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文档简介
1、建立我国乘乘用车燃料料经济性标标准体系及及相关制度度我国汽汽车燃料经经济性标准准法规和政政策研究金约夫 中国汽车车研究中心心标准室一、概述中国的人均均石油资源源水平极低低,人口占占世界总人人口的211%,而石石油资源只只占世界总总量的3%。石油产产量只占世世界总量的的5%。22000年年,中国石石油的消耗耗总量达到到2.1亿亿吨,是位位列美国(88.9亿吨吨)和日本本(2.55亿吨)之之后的第三三大石油消消费国。根据国家发发展和改革革委员会的的预测,到到20200年,进口口石油将占占石油需求求的50%以上。持持续增长的的石油消费费所带来的的石油进口口将严重威威胁中国的的能源安全全,并阻碍碍中国
2、经济济的持续发发展。到20100、20220、20030年时时,中国的的机动车燃燃料消耗量量需求将达达到1.33亿吨、22.3亿吨吨和3.77亿吨,分分别是当年年全国石油油总需求的的43%、57%和和87%。不断增长的的石油进口口量意味着着中国将越越来越依赖赖于其他石石油出口国国。从历年年的石油进进口来源看看,中东地地区是中国国石油的主主要来源,从从19955年的455%上升到到20000年的544%。动荡荡的中东局局势给中国国带来的是是:石油供供应的不稳稳定和价格格的大幅浮浮动。近中期中国国的石油需需求分析美国能能源部分析析资料汇总总200520102015最低最高最低最高最低最高需 求2.
3、532.673.053.213.713.95供应能力1.601.701.701.801.801.90缺 口0.900.971.351.411.912.05世界各国为为解决能源源安全,开开展了大量量的基础研究工工作,目前前各国采用用的主要对对策有:实施有效的的汽车燃料料经济性标标准法规;实施汽汽车燃料消消耗量限值值标准;实施汽汽车燃料消消耗量申报报和公布制制度;实施汽车燃燃料消耗量量标识制度度;为减少汽车车燃料消耗耗量实施相相应的辅助助措施;我国政府组组织进行的的工作:2001年年开始,国国家经济贸贸易委员会会以行业2001186号号文会同原原国家计委委、环保总总局、国家家质监总局局、税务总总局
4、、财政政部等6部部委组成了了指导委员员会,责成成中国汽车车技术研究究中心负责责,成立了了中国汽车车燃料经济济性标准和和政策研究究项目工作作组,开展展汽车燃料料经济性标标准和政策策研究。二、该项研研究分为以以下几项进进行:汽车燃效标标识制度;汽车燃料经经济性申报报和公布制制度激励政策建建议;汽车燃料消消耗量限值值标准和试试验方法。实施汽车燃燃料消耗量量申报和公公布制度实施燃料消消耗量的申申报和公布布制度,可可以提高汽汽车制造业业整体对燃燃料消耗量量的认识,为为消费者购购买高能源源效率车辆辆提供一个个参考依据据。这种做做法是国际际上通常的的做法,同同时也是我我国向法制制化管理汽汽车燃料消消耗量的过
5、过渡。施燃料消耗耗量的申报报和公布制制度多数国国家是和汽汽车产品的的型式认证证结合进行行。美国有有它独特的的办法。从从国外对汽汽车产品实实施“燃料消耗耗量要求”的情况看看,所具有有的普遍特特征是有较较完整的法法律体系保保证,有非非常明确的的实施对象象和范围,充充分考虑了了目标基准准值设定将将会带来的的影响,以以及考虑到到制造商在在实施“燃料消耗耗量要求”前应当准准备的事项项等内容,并并分阶段实实施。汽车燃料消消耗量申报报和公布制制度是许多多国家对汽汽车产品实实施的一项项减少汽车车燃油消耗耗量的有效效的管理制制度。实施施燃料消耗耗量的申报报制度,可可以提高汽汽车制造业业整体对燃燃料消耗量量的认识
6、,公公布制度为为消费者购购买高能源源效率车辆辆提供一个个参考依据据,并可促促进他们的的节能意识识的提高。美国和日日本都是基基于法律、法规来制制定和实施施申报和公公布制度的的。美国的汽车车燃料经济济性申报和和公布制度度;日本的申报报和公布制制度;欧盟的申报报和公布制制度;汽车燃料消消耗量标识识制度能效标识的的定义:能源效率标标识(以下下简称“能能效标识”)是粘贴贴在用能产产品上的一一种标签,主主要用来表表明用能产产品能效水水平的高低低,或注明明产品的能能源效率或或能源消耗耗量,或标标出产品的的能源效率率等级等信信息,以便便在消费者者购买产品品时,向消消费者提供供必要的信信息。标签签上同时还还可能
7、包括括对用能产产品重要特特性的说明明及其他信信息。标识可以是是自愿性的的,也可是是强制性的的,一般由由政府负责责组织实施施。通过对国外外所使用的的各种标识识进行了充充分的研究究,提出了了我国应当当实施的汽汽车能效标标识的具体体要求和形形式。标识识的研究内内容还有:标识的目的的和作用;标识的种类类和性能;能效标识与与能效标准准的关系;标识的内容容;部分国家汽汽车油耗标标识信息比比较;三、汽车燃燃料消耗量量激励和辅辅助政策建建议实施汽车燃燃料经济性性限值标准准,在国外外都配套有有不同的技技术政策和和辅助政策策,如美国国的CAFFE惩罚性性税收,和和对消费者者征收的惩惩罚性油老老虎税等。对于汽车燃燃
