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      国四车来了 车用尿素溶液相关知识大搜罗

      国四排放的实施是一个不可逆的趋势。我国由于国情、油品等因素的影响,升级国四采用的是SCR路线,SCR路线最重要的是使用了车用尿素。小编搜集一些关于车用尿素的资料和大家一起分享。主要有车用尿素的基础知识、价格、使用成本、指标、加注等方面。

      一.车用尿素的基本知识:车用尿素溶液就是无色、透明、清澈的液体,浓度在31.8%-33.2%之间,用于还原氮氧化合物。目前使用的车用尿素溶液一般由32.5%高纯尿素和67.5%的去离子水组成。车用尿素溶液最早在欧洲使用,称为Adblue,北美称为DEF(Diesel Exhaust Fluid,即柴油机尾气处理液),在国内称为车用尿素溶液或“车用脱硝剂”。

      1.车用尿素的保质期:随温度改变

      2.车用尿素的储存:车用尿素必须在-5度—25度之间储存。并且储存温度的不同其保质期也不一样,当温度超过35度时,车用尿素使用前必须进行检测。

      储存温度(℃)       安全存放时间(月)
          ≤10                     36
         11-25                     18
         26-30                     12
         31-35                     6
         >35                   使用前检测

      3.车用尿素的作用:减少氮氧化合物排放,我国升级国四的路线是SCR路线,即使用选择性催化还原技术。其运行过程大致是尾气从涡轮出来后进入排气管,排气管上安装有尿素计量喷射装置,喷入尿素水溶液,尿素溶液和尾气中的氮氧化合物在SCR反应罐中发生氧化还原反应,生成氮气和水排出。汽车尾气中的氮氧化合物不仅是酸雨的成因之一,对人体也有直接的危害。尿素溶液的作用就是和汽车尾气中的氮氧化合物发生化学反应生成无毒的氮气和水,从而降低汽车尾气中有毒气体的排放,减少了污染。

      4.尿素罐的布置:大家可能已经在车展或者网上看到了,国四车相对了国三车多了一个小储液罐,这个储液罐就是尿素罐。国内尿素罐基本都是独立放置在车架侧面。
      车用尿素溶液技术门槛较低,国内很多厂家都具备生产能力。受国四的影响,很多企业也都在纷纷布局,想在车用尿素市场分一杯羹。现阶段比较大的有三家,雅苒(Yara)、可兰素、美丰化工。雅苒是来自欧洲的公司,在欧洲拥有车用尿素的生产工厂。Air1是雅苒公司在车用尿素产品上使用的国际品牌,Air1车用尿素在欧洲、澳洲广泛使用。可兰素作为国内第一家将Adblue出口到国际市场的企业,其规模在国内也是屈指可数,其生产基地在江苏南京。美丰化工是国内大型上市企业,其技术实力也很雄厚,生产基地在四川德阳。

      二.车用尿素指标和价格:据称,国四车比国三车贵,到底贵多少,同时使用车用尿素又会增加多少使用成本呢,我们来粗略估算一下。国四车价格比国三高多少目前还不是很清楚。小编咨询了几位不同厂家的经销商。据他们讲,根据厂家的资料国四重卡比国三重卡贵4-5万、轻卡大致在2万。据其中一位位经销商透露,这个价格只是厂商前期给的指导价,最终大批量上市的时候价格肯定会下降,预计重卡贵2-3万、轻卡贵1万左右。我们也可以先估算一下,由于采用SCR技术路线的车辆其它方面的变化较小,增加的成本主要是一套SCR后处理系统。

      这里可以单算一下SCR系统的价格。整个SCR系统包括:尿素水溶液储罐、输送装置、计量装置、喷射装置、催化器以及温度和排气传感器等。分为进口、合资、国产三类产品。进口主要有博世、康明斯、戴姆勒Purem、依维柯、雷诺等;合资主要是上海华克;国产有无锡威孚力达等。目前整套SCR进口系统价格在3万-4万/套,其中计量泵价格在1万左右,排气处理器价格在2万-3万左右。国产的威孚力达产品价格在1万-1.5万/套。结合经销商的说法以及SCR系统的价格,最终购车成本的增加可能真如某位经销商透露的那样,重卡预计贵2-3万,轻卡贵1万左右。

      车用尿素使用成本 百公里大约16.2元

      另一项增加的成本来自于车用尿素本身。要计算车用尿素的使用成本我们的先看看使用量和价格。车用尿素溶液的消耗量是柴油的3%-5%,即100L柴油需要使用3-5L车用尿素溶液。车用尿素的价格,我们从进口厂商了解到他们那边10L装的价格是850元,即8.5元/L。我们简单的计算下,尿素溶液的消耗量我们取柴油的5%,价格以8.5元/L为例。那么消耗100L柴油需要8.5x5=42.5元的尿素溶液。假设标载55吨半挂车油耗38L,则行驶100公里需要花16.2元左右的钱来购买车用尿素。假设一台重型车一年行驶10万公里,那么就需要花费大约16200元购买车用尿素溶液,这还是一笔不小的开支。由于消耗量取的是最高值,而且随着尿素用量的增加价格会逐渐下降,因此在实际使用中会比这个值低一些。

      使用国四车增加了不少成本,特别是后期的尿素使用成本,尿素既然这么贵,那么能用普通尿素替代车用尿素吗,车用尿素与普通尿素有什么不同呢?不能通用,车用尿素要求更严格。

      车用尿素和工业尿素成分比较

      项目               车用尿素国标规定         国内工业用优等品尿素
      碱度/%                  ≤0.2                      ≤0.01
      缩二脲/%                ≤0.3                      ≤0.5
      不溶物/(mg/kg)        ≤20                       ≤500
      铁/(mg/kg)            ≤0.5                      ≤5
      硫化物                   0                         ≤5
      氯化物                   0                         无要求

