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国Ⅳ为期不远 波谲云诡的中国工程机械市场迎来新一轮变革
发布时间: 2019 -1-10   中国宝马娱乐在线 网   关闭窗口

时间迈入2019年,非路用国四标准实施越来越近,非道路设备排放标准升级,可能会向前迈出惊人一步。

去年6月9日,生态环境部相关人士表示,中国非道路四阶段排放标准,将按《非道路移动机械及其装用的柴油机污染物排放控制技术要求(征求意见稿)》(简称:征求意见稿)中规定的时间全面实施。这意味着,可能最早在2020年1月,凡不满足国四标准的非道路移动设备和发动机,都不能再生产、进口、销售和投入使用。

这已经比此前公布的,非道路机械将在“2020年下半年到2021年上半年”全面实施国四标准,提前了不少时间。甚至相关消息人士表示,“最终的切换时间甚至可能提前到2019年”。

按照有关要求,中国工程机械工业协会统一制定非道路移动工程机械标识,“第零、第一阶段排放”标识为黄色;“第二阶段排放”标识为橙色;“第三阶段排放”标识为绿色;“第四阶段排放、DPF改造、电动、天燃气”的标识为蓝色。


中国工程机械工业协会统一制定非道路移动工程机械标识

中国工程机械工业协会统一制定非道路移动工程机械标识

我国非道路移动机械排放标准发布实施过程:

国一标准2007年10月1日开始实施

国二标准2009年10月1日开始实施

国三标准2016年4月1日开始实施

国四标准预计2020年下半年到2021年上半年实施

从技术上说,国三升级与国四升级是一脉相承的关系,迈入国三电控时代后,国四升级的技术壁垒就不再明显,只是要求更加严格。在国三时代,非道路柴油机技术迎来了大的变革。电控技术首次应用在非道路柴油机上,通过精确控制燃油喷射时间以及喷射量,达到国三排放标准。到了国四升级,由于对颗粒物的限制更高,所以在电控系统的基础上,需加装后处理系统。由于国三时期已经解决了电控技术在非道路柴油机上的应用难题,所以国四升级的技术方案选择更多的是在后处理上。

新的排放标准出台的脚步可能进一步加快。按照以往惯例,每一次新标准出台,发动机制造业必须要比主机制造商提前6个月时间做好部署;而主机制造商则要趁此时间,做好库存消化和处理工作。

从过往看,每一次排放标准升级对“降低碳排放的国际承诺” 、“持续环境改善”,以及“行业技术升级”的支持和推动,都十分显著。在一次次由“排放标准”组织的技术大考里,工程机械行业的产品、技术竞争力,对接全球高端市场的能力,都在不断加强。以至于过去多年里,围绕各国有关发动机排放标准的新法规展开产品迭代,已经成为了中国乃至全球工程机械行业的一大主题。

即将提前发布的“新国四”标准,正快速接近甚至超越欧美地区排放标准,不过突然的“快跑”,也让实际应用层面的难度系数陡增。

某些要求比欧美更严格,技术、配套或难一步到位


欧盟非道路柴油机第Ⅳ阶段排放限值

欧盟非道路柴油机第Ⅳ阶段排放限值


美国Tier 4i排放限值

美国Tier 4i排放限值

我国对非道路移动机械用柴油机排放标准出台晚,与欧美国家相比,大约有8年左右的滞后,对比排放阶段来说基本上就是差一到两个排放阶段。随着《大气污染防治法》的出台以及国内面临的日益严峻的环境治理压力,国内标准更新步伐显著加快,正在逐步缩小同发达国家之间的差距。由于我国排放标准制订时参考引用了欧盟标准,所以在排放限值上与欧洲数值基本一致,如正在实施的国III相当于欧IIIA(Stage IIIA )、国Ⅳ相当于欧IIIB(Stage IIIB )。与美国标准相比,两者的排放限值比较接近,但不能简单的化成等号,只能说国III大致相当于美国的Tier3。由于欧美国家非道路移动机械已实施了第四阶段排放标准,PM颗粒质量限值已经非常低了,已基本接近技术所能达到的极端数值,因此欧美国家并未对非道路移动机械的排气烟度作出相关标准限制要求。国内的情况截然相反,由于第三阶段标准实施时间较短,市场存量的非道路移动机械中大部分为国II车辆,甚至还有一部分的国I和早期无排放阶段的车辆,这些设备基本都存在使用时间较长,保养状况较差,排放超标严重,特别是柴油机排放黑烟现象尤为突出,因此国内一些对环境质量要求较高的地区制定了针对在用非道路移动机械柴油机的排气烟度限值。