8、料经济性性,国际上上采取激励励和辅助政政策的目的的是为了达达到整体上上的汽车燃燃料经济性性的提高,普普遍采用的的对车辆燃燃料经济性性的激励和和辅助政策策的手段一一般有三种种:经济的手段段;通过减免税税费,鼓励励高燃效汽汽车的快速速发展,提提高市场占占有率;给予高燃效效汽车经济济上的补偿偿,如:购购车补助、贷款优惠惠,低息和和降息等;辅助措施,通通过政府的的补助引导导消费的做做法,如:对于购置置混合动力力汽车的补补助;增加新的税税种,强化化对汽车燃燃料经济性性提高的力力度;(美美国的油老老虎税Gas Guzzzler Tax)强制的手段段;对达到燃料料经济性性性能要求的的车辆,准准予上牌和和上路
9、;对车辆达到到下阶段燃燃料消耗量量限值标准准,提出时时间要求;对达不到燃燃料消耗量量限值标准准要求的车车辆,即使使交纳了惩惩罚性税收收,也不能能无限期的的销售。给给与一定的的宽限期,限限期达标;对于国家机机关(或政政府部门)有有义务购置置和使用高高燃效的车车辆;对于汽车生生产企业有有义务生产产和销售符符合燃料经经济性性能能标准要求求的车辆;对于用户有有义务购置置和使用达达到燃料经经济性性能能标准要求求的车辆;标准法规的的手段。规范燃料经经济性的评评价和试验验方法;通过出台燃燃料经济性性性能标准准(限值),提提高车辆的的燃料经济济性;适时地公布布燃料经济济性性能标标准的制定定计划,给给与企业准准
10、备期;采用国际通通行的“申报与公公布制度”,规范对对汽车产品品的燃料经经济性的管管理,并通通过该制度度的实施,逐逐步建立我我国的汽车车燃料经济济性评价体体系;其他研究还还有:手段地确定定和运用;提出我国汽汽车提高燃燃料经济性性政策的原原则;激励政策建建议;惩罚政策建建议;金融和辅助助政策应向向用户和企企业都受益益方向倾斜斜;关于M1类类汽车燃料料消耗量试试验方法和和限值的研研究采用统一的的试验方法法,对汽车车产品进行行燃料经济济性的评价价,是非常常重要的。考虑目前前我国的情情况和参照照国际通常常使用的方方法,提出出乘用车车(M1类)燃料料消耗量试试验方法和乘用用车(M11类)燃料料消耗量限限值
11、标准。试验方法: 轻轻型汽车燃燃料消耗量量试验方法法GB/TT 192233-22003(欧欧I和欧III的试验验运转循环环)。GB/T 192333-20003轻型型汽车燃料料消耗量试试验方法;参照采用EECE RR101/02全部部技术内容容;适用范围:以点燃式式发动机或或压燃式发发动机为动动力,最大大设计车速速大于或等等于50kkm/h的的M1类车辆辆,也适用用于最大设设计总质量量不超过33.5t的的M2类和N1类车辆辆;在进行GBB 183352.11或GB 1183522.2排放放测量时,用用碳平衡法法计算得到到燃料消耗耗量;GB/T 192333 试验验运转循环环(欧和欧): 20
12、08年年可能实施施的试验运运转循环(欧欧和欧的试验运运转循环): GGB/T 125445.1-20011乘用车燃燃料消耗量量试验方法法;试验内容 :模拟城市工工况循环燃燃料消耗量量试验;90km/h等速行行驶燃料消消耗量试验验;120kmm/h等速速行驶燃料料消耗量试试验; GGB/T 125445.1-20011简称为三三合一试验验方法。GB/T 125445.1 试验运转转循环: 乘用车限值值标准适用范围:以点燃式式发动机或或压燃式发发动机为动动力,最大大设计车速速大于或等等于50kkm/h,最最大设计总总质量不超超过3 5500kgg的M1类车辆;制订根据和和原则:以普查、统统计、申报
13、报和分析国国产乘用车车燃油耗水水平为基础础确定限值值;根据我国实实际情况确确定评价体体系;提出分阶段段的燃料消消耗量限值值;放宽微型车车的限值;考虑特殊结结构车辆的的限值;对在生产车车推迟执行行;限值标准的的编制过程程:进行了“评评价体系”、“国产乘用用车普查”、“普查结果果统计分析析”、“燃料经济济性数据申申报”和“技术措施施效果和成成本分析”等前期工工作;在普查、统统计、申报报和分析国国产乘用车车燃油耗水水平的基础础上,20003年4月1日提出限限值第一方方案;在征征求主要生生产企业意意见的基础础上,提出出第二方案案;在广泛泛听取起草草工作组各各单位意见见的基础上上,6月20日提出出第三方
14、案案;进行国外水水平统计和和分析,并并与限值进进行比较;限值的水平平:第一阶段相相当于20002年平平均水平,符符合率约550%,保保证十五规划平均均燃油耗降降低5%-10%的的要求;第二阶段加加严10%,保证十一五规划平均均燃油耗比比现有水平平降低155%左右的的要求;燃料消耗量量限值与国国外SUVV水平的比比较:SUV车辆辆的特殊性性,要求对对这类车辆辆给予不同同的限值。为此课题题组对美国国市场的SSUV进行行了分析研研究,结果果如下:汽柴油生产产与汽车工工业发展相相关性研究究张国生 中石化化经济技术术研究院节能与环保保是永恒的的研究课题题,随着人人们对环境境污染与能能源消耗的的进一步关关
15、注,各国国政府都是是在制定排排放法规的的同时,积积极研究推推出能源法法规。而且且,在能源源法规中重重点是控制制燃油经济济性,以便便促进车辆辆更新换代代,达到节节油和环保保的双重目目的。第一章 节节油与汽车车工业一、我国节节约汽车燃燃料的重要要性和必要要性石油资源是是不可再生生的能源和和原材料,合合理利用石石油资源、正确引导导消费和提提高能源效效率具有重重要意义。随着国民经经济的发展展,尤其是是汽车工业业的发展,对对汽油和柴柴油的需求求量不断增增大。据统统计,目前前,我国民民用车辆的的社会汽车车保有量已已达到20000万辆辆左右。每每年车辆和和机具要消消耗1.15亿吨汽油油和柴油,相相应全年车车