      上面是参照车用尿素和工业尿素的指标作的一个比较。工业尿素几乎所有的成分指标都高于车用尿素—尤其是缩二脲、不溶物;另外车用尿素不准含有硫化物和氯化物,工业尿素则相对宽松。因此普通尿素是不能用来替代车用尿素的。

      国标姗姗来迟 国内借鉴国外 国内外标准基本一致

      国外标准制定的相对较早,而国内早期只有北京和深圳两个地方政府制定了相关标准,我国的车用尿素国家标准则是2013年7月1日刚刚实施。国内标准和国外标准几乎没有差别。

      1、国内标准
      国内车用尿素的标准最早是北京在2008年制定的DB11/552-2008标准,2010年深圳制定了车用尿素溶液(AUS32)特区技术规范。我国车用尿素溶液的国家标准则是2013年7月1日刚刚实施的《柴油发动机氮氧化物还原剂——尿素水溶液(AUS32)》。

      2、国外标准
      国外标准有国际标准化组织2006年制定的ISO 22241-1、德国标准DIN 70070以及日本标准JIS K 2247-1。

      杂质和金属离子 影响催化还原效率

      尿素里的碱度、杂质以及金属离子等均对尿素质量产生影响,从而影响催化还原效率甚至堵塞喷嘴。小编找了点资料给大家参考一下。

      1、车用尿素的碱度不能大于0.2%
      碱度与尿素的纯度有关,碱度太高说明部分尿素不纯或已经分解。
      2、杂质
      缩二脲、醛类以及不溶物等杂质,可能导致SCR系统的尿素输液管及喷嘴的堵塞。而尿素中的磷酸盐则会使SCR系统的催化剂中毒失效。
      3、金属离子
      尿素中含有的金属离子不仅是杂质,同时对SCR系统的催化剂具有毒害作用,影响转催化还原的化效率。

      32.5%的车用尿素 结晶点最低

      尿素溶液与结晶点的关系:尿素的浓度直接影响氮氧化物的还原率和尿素溶液的结晶点。过高或过低的浓度不仅不能提高氮氧化物的转化效率,反而会造成氨气的剩余形成二次污染。目前大部分使用SCR系统的国家倾向于使用32.5%的尿素溶液,还因为这个浓度的尿素溶液结晶点最低,在低于-11度的时候才会结晶。一些厂家在尿素罐里加了加热装置,这就引出了另一个大家关注的问题,车用尿素在冬天容易结晶。我们从之前的车展上展出的产品看,一些厂家尿素罐里加一个加热装置,这样就解决了尿素容易结晶的问题。

      附录:

      工农业尿素质量指标

      ● 车用尿素加注和使用:车用尿素在哪里买,怎么加注。由于国内目前车用尿素的使用还很少。我们先看看欧洲的加注方式吧。

      欧洲发展较早 三种加注方式结合

      1、尿素泵站 主要加注方式
      欧洲几乎所有的加油站都可以加注尿素,加注机安装在加油站内,这种固定式的加注方式是欧洲最重要的尿素加注方式,非常方便。

      2、自建补给站 大型车队选用
      在欧洲大型车队也会根据需要自建尿素补给站,这样可以省去加注站加注,不仅方便还可以降低成本。

      3、散装携带 应急计划

      此外为了应急,很多司机会随车携带小包装的尿素溶液,以防止尿素用完影响正常行驶。这种小包装溶液一般分为5L、10L、20L等规格。

      2007年欧洲尿素加注网络已经很密集

      欧洲在2005年就已经实施了欧四排放标准,并且他们也是用的SCR路线,也需要加尿素。据说早期他们车用尿素的布局发展也很缓慢,到2007年,欧洲尿素销售网络已经布局很密集。现在欧洲尿素的加注方式以尿素泵站加注为主。

      我国处于起步阶段 尿素加注点布局不完善

      我国由于对于尿素的需求量少,因此尿素的销售网络还不是很健全。目前仅北京、上海等早期实施国四的地方有加注站布局,并且以城市客车加注为主。而对于卡车行驶路线,在高速公路以及服务站,尿素的加注点还没有布局。

      如果车用尿素用完了怎么办呢,车还能行驶吗?由于我国现在处于起步阶段,我们还是看看国外的一些情况吧。

      欧美:限制发动机启动次数

      卡车仪表盘上带有尿素量指示

      欧美国家在这方面实行的比较早,他们通常的做法是事先对尿素量设定一个警示值,当尿素溶液低于警示值的时候,系统就会设定发动机的重启次数,直到添加尿素才会解除;另外还可通过汽车加油时限制启动,当尿素低于警示值时加油,车辆在加油后将不能启动。他们的车辆实现这样的功能是因为加装了车辆自动诊断系统(OBD)。OBD是英文On Board Diagnostics的缩写,中文翻译为“车载自动诊断系统”。它其中的一个功能就是检测发动机尾气排放,当尾气超标时它会发出警报,同时将信息传递给发动机的ECU,ECU通过预设的程序来限制发动机的启动。

      香港现在已经实施欧五排放标准,情况跟欧美差不多。论坛也有一些关于这方面的讨论,下面这一段网友的回复比较有意思:“香港的欧四卡车如果不加尿素就不能熄火,一熄火发动机就启动不了,要拖回服务站解码,他们称欧四车叫“糖尿病”车,要打胰岛素”。

      延伸:尿素加注点太少 我国目前几乎没有加注点布局,国四卡车更是少之又少,早期实施国四的客车主要是通过自建尿素补给站加注尿素。据说还可以通过非常规的手段可以使车载诊断系统无法检测尾气的排放,从而使车辆不用加尿素正常行驶。


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