中国铁路内燃机车及其发动机第一阶段排放标准

政策更新简报全球清洁交通相关管理法规及政策进展总结全球清洁交通相关管理法规及政策进展总结本次发布的铁路内燃机车标准是中国首个针对铁路领域构建的排放控制标准框架，标准适用于新生产铁路内燃机车及其牵引用发动机的型式检验、生产一致性检查和在用符合性检查。X1中华人民共和国生态环境部，GB45841-2025《铁路内燃机车及其发动机排气污染物排放限值及测量方法/ywgz/fgbz/bz/bzwb/dqhjbh/dqydywrwpfbz/202507/t20250711_1123266.shtml./bzgk/gb/newGbInfo?hcno=88F31AEECC7F7AE17C5A99496E532D2A.©2026国际清洁交通委员会（ID590）根据铁路机车国一阶段标准编制工作组的测算著的环境收益。在2030到2035年期间，全国铁路内燃机车氮氧化物（NOX）平均排放有望从5900吨左右降至2800吨左右，颗粒物（PM）平均排放则有望从200吨降至100吨3。在这份政策更新简报中，我们将介绍铁路机车国一阶段中的主要管理规定，并参考同类国图12024年中国按交通运输模式划分的旅客及货物周转量货运量(吨)货运周转量(吨公里)旅客周转量(人公里)货运量(吨)货运周转量(吨公里)旅客周转量(人公里)/sj/ndsj/2025/indexch.htm.国际清洁交通委员会THEICCT.ORG.CN3生态环境部，《铁路内燃机车及其发动机排气污染物排放限值及测量方法（中国第一、二阶段征求意见稿）》编制说明,2023年12月，详见：/xxgk2018/xxgk/xxgk06/202312/W020231219546244747763.pdf./sj/ndsj/2025/indexch.htm.2ICCT政策更新简报|中国铁路内燃机车及其发动机第一阶段排放标准3ICCT政策更新简报|中国铁路内燃机车及其发动机第一阶段排放标准中国此次出台的铁路机车国一标准是应对铁路运输排放问题的重要举措。2024年，中国铁路运输系统共运营有22470台铁路机车，其中35%（约7789台）为内燃机车，65%为电气化控制内燃机车排放将为中国交通领域污染物排放降低带来实质性成效。2024年，铁路运然铁路排放总量和占比相对较低，但由于机车车队老旧和缺乏监管，铁路机车的单位污染物排通过加强对柴油内燃机车排放的控制，铁路机车国一阶段标准实际上是从经济激励角度在推动铁路运营企业加强向电力牵引机车过渡转型，尤其是对于新开发线路和想要扩大规模的机车车队，作用会更加显著。预计铁路机车国一阶段标准将通过提高柴油机车的运营合规成本，推动加速铁路行业的电气化和脱碳进程。铁路机车国一阶段标准的主要内容铁路机车国一阶段标准针对铁路内燃机车及其发动机建立了较为全面的监管要求，包含了标准适用范围和适用对象、型式检验规程、污染物排放限值以及耐久性和符合性规定四大管理自2025年9月1日起生效的型式检验要求适用于新生产的铁路内燃机车（包括柴电混合动/hjzl/sthjzk/ydyhjgl/202512/W020251203577003736659.pdf./lianbo/bumen/202402/content_6930566.htm.4ICCT政策更新简报|中国铁路内燃机车及其发动机第一阶段排放标准和发动机型号数量及市场份额都将显著增加9。型式检验测试国一阶段标准采用了稳态试验循环，这也是铁路机车认证领域的国际通行做法。根据该标准，型式检验应以发动机或机车系族中燃料消耗最高（因此排放也最高）的发动机或机车为基础进行。非恒速发动机应在三种运行工况下进行排放试验，恒转速发动机应在五种运行工况下进行试验。这与欧盟实施的标准Regulation(EU)2016/1628中的试验循环是一致的，该标准对变转速发动机采用ISO8178标准中的F型机车试验循环（表1恒转速发动机试验采用的12a3发动机转速额定转速发动机功率b50%加权系数a由于铁路机车存在档位设置限制，在工况2下的测试可在最接近规定发动机功率的档位进行。b该功率百分比表示各工况在其对应转速下相对于最大功率的百分比。