16、辆和机具具含有有毒毒物质的尾尾气排放量量要高达77700万万吨。这两两个数据与与发达国家家相比,单单位燃油消消耗我们是是美国的22.5倍,单单位车辆尾尾气排放的的有毒物质质我们也是是美国的33.0倍,如此大的的资源消耗耗和有毒物物质的排放放量,随着着人们对环环境保护和和节能意识识的增强,越越来越引起起人们的重重视,人们们迫切的需需要降低车车用燃料的的消耗和减减少对环境境的污染。汽车工业发发展速度很很快,每年年保有量以以10%以以上的速度度在增长,轿车生产产的速度达达到1520%。而且,在在国外发达达国家轿车车保有量一一般占汽车车车总数的的70%以以上,我国国仅为300%左右,轿轿车发展空空间很
17、大。由于车辆辆的快速增增长,汽柴柴油需要量量也呈现较较大的增长长速度,从从19955年到20002年,汽汽柴油需要要量从77700万吨吨,增长到到124000万吨,增增长率达到到7.04%。一一般汽柴油油要占到原原油加工量量的50%以上。原原油加工量量从19995年的11.49亿吨吨,增长到到20000年的约22.2亿吨,增增长率达到到8.111%。高速速增长的石石油需求给给石油开采采和炼制工工业带来压压力,国内内原油资源源缺乏,990年代以以来,原油油产量年均均增长仅为为250多多万吨左右右,20002年总产产量达到11.67亿吨吨。仅满足足需求量的的76%左左右,缺口口都是由进进口原油解解
18、决。我国原油资资源不足,从从19933年以来就就从原油出出口国转变变为原油净净进口国,目目前进口原原油资源已已经增加到到70000万吨左右右,随着国国民经济的的发展,资资源短缺的的矛盾日益益突出,原原油资源对对我国经济济发展影响响很大,长长远观点来来看,应加加大节约油油品的力度度,发展替替代能源特特别是可再再生资源,以以减少对石石油资源的的依赖性是是十分重要要和必要的的。二、我国汽汽柴油生产产和消费现现状(一)汽柴柴油生产与与消费2002年年原油加工工能力为22.8955亿吨,加加工量达到到约2.220亿吨,其其中汽、柴柴产量达到到119888万吨。从20001年生产产和消费比比较来看,我我国
19、成品油油产量结构构现状的特特点之一是是汽油略有有过剩,柴柴油基本平平衡。届时时我国汽车车保有量为为18033和19550万辆,我我国全社会会汽柴产品品生产和消消费以及汽汽车保有量量情况(详详见表1-2-1)。(二) 国国内原油供供应与需求求我国石油资资源紧张,目目前,国内内生产量仅仅有167700万吨吨/年,已已经不能满满足国民经经济发展对对油品的需需要。20002年中中国原油总总供应量为为229220,其中中国内原油油产量166700万万吨,进口口原油69941万吨吨,原油出出口量为7721万吨吨。考虑原原油库存变变化后,22002年年中国原油油表观消费费量为211896万万吨,中国国原油供
20、应应与消费情情况详见表表1-2-2,中国国原油近年年进口量详详见表1-2-3。表1-2-1 汽柴产品品生产和消消费以及汽汽车保有量量 (万吨吨/年、万万辆/年)产品2001年年2002年年汽油产量41254319柴油产量74057669产量合计115300119888社会消费量量合计117455124144汽车保有量量18031950资料来源:为行业生生产统计年年报;中国国石油石化化产业经济济研究年度度报告表1-2-2 中国原原油供应与与消费 (万吨)年份国内产量进口量出口量总供应量表观消费量量2001年年16380060257552165002158112002年年1670006941721
21、229200218966资料来源:国家经贸贸委,中国国海关统计计表1-2-3 中国原油油近年进口口量 (万吨吨)年份199719981999200020012002原油进口354727323661702760266941资料来源:中国海关关统计三、我国汽汽车工业发发展及对汽汽柴油供应应和需求趋趋势的预计计我国汽车工工业发展迅迅速,已经经提前三年年完成了“十五”规划提出出的到20005年中中国汽车产产量达到2290万辆辆的目标,22002年年全国累计计生产各类类汽车3225万辆,汽汽车生产构构成中增加加较快的是是轿车和载载重车;农农用车在此此期间内也也有较大幅幅度发展,22002年年农用车销销售
22、量已达达约2500万辆。汽汽车工业的的发展,拉拉动汽柴油油产品的快快速增长,根根据调查我我国未来汽汽车保有量量数量(详详见表1-2-4)预预计汽、柴柴油的需求求预测(详详见表1-2-5)。表1-2-4 汽车保有有量的预计计汽车规划2005年年2010年年汽车保有总总量219823555310033155表1-2-5 我国未来来汽、柴油油的需求预预测 单位:万吨年份品种推荐值2005汽油426043500柴油8290846002015汽油5800柴油129000第二章 环环保对汽车车工业和油油品的要求求汽车排放是是大气的重重要污染源源之一,为为减少汽车车尾气中有有害物的排排放, 发发达国家普普遍
