车柴油化却是突飞猛进。同时，从政策上也体现为将有限的
5、柴油资源优先供应给现阶段无法使用其它替代燃料的客车和货车，从而降低物流成本。当然这一宏观调控举措也是为何金融危机能够明显影响消费柴汽比的一大原因。相反，如果政府大力推进柴油轿车发展，必然挤占承担物流命脉的商用车的油品消费，同时生产资料用柴油肯定也会受到挤压，为缓解供需压力势必将大幅进口柴油，进而导致柴油乃至商品价格的上涨。因此在国内消费与生产柴汽比已经相当不平衡的今天，柴油轿车自然难受政府在政策上的推崇。图 3：从 2005 年开始，中国的柴油消耗已经是汽油消耗的 2.25 倍左右。如果柴油轿车占有率大幅提升至 40%时，国内炼油企业所需要承受的生产柴汽比压力可想而知。附注：消费柴汽比与生产柴
6、汽比的关系受限于生产工艺和生产装置，生产柴汽比是存在上限的。尽管新技术可以提升生产柴汽比上限，但是需要炼油企业投入资金和时间进行技术改造。有数据显示，目前我国炼油厂生产柴汽比在 1.8 左右。由于消费柴汽比高于生产柴汽比，因此必须加大柴油产量，而同时产出的汽油则因国内消费容量和出口容量有限而无法完全消化，这对于柴油产量的增幅也会造成制约（这是因为一桶原油可以生产 1.8 份柴油和 1 份汽油，如果需要更多的柴油就得用更多的原油来提炼，但是汽油的产量也会相应变多，消化不掉会造成库存，加大供求失衡）不足部分往往以增加成品柴油进口来弥补。2008-2009 年中国成品油市场供需形势分析数据“2008
7、 年全年国内成品油表观消费量为 2.1 亿吨左右。2008 年中国石油市场跌宕起伏，波动剧烈。18 月市场全面紧张，尤其是柴油供应；9 月以后市场急剧萎缩，尽管价格下降，但销售仍然不畅。2008 年 18 月原油加工量为 22958 万吨，同比增长 5.7%；成品油产量为 1305万吨，同比增长 7.4%，两者的增幅远低于 13.9%的消费增速。为提高市场的供应量，18 月国内汽油和柴油进口量分别为 184 万吨和 571 万吨，同比增加 176 万吨和 534 万吨。从产品结构来看，20002005 年国内消费柴汽比从 1.95 上升到 2.27，进入 2008 年，18 月消费柴汽比为 2
8、.25：1；9 月为 2.20：1；10 月为 2.16：1；11 月之后受金融危机的影响，柴汽比滑落至 1.87：1，今年 1 月下滑至 1999 年以来的最低点 1.4：1。这也从另一个层面说明2008 年金融危机对国内柴油消费的影响大于对汽油消费的影响。随着经济状况的逐渐好转，国内消费柴汽比从今年 2 月开始回升，2 月为 1.691；3 月则上升至 2.151。”原因二：“绿色”清洁柴油机其实并不那么绿色“前边这车是烧劈柴的吧！”这是关于北京的哥调侃冒车尾黑烟的柴油车的一个经典笑话。不可否认长期以来中国市场的柴油车由载重货车所主宰，排气管冒黑烟司空见惯，排放污染物的数量之大更是令人乍舌
9、。与很多行业“环保让路，为经济发展保驾护航”的做法一样，我国商用柴油车的排放限制也一直非常宽松。直至今年 7 月 1 日开始才将全面停止国 II 排放标准，正式升格为国 III 排放（相当于欧三）。图 4：不可否认长期以来中国市场的柴油车由载重货车所主宰，排气管冒黑烟司空见惯，排放污染物的数量之大更是令人乍舌。图 5：我国商用柴油车的排放限制一直非常宽松，直至今年 7 月 1 日开始才将全面停止国 II 排放标准，正式升格为国 III 排放。推广柴油轿车的支持者都在竭尽全力的将柴油轿车与柴油卡车划清界限，柴油轿车所使用的柴油机也常被加上“绿色环保”，“清洁”，“先进”等定语，不过这些柴油轿车厂
10、商扬长避短式的宣传攻势却又显得有些“矫枉过正”，那么这些用于柴油轿车上的“绿色”清洁柴油机究竟有多么环保呢？除了二氧化碳排放成绩优秀以外，其它指标表现如何呢？我们不妨从历代欧洲排放标准（乘用车）的演化来看看。图 6：推广柴油轿车的支持者都在竭尽全力的将柴油轿车与柴油卡车划清界限，其所使用的柴油机也常被加上“绿色环保”，但是这些扬长避短式的宣传攻势却有些“矫枉过正”。表 1：欧洲排放标准（乘用车） 单位 g/km排放等级执行时间CO一氧化碳HC碳氢化物NOx氮氧化物HC+NOxPM颗粒物柴油发动机Euro 11992/72.72-无要求0.970.14Euro 21996/11.0-无要求0.7