表2五工况稳态测试循环12345发动机转速额定转速发动机功率75%50%10%加权系数0.00.1基于发动机功率段的排放限值国一阶段标准对铁路内燃机车及其牵引用发动机的CO、NOX、HC和PM排放设定了基于轻载的货运机车，拥有最为严格的NOX+HC组合限值，即4.0g/kWh。对中功率发动机（560–2000kW，且单气缸排量低于5L）单独设定了6.0g/kWh的NOX限值和0.5g/kWh的HC限值。大功率段（2000kW以上，且单汽缸排量在5L及以上）的机车主要为干线货运机车和客运机车，其适用的NOX限值最宽松，为7.4g/kWh，但HC限值最严格，为0.4g/kWh。PM方面，标准对于所有类别的机车均设定了0.2g/kWh的统一限值。9生态环境部，《铁路内燃机车及其发动机排气污染物排放限值及测量方法（中国第一、二阶段征求意见稿）》10国际标准化组织，ISO8178-4,ReciprocatingInternalCombustionEngines—ExhaustEmissionMeasurement,Edition4，2020年，详见：/standard/79199.html.5ICCT政策更新简报|中国铁路内燃机车及其发动机第一阶段排放标准表3铁路内燃机车及其发动机排气污染物第一阶段排放限值排放限值（g/kWh）100kW<P≤560kW560kW<P≤2000kWP>2000kWCONOX6.00.20.2a对NOX和HC设定组合限值是为了反映实际燃烧状况。该标准规定，铁路内燃机车的有效寿命期为90万公里或5年，以先到者为准。为确保生产一致性和在用符合性，要求生产企业开展相应的规划和自查。每款铁路内燃机车产品系列投产后，生产企业均须开展在用符合性自查。当年产量达到15台、连续两年累计计总产量达到36台时，在其后的10年内累计至少应抽取3台进行检测：其中1台应处于有效寿命期的30%以内，1台应处于有效寿命期的30%至70%之间，另1台应处于有效寿命期的70%以为进一步阐明铁路机车国一阶段标准的管理设计方案及其严格程度，本文将在接下来的章节中会将其与其他国际主流标准进行比较。的排放限值、测试规程和实施机制可为中国下一阶段铁路排放标准的制定提供参考。图2全球铁路机车排放标准实施时间表欧欧I欧II欧IIIA欧IIIB欧VTier3美国Tier2美国Tier4Tier3美国Tier2美国Tier4Tier020002000200220042006200820102012201420162018202020222024199920012003200520072009201120132015201719992001200320052007200920112013201520172019202120232025UICUIC624-5（2019年后合并至IRS60624）UIC624-4UIC624-3UIC624-2UIC624-1UIC624-1国际清洁交通委员会THEICCT.ORG.CN6ICCT政策更新简报|中国铁路内燃机车及其发动机第一阶段排放标准在欧盟，铁路机车排放标准属于非道路移动机械（NRMM）排放标准体系的一部分，其欧I阶段标准于1999年实施（Directive97/68/EC）11，欧V阶段标准（Regulation[EU]机械欧IV阶段标准的管理范畴，因此欧盟的铁路机车标准从欧IIIA/B阶段直接跃升到了欧V阶段。欧盟标准对铁路机车和轨道车辆分别设定了不同的美国在《铁路机车及机车发动机空气污染控制法规》中设定了铁路机车标准14。其最初的Tier0阶段标准于2000年开始实施，最新的Tier4阶段标准于2015年实施生效15。该标准适用和调车机车设定了不同的限值，并规定了专门的烟度标准、铁路机车燃料硫含量限值以及怠速（UIC第264号技术手册）16。其最新版UIC264-5符合欧IIIB排放标准，2019年后，该版本在内容不作修改的情况下并入了另一项UIC技盖UIC管理标准框架下的内容，因此本研究将不再进一步讨论UI欧盟和美国的标准体系为中国第一阶段政策提供了相关参考先例，中国在国一阶段排放标为了理解这些标准之间的差异，并探讨中国火车机车排放标准未来可能的发展方向，我们干线机车的Tier2和Tier3标准相当。