23、采取了了机内净化化(改进发发动机设计计、改善燃燃烧条件减减少污染物物生成)和和机外净化化(汽车安安装尾气转转化器)等等一系列措措施,使得得汽车尾气气造成的大大气污染状状况有所减减轻。进而而又开发了了清洁燃料料的生产,清清洁汽油、柴油在发发达国家和和某些新兴兴工业化国国家得到了了较快的推推广应用。二十世纪纪的后300年,各国国政府都纷纷纷制定日益益严格的汽汽车排放标标准、燃料料规格标准以以控制各种种有毒有害害物的排放放。一、有害排排放物的生生成与控制制及其各国国排放法规规内燃机在燃燃烧过程中中产生有害害成分主要要为:一氧氧化碳(CCO),碳碳氢化合物物(HC),氮氮氧化物(NNOx),硫氧化物物
24、(SOxx)和其它它化合物及及微粒等。这些污染染物主要来来自不完全全燃烧和不不适宜的燃燃料。不清清洁的燃料料产生的污污染物一定定较高,所所以各国都都在研究清清洁燃料的的生产问题题,控制污污染物的源源头是当前前的一种趋趋势,主要要控制油品品中的硫含含量、苯含含量、烯烃烃和芳烃等等,并且适适当增氧来来改善燃烧烧条件。再再者,就是是改进发动动机设计,防防止不完全全燃烧。并并且增加了了尾气后处处理措施(增增加了三效效催化转化化器,用催催化剂催化化氧化或催催化还原以以处理污染染物),减减少对环境境的污染影影响。在世界上排排放法规主主要有三个个体系,即即美国、日日本和欧洲洲体系,我我国目前是是参照欧洲洲法
25、规制定定了排放标标准。美国法规:是19666年诞生生于加利福福利亚州,用用7个工况况组成一个个完全的测测试循环,并并于19668年被美美国联邦政政府采纳为为联邦排放放法规。欧洲法规:它是由若若干等加速速、等减速速、等速和和怠速工况况组成。11970年年制定了模模拟市内道道路行使的的城市工况况(citty cyycle);19922年增加了了反映城郊郊高速公路路行驶状况况的城郊工工况(EUUDC,eextraa urbban ddriviing ccyclee)。日本法规:日本19968年实实施“大气污染染防治法”,19773年采用用10种工工况测试循循环(热启启动)。11992年年起改用110
26、.15工况况测试循环环。美国、欧洲洲和日本排排放法规对对比:从最高车速速和平均车车速来看,欧欧洲最高,日日本最低。从总行驶驶距离和总总循环时间间看,日本本最短。从从循环模式式来看,欧欧洲和日本本工况由一一系列等加加减速和等等速工况组组成,相对对简单,而而美国的FFTP-775工况最最复杂,速速度变化大大,操作困困难。美国国、欧洲和和日本排放放法规对比比(详见表表2-1-1)。表2-1-1 美美国、欧洲洲和日本排排放法规对对比测试循环美国FTPP-75欧洲ECEE-15+EUDCC日本10.15工况况总行驶距离离 , km17.9114.16平均车速 , km/h31.732.522.7最高车速
27、 , km/h91.2120(990)70总循环时间间 , 国排放法法规:19984年44月1日开开始实施排排放法规GGB3844238844 83,仅规定了了单一简单单工况的排排放限值,11989年年颁布了轻轻型车排放放标准GBB116441-899及其测试试方法GBB116442-899。排放标标准基本参参照欧洲220世纪770年代末末至80年年代中的EECE155-03法法规,只是是HC限值值略宽松。19999年3月110日颁布布并于20000年11月1日开开始实施GGB147761-11999法法规,20001年44月开始实实施GB1183522.1-2200
28、1(是GB144761的的修订及替替代)。北北京市19999年11月实施了了相当欧洲洲I类法规的的地方标准准(DB111/1005-988),并于于20033年7月11日提前一一年实施相相当欧洲III类法规规的GB1183522.2-22001。从污染物治治理进程上上看,美国国达到欧标准用了了10年,又又持续了110年达到到欧标准;欧欧洲欧标准用了了16年,持持续了4年年达到欧标准;我我国欧标准用了了10年,计计划持续了了4年达到到欧标准。目目前,美国国和欧洲排排放标准基基本一致,都都在欧标准上,欧欧洲排放标标准详见表表2-1-2。表2-1-2 欧欧洲排放标标准法规名称车型COHCNOxHC+
29、NOOxPM实施日期(g/kmm)(g/kmm)(g/kmm)(g/kmm)(g/kmm)欧洲I号汽油车2.72 0.997 0.144形式认证11992.7.1柴油车8一致性认证证992.12.331欧洲II号号汽油车2.20.5形式认证11996.1.1非直喷柴油油车10.70.08一致性认证证19977.1.11直喷柴油车车10.90.1欧洲IIII号汽油车5形式认证22000.1.1柴油车0.640.50.560.05一致性认证证20011.1.11欧洲IV号号汽油车10.10.080.0255形式认证22005.1.1柴油车
30、一致性认证证20066.1.11轻型车排放放进程详见见图2-11-1。汽车排放已已被视为重重要的污染染源之一,发发达国家为为此加强对对汽车污染染的治理。目前,欧欧洲、美国国正在实施施真正意义义上的低污污染排放标标准,即欧欧III排排放标准或或美国Tiicr标准准。他们在在前一阶段段的基础上上,削减了了一半的污污染排放量量。到20004年左左右,还将将对排放限限值再减低低一半,达达到超低污污染排放要要求。这就就要求进一一步提高汽汽车排放控控制技术和和改善燃油油品质,要要求开发更更新的排放放控制装置置和排放测测试装置。二、我国实实施严格的的汽车排放放标准和对对油品的要要求目前,中国国汽车技术术研究