11、0.08Euro 32000/10.64-0.50.560.05Euro 42005/10.5-0.250.30.025Euro 52009/90.5-0.180.230.005Euro 62014/90.5-0.080.170.005汽油发动机Euro 11992/72.72无要求无要求0.97-Euro 21996/12.2无要求无要求0.5-Euro 32000/12.30.20.15-Euro 42005/11.00.10.08-Euro 52009/91.00.10.06-0.005*Euro 62014/91.00.10.06-0.005* 限值针对采用缸内直喷技术的汽油发动机尽管
12、柴油机和汽油机都将燃料的热能经由燃烧过程转换为动能，但是由于使用油料不同，发动机结构、混合气形成方式和燃烧方式不同，它们的污染物排放规律也有不同。对于汽油机，燃料与空气混合，然后活塞压缩混合气，再由火花塞点燃。汽油的易挥发性以及汽油机较低的压缩比使得汽油机排放物中有较多的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)，但是均匀的混合气和分子更小的汽油，使得汽油机的氮氧化合物(NOx)和颗粒物（PM）排放量却很低。由于柴油车燃料混合气的形成是在发动机燃烧室内进行的。柴油机先将空气压缩，然后燃料喷入，经压缩温度很高的空气将燃料点燃。这种工作方式，决定了柴油与空气的混合并不均匀，并且在低负载时，混合气浓度较低
13、，燃烧室内则会存在富余空气。这些富余的空气在高温作用下容易产生氮氧化物(NOx)，而一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)则不容易形成。除此之外，颗粒物也是柴油机较为独有的排放物之一。因此，柴油车的排放特点可以总结为颗粒物和氮氧化物(NOx)排放量多，而一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)排放量少。图 7：从历代欧洲排放标准上看，尽管每一次排放标准的升格都加强对柴油发动机的排放限制，但是柴油机在氮氧化物和颗粒物排放方面仍然与汽油机有很大差距。从历代欧洲排放标准上看，尽管每一次排放标准的升格都加强对柴油发动机的排放限制，汽车厂家也不断对出应对措施，例如采用涡轮增压器，EGR 废气再循环，DPF 柴
14、油颗粒过滤器，SCR 触媒转化器等等来满足排放限制。在应用数量众多的尾气净化措施之后，柴油机在控制氮氧化物和颗粒物排放方面逐步接近传统汽油发动机，但是与排放更低的混合动力技术仍然存在差距。事实上，与汽油机同属内燃机类别的柴油机，一样难以逃避“化学能转换为动能”的物理规律，仅宣传轿车柴油机在一氧化碳和二氧化碳方面相对传统汽油机的排放较低的优势，而回避柴油机在氮氧化物和颗粒物排放方面的性能短板，这样的“绿色环保”显得太过偏颇了。（注释：下图中虚线为加入比较的欧洲 2 号排放标准）图 8:英国交通部曾经的研究表明：同一排放标准和同级车型情况下，柴油发动机的氮氧化物排放是汽油发动机的 10 倍以上。图
15、 9：同一排放标准和同级车型情况下，柴油发动机的颗粒物排放（50ppm 低硫柴油）是汽油发动机的 20 倍以上。图 10：正如前面的分析一样，汽油的易挥发性以及汽油机较低的压缩比使得汽油机排放物中有较多的一氧化碳，而柴油机不易产生一氧化碳。图 11：柴油机作为四冲程内燃机，和汽油机本质上是一样的难以逃避“化学能转换为动能”的物理规律，刻意回避柴油机在氮氧化物和颗粒物排放方面的性能短板有过偏颇。原因二延伸话题：混合动力仍是大势所趋在这样的宣传之下，甚至不少柴油轿车的支持者天真地认为所谓“绿色”清洁柴油发动机技术可以取代混合动力技术，进而批评我国政府所引导的产业发展方向。但是美国环保署 EPA油耗
16、测试早已证明即便达到目前最严格的排放标准的柴油轿车在二氧化碳排放和节油性能方面仍然不是混合动力车型的对手。根据美国环保署 EPA 油耗测试的结果，我们可以看到柴油动力的大众速腾较汽油动力版本车型的确可以节省 25%左右的燃油。如果按照 EPA 估算的每年燃油使用成本（设定每年行驶里程 24135 公里，45%里程为高速工况，55%里程为城市工况），同一车型的柴油版本将为车主每年节省 564 美元的燃油支出，同时还可以减少 0.9 吨的二氧化碳排放。但是需要看到的是，混合动力技术的代表丰田普锐斯则可以较柴油动力车型节省更多的燃油，并且实现更少的二氧化碳排放，每公里二氧化碳排放量为 149 克，而
