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 除汽車尾氣處理裝置和催化劑等產品外.在霧霾籠罩.PM2.5時?！氨?的大環(huán)境下.與氮氧化物排放污染密切相關的車用尿素備受關注.車用尿素是什么?干什么用?產品質量如何?行業(yè)現(xiàn)狀及前景如何?記者進行了采訪.
不屬于傳統(tǒng)農資產品
單從名稱上看.車用尿素應該歸類于像化肥.農藥一類的農資產品.但事實并非如此.
“指尿素濃度為32.5%且溶劑為超純水的尿素水溶液.原料為尿素晶體和超純水."從事車用尿素行業(yè)分析的前瞻網(wǎng)前瞻產業(yè)研究院分析師孫海紅告訴記者. 重型卡車.客車等柴油車要達到國IV排放標準.在尾氣處理上就要選用適合的SCR(選擇性催化還原)系統(tǒng).而此系統(tǒng)必須利用尿素溶液對尾氣中的氮氧化物進 行處理.因此.車用尿素溶液成了柴油車達到國IV排放標準的必備產品.
據(jù)悉.目前國內主流柴油機生產企業(yè).如玉柴.康明斯.濰柴等.已基本達成共識.SCR將是柴油機排放升級的主要技術方向.運行原理是尾氣從渦輪出來后進入 排氣管.排氣管上安裝有尿素計量噴射裝置.噴入尿素水溶液.尿素溶液和尾氣中的氮氧化合物在SCR反應罐中發(fā)生氧化還原反應.生成氮氣和水排出.
按照我國頒布實施的第四.第五階段車用燃油國家標準.從2013年10月后出廠的柴油重型車新車.都安裝了車用尿素尾氣凈化裝置.以供添加車用尿素.一些 用戶為降低使用成本.會在上牌后直接把SCR系統(tǒng)拆下來.等到年檢時再裝上去應付一下.在業(yè)內人士看來.拆除SCR系統(tǒng)雖可節(jié)省車用尿素使用成本.但該系 統(tǒng)若長時間不用就會氧化.噴嘴也易堵塞.造成一套價值數(shù)萬元的系統(tǒng)報廢.得不償失.
萌芽行業(yè)或迎爆發(fā)式增長
“在國內剛開始賣.市場剛起步的階段.屬于萌芽."四川一車用尿素生產企業(yè)胡姓銷售員表示.只要涉及柴油發(fā)動機的機動車.待國IV排放標準全面實施后.都要使用車用尿素.以實現(xiàn)排放達標.
據(jù)孫海紅介紹.由于國IV標準尚未在全國強制推行.目前只有北京.深圳.上海.廣州.西安.杭州.南京等試點城市.在公交系統(tǒng)中要求必須加車用尿素.導致行業(yè)市場尚未打開.數(shù)據(jù)表明.目前國內車用尿素年消耗量在1萬噸左右.僅占世界車用尿素溶液消耗量的1%.
行業(yè)發(fā)展處于萌芽狀態(tài).但市場需求量巨大.以北京為例.從2007年底逐步啟用了使用SCR催化技術的公交車.至2012年3月已有7000多輛達到國 IV標準.數(shù)百輛達到國V標準的公交車投入使用.車用尿素年需求量約6000噸.加之機動車污染問題日益受關注.社會對車輛尾氣容忍度逐漸達到極限.作為 顆粒物污染“大戶"的柴油車減排首當其沖.
供應方面.中國的車用尿素溶液產品開發(fā)起步較晚.目前僅有少數(shù)研究機構及企業(yè)進行小批量生產.“進入國IV階段.國內車用尿素的`藍海`市場將被逐漸打開.預計年需求量有望達400萬-700萬噸."孫海紅對此預計信心十足.
需提防假冒偽劣產品
記者采訪獲悉.個別企業(yè)違規(guī)使用農用尿素生產車用尿素.易導致機動車排氣系統(tǒng)結晶.無法達到減少尾氣排放目的.
據(jù)業(yè)內專家介紹.車用尿素可通過對工業(yè)尿素的再提純制取.在使用中由于SCR催化劑載體極易發(fā)生金屬離子中毒從而失去催化效果.因此配制車用尿素溶液必 須使用電子行業(yè)一級超純水.然后根據(jù)需要計算配比.將適量的軟水和提純后的尿素在容器中經成分混合溶解.得到車用尿素溶液.
“車用尿素生產工藝簡單.技術含量低.因此國內外生產工藝水平沒有太大差距."在孫海紅看來.鑒于進入門檻低.為保證車用尿素產品質量.首先需要提防假冒偽劣產品.
而有關標準已經堵上了上述漏洞.國內車用尿素早是一些地方標準.如北京.深圳.上海等地相繼制定了相關標準,2013年3月18日.中國汽車工程學會發(fā) 布了行業(yè)規(guī)范,同年7月1日.車用尿素溶液國家標準(GB 29518-2013)正式實施.對反映產品質量好壞的縮二脲.醛類等雜質.金屬離子等指標作出具體規(guī)定.規(guī)范生產.
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氧傳感器是利用陶瓷敏感元件測量各類加熱爐或排氣管道中的氧電勢，由化學平衡原理計算出對應的氧濃度，達到監(jiān)測和控制爐內燃燒空燃比，保證產品質量及尾氣排放達標的測量元件，廣泛應用于各類煤燃燒、油燃燒、氣燃燒等爐體的氣氛控制。它是目前最佳的燃燒氣分測量方式，具有結構簡單、響應迅速、維護容易、使用方便、測量準確等優(yōu)點。運用該傳感器進行燃燒氣氛測量和控制既能穩(wěn)定和提高產品質量，又可縮短生產周期，節(jié)約能源。
氧傳感器的工作原理與干電池相似，傳感器中的氧化鋯元素起類似電解液的作用。其基本工作原理是：在一定條件下(高溫和鉑催化)，利用氧化鋯內外兩側的氧濃度差，產生電位差，且濃度差越大，電位差越大。大氣中氧的含量為21%，濃混合氣燃燒后的廢氣實際上不含氧，稀混合氣燃燒后生成的廢氣或因缺火產生的廢氣中含有較多的氧，但仍比大氣中的氧少得多。 在高溫及鉑的催化下，帶負電的氧離子吸附在氧化鋯套管的內外表面上。由于大氣中的氧氣比廢氣中的氧氣多，套管上與大氣相通一側比廢氣一側吸附更多的負離子，兩側離子的濃度差產生電動勢。當套管廢氣一側的氧濃度低時，在電極之間產生一個高電壓(0.6～1V)，這個電壓信號被送到ECU放大處理，ECU把高電壓信號看作濃混合氣，而把低電壓信號看作稀混合氣。根據(jù)氧傳感器的電壓信號，電腦按照盡可能接近14.7：1的理論最佳空燃比來稀釋或加濃混合氣。因此氧傳感器是電子控制燃油計量的關鍵傳感器。氧傳感器只有在高溫時(端部達到300°C以上)其特性才能充分體現(xiàn)，才能輸出電壓。它在約800°C時，對混合氣的變化反應最快，而在低溫時這種特性會發(fā)生很大變化。