31、中心心正在组织织专家对欧欧洲排放新新法规进行行研究,并并与德国大大众汽车公公司合作,通通过分析欧欧III排排放新法规规对排放测测试设备的的新技术要要求,提出出排放认证证试验室建建设方案。同时,在在分析国外外为满足新新排放法规规的要求所所采取的各各种技术改改进措施基基础上,提提出我国汽汽车发动机机排放控制制技术路线线建议意见见,为政府府决策提供供技术支持持。2000年年,我国就就开始实施施严格的汽汽车排放标标准,要求求汽油车必必须装备电电喷发动机机和三效催催化转化器器;柴油机机必须装备备增压器和和改进喷油油泵;国家四部部委局联合合发布了低污染排排放小汽车车减征消费费税的管理理办法。原国家经贸贸委
32、发布的的近期工工业行业发发展导向提出,从从20033年1月11日起,车车用汽油质质量要全部部达到国家家新标准,即即硫含量不不大于0.08,烯烯烃不大于于35,轻柴油质量也要全部达到国家新标准,即硫含量不大于0.2,氧化安定性、总不溶物不大于每百毫升2.5毫克,十六烷值不小于45。根据世界各各国的汽柴柴油质量发发展历程和和趋势,汽汽柴油质量量发展的主主要特征为为:1、对汽柴柴油质量标标准只进行行使用要求求的控制2、对汽油油进行限铅铅控制,要要求采用无无铅汽油3、要求降降低汽油中中的硫和苯苯含量和降降低柴油中中的硫含量量4、进一步步降低柴油油中的硫含含量和汽油油中的硫、苯、芳烃烃和烯烃含含量。应该
33、指出:目前世界界上许多国国家的汽柴柴油质量标标准正在向向更高的环环保、节能能型水平发发展,节能能与环保已已经是全球球化热点和和焦点问题题。为了满满足节能与与环保的迫迫切要求,生生产清洁燃燃料已经成成为炼油工工业的重要任务务。第三章 节节能、发动动机、环保保和油品的的关系一、国内外外节油状态态对比随着各国对对环境污染染与能源消消耗的进一一步关注,不不少国家在在制定排放放法规的同同时,又推推出了能源源法规。 比如美国国联邦出台台的能源法法规:规定定了汽车燃燃油经济性性要求,11975年年为每加仑仑行驶133英里,11981年年提升为225.2英英里,现在在提升为227.5英英里,使得得汽车工业业的
34、产生巨巨大技术进进步,燃料料消耗大幅幅度降低。另根据专专家分析:在汽车部部分节能主主要来自三三个方面,其其中有400%是车重重下降,220%是选选用了子午午线轮胎,440%是发发动机性能能的改进。在其他部部分对油耗耗影响的因因素也是很很多,如车车况、路况况、驾驶习习惯、行驶驶限制条件件、燃料品品质等都会会对油耗造造成很大影影响。在我国汽车车结构中是是缺轻少重重,油耗较较高的中型型卡车占的的比重较大大,尽管近近年来汽车车工业以超超乎寻常的的速度发展展,高压缩缩比的汽车车越来越多多,但在近近20000万辆汽车车保有量中中80%还还是压缩比比较低的在在用车,不不管哪类车车辆油耗都都远远高于于国外发达
35、达国家。在在“十五”汽车工业业规划中,强强调了提高高燃油经济济性和发动动机技术的的进步。规规划使轿车车的百公里里平均油耗耗从70年年代末的114升下降降为目前的的7升。提提高汽车燃燃油经济性性,20005年力争争使各种车车型的百公公里油耗平平均降低110%,其其中,轿车车和轻型车车降低510%,中中重型汽车车降低10015%。在燃油供应应上以汽油油为例进行行节油潜力力的分析:我国汽油油供应的构构成中,卡卡车用汽油油占48.4%,轿轿车及微型型车用汽油油占24.7%,摩摩托车用汽汽油占8.9%,其其它汽油发发动机用汽汽油占4.4%。在在汽油消耗耗中卡车用用汽油的数数量最大,压压缩比最低低,国外一
36、一般这种吨吨位车均被被柴油取代代。由于我我国汽油车车的中型卡卡车比例太太大,卡车车油耗一般般是轿车油油耗的23倍,所所以油耗很很高。在油油品的品质质上一般用用RON990汽油,轿轿车一般压压缩比都大大于8.00,均采用用RON993号以上上汽油,我我国汽油构构成中ROON90号号汽油比例例占80%左右。综上所述,如如果我国汽汽车构成中中汽油中型型卡车向柴柴油型转化化、发展轿轿车及微型型车;柴油油车向轻、重型车发发展,其节节油潜力很很大。二、发动机机技术进步步对节油的的影响从19866年以来,车车用汽油机机发生了很很大的变化化。燃烧室室优化设计计、多气门门、可变机机构、电控控燃油喷射射、稀薄燃燃
37、烧、分层层燃烧和缸缸内直接喷喷射等技术术的成熟应应用,不但但使汽油机机的动力性性、经济性性、排放性性得到提高高,而且也也缓解了对对汽油辛烷烷值的要求求(即由于于汽油机自自身机械辛辛烷值的提提高,在压压缩比提高高时并未过过于依赖汽汽油辛烷值值的提高)。据专家分析析:发动机技术术进步中,采采用稀薄燃燃烧方式可可以提高汽汽油机的指指示热效率率,降低NNOx排放放。另外,稀稀燃发动机机一般不受受爆震极限限的限制,可可采用高压压缩比,提提高车辆的的动力性。19844年,日本本本田汽车车公司首次次推出稀薄薄燃烧发动动机,其空空燃比为222:1,可可大幅度降降低油耗,同同时可有效效降低COO、HC排排放。三
38、菱菱公司开发发了垂直涡涡流分层燃燃烧系统,用用在4气门门汽油机上上。这种发发动机的稀稀燃极限空空燃比可达达23:11以上,同同时NOxx排放减少少。与理论论空燃比加加三元催化化器的发动动机相比,经经济性提高高12%。缸内直喷技技术的使用用:直喷式式汽油机能能随发动机机工况变化化,快速准准确地控制制空燃比和和喷油时间间,达到需需要的缸内内混合气浓浓度。由于于把燃油直直接喷射到到气缸内及及采用先进进的电控技技术,可在在稀薄混合合状况下燃燃烧,因此此可大大降降低油耗,可可降低油耗耗约688%,使功功率提高220%330%。从以上分析析可以看出出: 发动动机燃烧室室优化设计计、多气门门、可变机机构、电
