中国十年柴油车污染治理之路：过去、现在与未来

中国十年柴油车污染治理之路： 过去、现在与未来 WeChat www.theicct.orgcommunications@theicct.org 1简介3中国整治柴油车污染的具体措施 柴油车在中国道路车队中的保有量占比仅为9%左右，但这类车辆却是道路交通领域最大的氮氧化物（NOX）和颗粒物（PM）的排放源。2021年，柴油车所产生的NOX排放达到道路车辆NOX总排放的88.3%，PM排放占比则高达99%。本手册由国际清洁交通委员会（ICCT）进行编辑撰写，总结了近年来中国在治理柴油机污染方面的成就与经验，并基于ICCT的研究，为中国下一阶段的清洁柴油机行动方案提供政策建议。关于该主题的更多研究详情，可参阅ICCT网站：https://theicct.org/region/china。 中国的柴油机污染防治系列措施主要由八大要素构成：立法与法规、新生产车辆和发动机标准、车辆排放合规监管、在用车和发动机管理方案、柴油燃料管理方案、先进技术推广方案、温室气体（GHG）管理法规以及交通管理方案。 新生产车辆和发动机标准 –重型柴油机及车辆排放标准 2大气污染治理成果显著 2013年冬季，严重的雾霾席卷中国大部分地区，也正是从那时起，人们开始广泛关注空气污染问题。为应对空气污染，国务院于2013年9月发布了《大气污染防治行动计 法规与立法 –大气法 –环境保护五年规划 –国家级行动计划 –非道路移动机械柴油机排放标准 –船舶发动机排放标准 在用车和发动机管理方案 –在用柴油车管理方案 –在用车排放检测 –在用柴油机管理方案 柴油燃料管理方案 划》（简称“大气十条”）。在此基础上，生态环境部等十一个部门于2019年联合发布了《柴油货车污染治理攻坚战行动计划》，针对柴油货车和发动机排放控制提出了具体目标。 交通运输管理 –交通运输结构调整 –低排放/零排放区 –绿色货运区 温室气体管理法规及方案 清洁柴油机管理措施 –柴油燃料标准 –非道路柴油标准 –替代柴油燃料管理方案 –船用柴油 –燃油品质达标监管方案 -43μg/m3 2013年至2022年间，全国PM平均浓度 3.5万辆 共有350万辆国四前柴油货车被淘汰 –新车和发动机燃料消耗量标准 –在用车温室气体管理方案 先进技术推广方案 车辆排放合规监管 –自国五标准起对在用车提出PEMS测试要求 2.5 从72μg/m3降至29μg/m3 470,000辆 NOx -14% PM2.5 -23% 图1 中国清洁柴油机系列 –天然气车辆推广 –新能源汽车推广 –零排放非道路机械推广 –生产一致性 –在用合规测试 –排放质保要求 –排放召回与执法监管 2018年至2020年间，全国共销售新能源重型车和轻型卡车47万辆 2020年，柴油货车及柴油发动机排放的NOX和PM2.5与2018年相比分别降低了14%和23% 管理措施构成要素 国家环境保护局正式成立 北京开始实施欧一标准 新设立环境保护部 汽车环保标志黄标车淘汰新能源汽车补贴 新设立生态环境部 第一版《大气法》 《大气法》修订：增加了罚则；授权国家环保局制定排放标准 《大气十条》 《大气法》修订 授权环境保护部实施排放标准 汽车排放检验 与维护（I/M）制度 新版I/M制度 燃料消耗量标准 一阶段二阶段 三阶段 1983 1987 1988 1999 2000 2001 2002 2004 2005 2008 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2013 2014 2014 2015 2016 2017 2018 2018 