17、 2.0TDI 柴油发动机这一排放量则为 240 克/公里（EPA 估算值）。另外，由于混合动力车型在道路拥堵时可以自动关闭发动机，依靠电动机行驶，因此道路越拥堵，混合动力车型则更能体现节能与减排的优势。近年来，随着插电式混合动力车的出现，电力驱动这一技术优势将被进一步放大。其实欧洲的汽车制造商也早已意识到混合动力技术的优势所在。近些年国际车展上，包括宝马，奔驰，标致，大众等众多欧洲厂商展出不少的油电混合动力概念车和柴电混合动力概念车正预示着混合动力技术将成为它们未来产品的动力配置。图 12：美国环保署 EPA 油耗测试早已证明即便达到目前最严格的排放标准的柴油轿车在二氧化碳排放和节油性能方面
18、仍然不是混合动力车型的对手。原因三：中国现行排放标准难以约束柴油车“欧洲柴油轿车进军北美市场”的新闻无疑鼓舞了不少人，因为北美与中国一样也是一片柴油轿车市场占有率极低的潜在市场，但是不少人并不知道，欧洲柴油轿车迈过北美市场的准入门槛是下了相当大的功夫。因为与欧洲逐年提升对柴油动力乘用车排放标准做法不同的是，美国和加拿大政府从 2006 年 10 月开始对于柴油动力乘用车采取排放标准一步到位的手段。目前所执行的 Tier 2 Bin5 排放标准对于柴油动力乘用车的氮氧化物和颗粒物平均最低限制分别为 0.04g/km 和 0.00625g/km，这意味着北美市场对柴油车提出了较欧洲更高的排放要求。
19、可以说 Tier 2 Bin5 排放标准的实施令欧洲厂商在北美销售柴油车的计划一波三折。图 13，14：奔驰 E320 Bluetec 柴油车增配多项尾气处理设备后得以进入美国市场，讽刺的是美国人凭借高要求的排放标准，甚至比欧洲人更早的使用上排放更低的奔驰 E320 Bluetec。其中最执着的当属梅赛德斯-奔驰，因为当时大众等其他欧洲厂商选择的是柴油车型暂时退出北美市场。当美国政府于 2006 年 10 月开始执行 Tier 2 排放标准的两年以前，奔驰就已经将首次应用 Bluetec 尾气净化技术的奔驰 E320 Bluetec 柴油车送交至美国 EPA 环境保护局进行 Tier 2 Bi
20、n 5 排放标准检测，但是 2004 年的送检并未达标。随后奔驰为 E320 Bluetec 柴油车增配了 DeNOx 氮氧化合物触媒转化器和 SCR 选择性触媒转化器等尾气处理设备。尽管如此，奔驰 E320 Bluetec 也仅在 2006 年时通过了美国 45 州的排放法规，而排放门槛更高的加州、缅因州、马萨诸塞州、纽约州和佛蒙特州仍然禁止奔驰 E320 Bluetec 柴油车销售。不过，奔驰在降低柴油车尾气排放的执着努力使得奔驰 E320 Bluetec 柴油车成为 2006 年新排放标准实施后，在美国市场唯一销售的柴油轿车。而值得注意的是，当奔驰于 2006 年在美国市场销售 E320
21、 Bluetec 柴油车时，奔驰并没有在欧洲市场同步引进具有 Bluetec 技术的车型。在历经一年的修改和重新调校后，奔驰 E320 Bluetec 柴油车终于在 2007 年 10 月通过了堪称全美最严苛的加州排放标准，并且成为世界上第一款通过这一标准的柴油车型。美国媒体甚至评价称“奔驰 E320 Bluetec 柴油车进入加州意味着从加州消失 10 年之久的柴油轿车重新回归”。奔驰动力研发部门负责人 Leopold Mikulic 博士也在发布会上表示：“为了能在全世界范围内推广柴油车，我们不得不寻求把柴油机做得同汽油机一样清洁。通过 Bluetec 技术，氮氧化物能够被极大地减少，所以
22、才能够满足这里世界上最严厉的法规要求。”进入 2008 年之后，大众汽车才在美国和加拿大市场逐步重新推出排放达标的捷达（速腾）和途锐的 TDI 柴油车型，以及在今年 1 月才推出的满足美国 50 州排放标准的 Clean TDI 系列。不过它们都与之前奔驰推出的 E320 Bluetec 一样需要使用硫指数仅 15 ppm 的超低硫柴油(Ultra Low Sulphur Diesel)，好在美国和加拿大的石油公司早在 2006 年便已经做好准备。很显然，北美市场在放开柴油轿车市场大门的同时，将柴油车排放标准提升至与汽油车同样的等级上来，尽管给汽车制造商造成了不少技术困难并增加不少成本，但是这一举措却在很大程度上保护了国民健康，并且降低空气污染，同时为国民引入了较汽油车更高效的柴油车型。事实上，美国人比欧洲人更早的使用上排放更低的奔驰 E320 Bluetec，对于美国人是一大胜利，而对于热衷柴油车的欧洲人则是一个不大不小的讽刺。