2014年,中国发布了非道路国三阶段排放标准,同期发布的还有国四标准。虽然那一版国四标准没有明确的执行时间表,但无论是发动机还是整机制造商,都已经据此展开了针对性研发。不过2018年2月首次公布的征求意见稿,与4年前的国四标准相比,发生了很大变化。从已经披露的征求意见稿来看,新国四标准已经完全打破了过往非道路移动式设备等效转化欧美标准的惯常做法。最大的变化来自于增加了“强制DPF技术路线”的要求。此外,新标准在排放限值及瞬态循环、限扭、颗粒数量限值和实际道路测试方面,都有了不同程度的提升。“如果对标欧美排放标准的话,可以发现,国四标准中不仅有EU IIIB、Tier 4i的等效要求,还加入了EU IV、EU V两个更高阶段的技术标准。而且,其中对限值的要求,甚至比EU V更严格。” 康明斯(中国)投资有限公司产品认证与合规总监洪云表示。

首先遭遇挑战的是发动机企业

过去多年,中国发动机制造商,都是以排放标准领先中国2-3个阶段的欧美地区做标杆,进行技术升级和产品迭代。在应对中国非道路四阶段排放标准升级时,相关发动机厂商也在研究把在发达市场应用成熟的技术和产品,导入中国进行适应性改进的准备。

但新国四标准,几乎把所有发动机企业都推回了“摸着石头过河”的阶段。“征求意见稿里一大部分要求,即使在欧美市场,也没有得到过有效验证。而且搭载DPF系统后,非道路用发动机本身的技术难点,以及和整机匹配中可能存在的问题应该如何克服,并没有现成例子可以参考。”洪云表示。

DPF技术是目前全球最有效、最直接改善柴油机颗粒物排放的方法,其能够有效净化尾气中70%-90%的颗粒,很多发动机企业选择大功率段产品上,应用这一技术。国四标准中明确提出这一技术路线,在环保技术上,显然已经有追平欧美领先国家的势头。

但DPF也有令发动机企业颇为“头疼”的问题。“应用DPF最大的挑战是颗粒物再生问题,因此发动机必须增加EGR(废气再循环控制系统)。从欧美车用发动机的应用情况看,EGR是发动机里故障率相对较高的零件之一,要应用在非道路发动机上,还需要进行技术改进。”洪云说。

即便难度不小,在新技术语境中提高发动机产品质量,也是少数企业才有资格参与的竞赛。对大多数发动机制造商,以及为发动机进行配套的零部件企业来说,快速的排放标准提升,会带来高昂的研发费用,这并非所有企业都能承受的起;同时,对发动机和整机产品更高的质量要求,也相应提高了技术门槛。“国四标准升级会带来一轮行业洗牌,而本土零部件企业处于弱势地位。”业内人士表示。

准备时间、用户培育时间缩短,出口面临“同阶段、不同要求”挑战

在排放标准升级中,最先应战的是发动机企业,但产业链其他环节也都开始了紧张备战。

“新标准会呈现完全不同的技术路线,发动机的燃油系统、后处理系统都要进行调整,映射到整机产品上,就需要重新调整发动机舱布局,比如加大散热器尺寸、增加DPF系统到驾驶舱距离等。”柳工研究总院院长林明智表示。

相对于发动机企业,整机制造商的压力并不完全来自于技术本身。“整体看,中国工程机械制造商在打造国四产品供应能力方面,不会有太大问题。但较大的挑战在于切换时间、成本上涨、设计后设备的耐久性和稳定性问题。”林明智说。

按照惯常做法,发动机完成试验台调试后,还需在-7℃-38℃环境中进行“两冬一夏”的整机匹配测试。显然,征求意见稿提出的 “2020年1月1日全面实施国四标准”这一时间点,对于急需进行的技术改进和产品测试而言,颇为紧促。对此,中国工程机械工业协会副秘书长王金星表示,“整机制造商应该尽早推进产品研发、试验和实际工况、油品验证,确保全面执行国四排放标准后,能够为终端用户提供稳定、可靠、高质量的产品。”