39、控控燃油喷射射、稀薄燃燃烧、分层层燃烧和缸缸内直接喷喷射等技术术的成熟应应用,以及及ECU电电子控制系系统的采纳纳,大大提提高了汽油油机的动力力性、经济济性其排放放性也得到到改观。三、环保与与清洁燃料料汽柴油燃烧烧最大的危危害是汽车车尾气排放放的有害污污染物,而而且,汽 、柴油的的组成对尾尾气排放的的有害污染染物的浓度度有一定影影响。欧美美等发达国国家对此项项工作做过过深入研究究,如美国国的AQIIRP项目目和欧洲的的EPEFFE计划等等。经过研研究普遍认认为 :汽油中的苯苯、芳烃、烯烃含量量,蒸汽压压和硫含量量都对环境境有一定影影响,危害害人类的身身体健康,需需要加以控控制。而氧氧能够减少少
40、汽车尾气气中CO和和未燃烧烃烃类的量,对对有毒物质质总量的影影响也很显显著,所以以需要增加加汽油中的的氧含量。苯主要来自自重整汽油油,苯类大大多损害人人的中枢神神经,造成成神经系统统障碍。苯苯被摄入人人体后,危危及血液及及造血器官官,发展严严重时,有有出血症状状或感染败败血症。苯苯在生物体体内能逐步步氧化生成成苯酚等,诱诱发肝功能能异常,使使骨髓停止止生长,可可发生再生生障碍性贫贫血。居住住区大气中中苯的最高高允许浓度度为2.44mg/mm3。因此此要限制汽汽油中的苯苯含量,以以减少汽车车尾气中苯苯对大气的的污染。芳烃主要来来自重整汽汽油和催化化汽油,在在不完全燃燃烧时可生生成多环芳芳烃,而多
41、多环芳烃是是致癌物质质。另外,芳芳烃在光反反应作用下下产生臭氧氧,而空气气中臭氧浓浓度为0.4mg/m3时,即即可刺激粘粘液膜,促促使中枢神神经系统紊紊乱,引起起支气管和和肺组织的的病变。臭臭氧被认为为是一种突突变性、致致癌性和致致畸胎性物物质。因此此要限制汽汽油中的芳芳烃含量,以以减少汽车车尾气中芳芳烃对大气气的污染。烯烃大约888%来自自催化汽油油,在光反反应作用下下产生臭氧氧,尤其是是1,3丁二烯的的活性最强强,汽车尾尾气中大量量的烯烃存存在有可能能使人类患患癌症的几几率增大,所所以汽油中中的烯烃含含量要加以以限制。降低汽油的的蒸汽压,就就可减少挥挥发性有机机化合物的的含量,从从而减少臭
42、臭氧的生成成和轻烃挥挥发带来的的环境污染染。降低汽汽油的硫含含量,就可可减少SOOx的量,从从而减少对对人类的危危害。汽油中的氧氧主要来自自醚和醇类类物质,醚醚和醇类物物质可以减减少汽车尾尾气中COO和未燃烧烧烃类以及及有毒物质质的总量,提提高汽油辛辛烷值,是是优质的汽汽油组份。但是,氧氧含量也不不宜过高,过过高容易产产生氮氧化化物,也影影响环境。柴油中主主要是硫和和芳烃以及及颗粒物污污染。由于环保和和节能的需需要,各国国都在控制制污染源头头,提倡生生产清洁燃燃料。第四章 清洁燃料料的生产为了满足节节油与环保保的要求,石油石化行业也在积极采取措施,抓紧炼厂的改造和调整,发展新技术力求生产出更清
43、洁的燃料。一、 国内内外汽、柴柴油质量的的发展趋势势 从世界发达达国家近330年来的的发展经验验,汽油大大都经历了了含铅、含含硫普通汽汽油阶段、无铅汽油油和清洁燃燃料阶段;柴油也是是从不控制制硫含量、芳烃含量量到限制硫硫含量阶段段和清洁汽汽柴油阶段段。每一个个阶段都伴伴随着汽车车发动机的的进步、电电子控制系系统的采纳纳和燃料油油品精制程程度的提高高,车辆的的燃油经济济性不断提提高。为了了解决尾气气排放问题题,发达国国家普遍采采取了机内内净化和机机外净化等等一系列措措施,使得得汽车尾气气造成的大大气污染状状况有所减减轻。但是是,油品组组成和质量量对节油和和环保的影影响有很大大影响也是是不能忽视视
44、的。美、欧洲、日本汽车车制造商协协会19998年联合合建议(世世界燃料规规范)代表了油油品质量提提高的思路路与方向(详详见表4-1-1和和表4-11-2)。油品质量量的发展思思路主要是是控制硫、苯含量,大大幅度降低低芳烃和烯烯烃含量,缩缩小馏分范范围和提高高抗爆级别别。表4-1-1 世界燃燃料规范汽油主要要标准等 级级我国新标准准RON 91/955/9891/955/9891/955/98MON 82/855/8882/855/8882/855/88硫 ppmm 100020030800铅 g/ll 0.0133不可察觉不可察觉氧 % 苯 v%, 52.512.5芳烃 v%
45、, 50403540烯烃 v%, 201035终馏点 215195195表4-1-2 世界燃料料规范柴柴油主要标标准等 级级我国新标准准十六烷值 48535540十六烷值指指数 465054馏程 95% 370355340干点 365350密度 kgg/m3820-8860820-8850820-8840粘度 mm22/s(440)2.0-44.52.0-44.02.0-44.0硫含量 ppmm 5000300302000芳烃 VV% 总总和 2510限制 多环环 51二、我国生生产清洁燃燃料技术的的水平和未未来发展清洁燃料的的基本概念念:应该是是能够提供供有效动力力,比普通通燃料更具具有低排