2019 2021 2021 2022 起步阶段快速发展阶段攻坚克难阶段创新引领阶段 重型车首部柴油车 排放标准 国一国二国三 国五国六 国四 国三 国四 柴油燃料国一国五国六 非道路国一国二国三国四 图2 中国应对柴油车污染所开展的各项行动及其历史发展进程 在用车标准：OBD、 PEMS和遥感 首部在用非道路机械排放标准 船舶发动机国一 中国实施了世界领先的车辆排放标准 重型柴油车国六A阶段标准已于2021年7月在全国范围内实施，国六B阶段标准将于2023年7月实施。与此前阶段的排放标准不同，国六标准汲取了欧盟和美国管理法规中的最佳实践经验，同时结合中国国情制定了先进的管理方案。 国六排放标准的测试其中一部分由管理部门开展，另外一部分由生产企业开展。测试要求不仅针对车辆原型机，还涵盖整个车辆使用寿命周期。同时，国六要求生产企业为新生产车辆的排放相关零部件提供质保。此外，国六标准首次要求重型车安装车载远程排放监控系统，此前从没有任何国家的重型车管理法规提出过这项要求。远程排放监控系统能够切实改善在用车符合性，同时提升未来汽车排放检验与维护（I/M）方案的管理效果。 非道路机械方面，中国目前实施的是国四阶段非道路移动机械排放标准。该标准效仿了欧洲最新管理法规（欧五阶段）的管理路线，进一步加严了对非道路柴油机排气污染物和PM排放的限值要求。船舶发动机方面，国内航行船舶自2021年7月开始执行国二阶段船舶发动机排放标准。 高污染在用车排放显著减少 老旧车辆在重型车车队中的数量占比虽然较小，但其排放占比却相当之高。2018年到2020年间，共有350万辆国四前重型柴油车被淘汰。2013年，国四前重型车的PM排放占重型车排放总量的71%，到了2020年，这一占比大幅降低至39%。 国五 4% 国四 25% 国四前 71% PM2018 国五 13% 国四前 39% PM2020 国四 48% 图4 2018和2020年中国重型车PM排放情况（按排放标准划分） 图3 NOx排放限值 2g/kWh 国五和国六重型车排放标准中的NOx排放限值 为了识别和消除高排放车辆，中国出台了汽车排放检验与维护（I/M）制度，并建立了闭环的信息共享平台。同时，中国还利用汽车尾气遥感监测技术对高排放车辆进行筛查。截至2021年，中国共建成遥感监测站点2590个，并接入国家平台实现数据传输。 0.46g/kWh 数据处理和视频显示 视频摄像头和车牌识别器 光源和检测模块 侧向反射镜 车速和加速度探测器 国五国六 图5 车辆排放遥感监测系统 在环境政策的推动下，新能源重型车的应用持续增长 《柴油货车污染治理攻坚战行动计划》要求优先采用市场上最清洁的货车，包括在重污染工业领域推广应用新能源货车。这一管理要求推动了新能源重型货车（例如半挂牵引车和自卸汽车）在重污染工业所在区域的发展。2021年，京津冀及周边地区（北京市、天津市、河北省、河南省、山东省、山西省）的新能源自卸汽车和半挂牵引车发展速度最快，特别是作为中国钢铁行业领军省份的河北，其2021年上述两类新能源货车的新增量大幅超越其他地方市场，占全国总销量近52%。 同时，中国还在大力鼓励新能源技术（包括纯电动和燃料电池技术）在非道路移动机械和船舶领域的应用。 91.6% 目前，中国是全世界最大的电动和燃料电池公交车和卡车的生产国和使用国，2021年中国电动重型车的销量占全球总销量的91.6%。 4下一阶段柴油车污染管理建议 如今，中国仍面临着大气污染防治方面的挑战，重点区域的空气质量改善成果有待稳固，秋冬季节仍存在持续性空气重污染天气。近年来，臭氧污染也开始成为中国主要城市的空气质量问题之一。