如图3所示，与欧盟和美国的最新标准相比，国一阶段标11“EU:Locomotives:Emissions”，TransportP，2025年9月3日，详见：/standard/eu-locomotives-emissions-2/.12邵臻颖、TimDallmann，EuropeanStageVNon-RoadEmissionStandards（国际清洁交通委员会，2016年详见：/publication/european-stage-v-non-road-emission-standards/.13轨道车辆指设计用于运载乘客或货物的自行推进式铁路车辆。14ControlofAirPollutionFromLocomotivesandLocomotiveEngines,UnitedStatesCodeofFederalRegulations,Title40,Part92,2025年7月1日，详见：/current/title-40/chapter-I/subchapter-C/part-92.15“US:Locomotives:Emissions”，TransportP，2025年9月3日查阅，详见：https://www.transportpolicy.net/standard/us-locomotives-emissions/.16“International:Locomotives:Emissions”，TransportP，2025年9月3日查阅，详见：https://www./standard/international-locomotives-emissions/.17国际铁路联盟（UIC“IRS60625EmissionControlofDieselEngines”，2019年。7ICCT政策更新简报|中国铁路内燃机车及其发动机第一阶段排放标准美国限值高出一倍以上。对于功率范围在560-2000kW和2000kW以上的发动机，国一阶段标准分别设定了NOX和HC的独立限值，这两项限值均明显高于欧盟和美国的对应限值。NOX和HC限值88776655443312105001,0001,5002,0002,500国—标准:NOX+HC欧V：NOX+HC(火车机车)美国Tier4：NOX+HC(替代了独立限值)国—标准:NOX-…欧V：NOX(轨道车辆)美国Tier4：NOX国—标准:HC美国Tier4：HC0.250.20PMPM限值(g/kWh)0.050.00发动机功率(kW)05001,0001,5002,0002,500发动机功率(kW)CO限值美国Tier4欧V(轨道车辆)欧V(火车机车)4.54CO限值(CO限值(g/kWh)32.521.50美国Tier4欧V05001,0001,5002,0002,500发动机功率(kW)国际清洁交通委员会THEICCT.ORG.CN8ICCT政策更新简报|中国铁路内燃机车及其发动机第一阶段排放标准尽管这三项标准都针对所有功率范围设定了统一的PM排放限值，但目前国一阶段标准中的限值是欧V限值的700%，是美国Tier4限值的400%。CO方面，国一阶段标准针对100kW至2000kW的火车机车采用了与欧V标准相同的限值；但对于2000kW以上的发动机，国一阶段标准限值要比欧V限值低14.3%。在这三项标准中，目前以美国Tiera4标准最为严格，对于100-2000akW之间的火车机车，其限值要比国一标准低约44%；对于2000akW以上的机车，则低约33%。此外，国一标准并未将100kW以下的火车机车纳入监管范围，而欧V和美国Tier4标准均涵盖了这一功率范围。在铁路污染物排放整体管控方面，美国Tiera4标准最为严格，对NOX、HC和CO均设定了严格的排放限值，尤其是对于大功率机车的管理这些标准在火车机车的有效寿命期规定方面也存在差异。所谓有效寿命期，是指车辆被要和年份两个指标来界定。如果按兆瓦小时计算，火车机车的最低有效寿命期等于其额定马力乘造且未配备兆瓦小时计量表的火车机车，其最低有效寿命期为75万英里（约120万公里）或10同样以先到者为准，这意味着其合