46、放放污染的燃燃料。因此此,控制油油品中污染染物(硫、苯、芳烃烃、烯烃和和有机挥发发物等)的的含量是生生产清洁燃燃料最基本本的任务。目前,我国国已经拥有有了生产清清洁燃料的的主要生产产技术,并并且还在开开发一些具具有世界领领先水平的的技术。(一)我国国石油炼制制特点在我国石油油燃料生产产中,二次次加工装置置是以重油催化裂裂化装置为为主的结构构特点,反反映在汽油油构成上,催催化裂化汽汽油比例较较大(一般般企业要占占到80%以以上),其它组组分如重整整汽油、烷烷基化油、异构化油油等比例比比较少。这这样一个汽汽油结构特特点,是汽油组分中中硫、烯烃烃含量都比比较高。对对于柴油解解决硫含量量和十六烷烷值偏
47、低是是主要矛盾盾。为此,实行行清洁汽油油生产的技技术,主要要集中一是降低现现有FCCC汽油中烯烯烃含量和和硫含量;二是增加加重整、烷烷基化和其其它醚化产产品等高辛烷值值汽油组分分的产量和和建设异构构化装置。对于实行清清洁柴油生产的的技术,主主要集中在在加大加氢氢精制装置置和加氢裂裂化装置的的建设。(二)清洁洁汽油生产的的技术1、催化裂裂化技术 催化裂化装装置是生产产汽油的主主要装置,汽汽油的改质质是实现清清洁汽油关关键的一步步,我国催催化裂化掺掺炼渣油的的比例太大大,所以汽汽油烯烃含含量比较高高。汽油的硫含含量的控制制可以采用用前加氢(原原料预精制制)和后加加氢(产品品后精制)方方法来解决决。
48、目前拥拥有的技术术有蜡油加加氢处理、FCC汽汽油选择性性加氢精制制等技术。对于汽油的的烯烃控制制,主要许许多改进的的催化工艺艺如:FDDFCC灵灵活催化工工艺、MGGD多产柴柴油工艺和和MIP催催化工艺等;在在裂化催化化剂的改进进上:采用用最大量生生产异构烷烷烃的裂化化催化剂、降烯烃催催化剂等。还有催化化汽油后处处理技术。同时也开发发一些相关关的催化助助剂,其中包括括:高效辛辛烷值助剂剂,减少FFCC汽油油硫含量助助剂,提高高FCC汽汽油诱导期期的助剂等等。这些都有有助于汽油油质量的改改进与提高高。 一般来讲:降烯烃的的方法和作作用中,催催化剂贡献献占三分之之一,催化化工艺过程程优化的贡贡献占
49、三分分之二,加加强工艺过过程的研究究是十分重重要的,应应引起大家家的重视。2、催化重重整技术 汽柴油都是是调和产品品,高品质质油品组分分的生产十十分重要。重整汽油油是汽油的的重要组分分之一,是是高辛烷值值汽油调和和组分。由于我国原油资资源的限制制(中、重重质资源多多,相对重重整原料少少)。而且且,在经济济上开宽馏馏分重整生生产汽油不不如开窄馏馏分生产芳芳烃划算,所所以,重整整装置规模模偏小,总总生产能力力偏低。在在重整原料料的开发上上,应创造造条件,引引入一些轻轻质原油或或将二次加加工的适合合重整的原原料进行精精制后进重重整是必要要的。在重重整技术方方面的发展展主要有:低压组合合床重整工工艺、
50、连续续重整工艺艺以及改进进的半再生生重整工艺艺,也相继继开发成功功了许多高性性能催化剂剂。3、烷基化化技术 我国共有114套HFF酸烷基化化和硫酸法法烷基化装装置,主要要存在环保保、质量和和效益问题题,开工率率还较低,开开发固体酸酸催化剂成成为烷基化化技术发展展趋势。国国内实验已已经有利一一定基础,对固体酸烷基化催化剂上焦炭前置物分子结构和物化性质进行了研究,找到了烷基化催化剂再生方法;连续进行多次再生证明了其有效性,从而为该项技术中试放大奠定了基础。4、C5C6烷烃烃异构化技技术 国内烷烃异异构化工业业装置不多多,需要发发展。国内内已经完成大量研研究工作,包包括异构化化催化剂实实验室制备备的
51、重复性性试验研究究、异构化工工艺条件初初步研究和和催化剂再再生性能试试验。在2260条条件下,完完成了13300小时时寿命试验验,C5和和C6烷烃烃异构化率率已达到国国外同类剂剂相当水平平,需要进进一步实现现工业化。5、轻汽油油深度醚化化技术 已研究开发发出活性与与树脂剂相相当的沸石石型催化剂剂,进行了了工艺研究究,确定了了催化蒸馏馏和醚化反反应的工艺艺条件。调调合汽油的的烯烃含量量减少、辛辛烷值增加加、氧含量量增加。将将继续汽油油C5CC7烯烃深深度醚化试试验研究,研研究适应于于宽馏分醚醚化的催化化剂,继续续工艺条件件考察及催催化剂评价价试验,确确定催化剂剂配方及工工艺。在醚化异异构化组合合
52、工艺技术术开发上,研研制开发了了具有良好好异构活性性及再生性性能的分子子筛催化剂剂,并进行行了烯烃骨骨架异构化化工艺条件件试验研究究。该试验验表明,采采用组合工工艺醚化物物的收率较较单独醚化化工艺有较较大幅度提提高。6、新型高高效的汽油油添加剂碳酸二甲酯酯应用技术术研究、 第四代代汽油清净净剂的开发发、LPG精精制技术等等都进行深度研研究。(三)清洁洁柴油的生生产技术 我国二次加加工的柴油油数量大,其其硫含量高高和十六烷烷值低是当当前主要矛矛盾,对于于芳烃的控控制目前还还有放在重重点上,开开发成功的的技术主要要有:1、柴油加加氢精制技技术,新开开发应用的的RN-110 加氢氢精制催化化剂,可应
53、应用于生产产低硫柴油油,性能处处于世界领领先水平。2、中压加加氢改质技技术已处于世界界先进行列列,已在多多套工业装装置上实现现工业应用用,采用中中压加氢改改质技术,可可以得到低低硫、低芳芳、高十六六烷值优质质柴油。3、重质油油中压和高高压加氢裂裂化技术,以重质油油为原料生生产高芳潜潜重整料、低硫柴油油和低BMMCI值油油。4、以高硫硫直馏柴油油和高硫、高氮、高高芳烃催化化柴油为原原料的柴油油中低压条条件下深度度脱硫、脱脱芳技术。此外还在在开发提高高柴油品质质的非加氢氢技术的研究。5、柴油添添加剂应用用和开发,正在开发发的有:含含流动改进进剂的多功功能柴油添添加剂、柴柴油清净剂剂和十六烷烷值改进