此外，柴油车二氧化碳（CO2）排放目前仅通过独立的燃料消耗量标准来进行间接管控，交通领域的温室气体排放与污染物排放有待实现协同管控。为了解决上述这些问题，我们提出了以下一系列政策建议。 新生产柴油车 加严新生产柴油车/发动机排放标准 在下一阶段重型车排放标准中，中国应将NOX排放限值加严90%，将PM排放限值加严50%。 合规监管 加强合规监管 国六排放标准和I/M法规已经在全国范围内实施，现今的关键步骤是有效实施这些管理规定，提升柴油车达标率。应加强包括遥感监测和远程OBD在内的各种新技术的应用，来识别车辆排放篡改行为，提高排放标准达标监管的有效性。 老旧机动车 加速淘汰老旧机动车、非道路移动机械及船舶 继续加速淘汰国三、国四柴油货车，其中重点地区2025年以前淘汰国四及国四前的柴油货车，其他地区完全淘汰国三柴油货车。2025年以前，淘汰所有国一及国一前的非道路移动机械。 温室气体 温室气体和常规污染物的协同控制 制定车辆温室气体排放限值并将温室气体排放标准纳入下一阶段重型车排放标准当中，同时还须将温室气体排放纳入车辆排放合规监管的管理范畴。模型模拟结果显示，温室气体与常规污染物协同减排能够显著改善空气质量，并带来公众健康收益。 零排放车辆 制定发展目标和激励政策，推动零排放车辆/发动机的发展应用 重点区域应研究制定创新性的政策工具，助力实现重型车和非道路机械的电动化发展目标。具体措施包括：开展零排放物流园区试点，划定城市车辆零排放区，以及划定非道路零排放区等。此外，重点地区还应考虑推动氢燃料电池重型车的发展应用。零排放船舶方面，推荐针对特定船舶类型设定具体的零排放目标，例如拖船、政府执法船以及小型客运船等，同时制定针对船舶电动化的激励政策。 5柴油车污染治理减排潜力关于ICCT 根据ICCT的模拟，实施上述政策建议可以带来显著的污染物减排收益，以期进一步改善空气质量，保护公众健康。相较2020年，预计到2035年可实现NOX减排77%、PM减排73%、油箱到车轮（TTW）温室气体减排36%。 TTWCO2 等效排放 12% NOx排放PM排放 2020年2020年2020年 17% 22% 已实施政策情景 2035年 国际清洁交通委员会（ICCT）成立于2001年，是一家享誉国际的中立、非盈利、全球化研究机构。ICCT以数据为导向，为全球各地的环境监管部门提供一流的、公正的研究成果以及科学技术分析，致力于减少交通领域对环境及公众健康的影响。仅在过去的五年中，ICCT通过与世界各地的管理部门及立法机构合作，为全球四十八项管理法规及政策的出台添砖助力。这些政策法规的实施，预计将在未来十余年中带来数十亿吨的二氧化碳减排，并减少成千上万例因污染导致的提前死亡。 ICCT在全球共有超过100名科研及管理人员，在美国华盛顿、旧金山、德国柏林、中国北京和巴西圣保罗均设有办公室。2018年，ICCT经北京市公安局批准，正式登记注册了国际清洁交通委员会北京代表处，并由中华人民共和国生态环境部担任业务主管单位。在过去十多年中，ICCT一直在为中国的清洁交通政策提供支持。自2005年以来，ICCT牵头开展了多项独立研究项目，旨在逐步推进超低硫燃料，推动乘用车、商用车及其他移动源机械的排放清洁化和能效标准发展。近期相关研究为国六车辆排放标准提供了有力支持，助力中国的新车排放标准跻身世界领先行列。 36% 77%73% 柏林 旧金山 华盛顿（总部） 北京 印度 墨西哥 越南 哥伦比亚 印尼 圣保罗 =地区办公室 =地区顾问 建议政策情景 2035年 建议政策情景已实施政策情景 图6 已实施政策情景和建议政策情景下的NOX、PM和TTW环 节CO2eq减排 （2020年-2035年）