54、剂剂。多功能能柴油添加加剂,通过过合成与复复配手段,能能明显改善善柴油低温温流动性、清净分散散性、稳定定性、降低低柴油汽车车尾气排放放。通过合合成与复配配的柴油清清净剂,对对喷嘴清洗洗效果明显显,可控制制沉积物产产生,柴油油氧化安全全性未受影影响,防锈锈能力提高高。 十六六烷值改进进剂对提高十六六烷值有很很大作用。总之,为了了实现环境境的美好、清洁这一一目标,需需要汽车工工业和炼油油工业的共共同努力。 第五章 结论与建建议根据以上情情况,我们们认为有几几条意见可可供油品规规格制订和和立法研究究中参考。1、石油资资源是不可可再生的能能源和原材材料,合理理利用石油油资源、正正确引导消消费和提高高能
55、源效率率具有重要要意义,国国家应该进进一步研究究和出台一一些鼓励节节油、节能能政策。2、随着对对环境污染染与能源消消耗的进一一步关注,在在制定排放放法规的同同时,应该该积极研究究推出能源源法规,在在能源法规规中应重点点是控制燃燃油经济性性,以便促促进车辆更更新换代,达达到节油和和环保的双双重目的。3、汽车排排放是空气气重要的污污染源之一一,汽车尾尾气排放的的一氧化碳碳、碳氢化化合物、氮氮氧化合物物,美国、欧洲、日日本都严格格进行了限限制。我国国强调加强强环保意识识、严格尾尾气排放标标准利国利利民,石油油炼制单位位应加强油油品的杂质质处理,合合理调整汽汽油、柴油油组分,提提供优质油油品。4、生产
56、清清洁燃料对对国家对民民众都有益益处,但是是对于企业业要增加很很大的投入入,造成一一定的效益益损失。国国家也应该该进一步研研究和出台台一些鼓励励生产和使使用清洁燃燃料政策和和考虑企业业效益补贴贴措施。我国机动车车燃料经济济性水平及及节油潜力力高海洋 中国汽车车技术研究究中心摘要:本文文介绍了我我国机动车车燃料经济济性的现状状,并与国国外现状进进行了比较较。分析研研究了在采采用一般已已经成熟的的先进技术术之后,油油耗可能降降低的幅度度。一、前言目前,我国国能源消费费已居世界界第二位。近十年来来我国国民民经济按年年均9.77%的速度度增长,原原油消费量量按年均55.77%的速度增增加,而全全国原油
57、产产量自19996年突突破1.55亿吨以后后,已连续续几年徘徊徊在1.66亿吨左右右。这种石石油供求矛矛盾使我国国自19993年成为为石油净进进口国以来来,进口量量逐年增大大,尤其是是“九五”期间,石石油净进口口量从19996年的的13488.5万吨吨增加到11999年年的28558万吨,20000年净净进口量超超过60000万吨,22001年年达到7千千万吨,22002年年达到了将将近8千万万吨。2000年年汽车消耗耗汽油约33千万吨,柴柴油2千万万吨,接近近于所有原原油提炼的的汽、柴油油的一半。目前,我我国汽车拥拥有量在飞飞速增长,有有人预测,到到20100年我国汽汽车保有量量将增加到到5
58、210054511万辆,是是现在的22.5倍左左右。由于我国的的能源大量量依靠进口口,在当前前这样的国国际形势下下,要保持持这样高的的增长率,必必须提高汽汽车的燃料料经济性。否则,一一旦国际石石油供应紧紧张,汽车车工业将受受到极大的的威胁。提提高汽车的的燃料经济济性,将允允许在有限限的石油供供应条件下下,提高汽汽车的保有有量,使汽汽车工业的的繁荣景象象得以延续续。所以,提高高汽车的燃燃料经济性性不仅是保保证国家能能源安全的的需要,也也是汽车行行业可持续续发展的需需要。我国机动车车燃料经济济性现状我国机动车车的保有量量的构成图1表示我我国各种类类型机动车车的构成。由于收入入水平的影影响,农用用车
59、和摩托托车的保有有量超过了了其它种的的车辆。注:这里乘乘用车指总总量不大于于3.5吨吨的载客汽汽车。各类机动车车的燃料经经济性水平乘用车的的燃料经济济性水平。 新的轻型车车油耗试验验方法是按按照与排放放试验相同同的试验循循环进行的的,该试验验循环等同同采用欧洲洲的循环,模模拟汽车的的实际行驶驶方式,得得出的油耗耗数据比较较接近实际际。以下图图表的数据据是轻型汽汽车按照欧欧洲II排排放标准测测试的工况况法油耗。图2说明,与与欧洲的车车型相比,我我国多数汽汽车的燃油油经济性有有一定的差差距。但是是,也有一一些车辆的的油耗水平平与欧洲相相当,这是因为我我国许多新新开发的车车辆技术与与国外同步步,所以
60、汽汽车的油耗耗水平也比比较接近。同样,在相相同重量下下,我国乘乘用车的分分车型油耗耗比美国差差一些。但但是美国汽汽车偏于大大的重量。中国汽车技技术研究中中心作过研研究,美国国现在的油油耗标准(对对于轿车的的公司销售售量加权平平均油耗标标准)是227.5mmile/galllon(大大体相当于于我国试验验方法下的的10.00km/LL),而我我国19999年全国国轿车的销销售量加权权平均为111.4kkm/L,我我国汽车平平均燃油经经济性好于于美国标准准,原因主主要是我国国汽车的排排量小、车车辆的尺寸寸小,并非非是所有车车辆都技术术先进的原原因。表1是不同同重量段下下所有车型型油耗数据据平均(非
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