令中国工程机械制造商感觉棘手的问题还有出口。过去几年,中国工程机械行业在“一带一路”和向中高端转型升级的战略推动下,不断加快走出去步伐。海外市场在中国工程机械制造商整体业务中的占比,不断提升。但征求意见稿中的国四标准某些要求超过了欧美4阶段最终排放标准。针对于此,制造商需要调整进行采购和生产布局,以适应国外市场相同阶段、不同要求的排放标准。“中国制造商的出口难度系数肯定会增加。”林明智说。

不论现阶段,排放标准的升级面临多少执行层面的困难,中国在环保、绿色发展方面的步伐都不会停滞。对中国工程机械制造商来说,“无论从企业长远发展角度看,还是应承担的企业社会责任方面讲,企业都应该步调一致、主动向国四过渡,推动建立健康、可持续发展的行业秩序。”王金星表示。


国四

多地相继出台工程机械监管政策、报废政策、处罚政策,不达标设备何去何从?

1、新疆出台工程机械监管令

对大型工程机械设备和车辆实行定位管制,落实安全监督管理责任,并将落实情况纳入综治维稳考核体系。大型工程机械设备和车辆安全监督管理工作所需经费,列入各级财政预算。

2、长沙成立工程机械监管所

明确工程监管范围为挖掘机、推土机、压路机、打桩机、塔式起重机、搅拌车等十大类工程机械。六年以内机械设备,凡有零部件不达标,六年后将强制报废。

3、江苏工程机械排放普查

对各地市的挖掘机、装载机、叉车、推土机、平地机、压路机、摊铺机、铣刨机等工程机械产品按型号、生产厂家、出厂日期、发动机型号等相关信息进行调查登记。

4、北京要求必须销售国四产品

2015年1月起,新增非道路动力机械必须达到第四阶段排放标准。未达到排放标准的非道路动力机械,依法禁止在京销售和使用。

5、哈尔滨排放低于国三标准不能在哈市落户

今年4月1日起,无废气污染控制装置且排放烟气的推土机、挖掘机等工程机械,将不得在哈市办理注册登记和转入登记。自2016年12月1日起,装用不符合国三标准要求的柴油机的农用机械,不得在哈市办理注册登记和转入登记。

6、河南郑州出台《通告》、划禁区

郑州市政府印发《关于划定禁止使用高排放非道路移动机械区域的通告》,为减少污染排放,我市划定非道路移动机械区域,10月1日起实行。

7、武汉非道路机械排放不合格讲罚5000元

环保局将对不符合排放标准的推土机、挖掘机等非道路移动机械进行整治,一旦发现排放不合格或面临5000元罚款。今后包括所有制造、进口和销售的非道路移动机械,均不得装用不符合《非道路标准》第三阶段要求的柴油机(农用机械除外)。

8、天津市人民政府关于划定禁止使用高排放非道路移动机械区域的通告

不符合《非道路柴油移动机械排气烟度限值及测量方法》(GB36886—2018)Ⅲ类限值的挖掘机、装载机、挖掘装载机、叉车等四类机械为高排放非道路移动机械。禁用区内禁止使用,禁用区内工业企业禁止使用高排放叉车。

随着各地政策、法规的出台及完善,对不达标工程机械的监管力度将进一步加大。随着国四标准的推出,监管的范围还将将进一步扩大。如果说国三升级是柴油机技术升级,那么国四升级,更多的则是监管升级。首先,由点到面控制排放,消除之前典型的点工况无法代替整个工况的情形;其次,实施实时在线监测及远程监管,排放控制诊断系统还需提供标准化或无限制访问接口,以便于监管;再次,实施全寿命、实际工况监管,即对已销售的机械进行田间抽查测试,以实现全寿命和实际工况监控;最后,信息透明化,在不涉及生产企业机密内容的情况下,包括产品信息、测试及自查结果等进行信息公开。

但随之而来的便是老旧设备淘汰报废问题。推行强制报废制度阻力重重,高达700万台存量的非道路设备,国二标准及其以下的设备仍然占据主体,未超过使用年限,却因排放不合格而强制报废的代价应该由谁来承担。工程机械产品给用户带来的经济利益,多使用一次便可以多赚一次钱,用户是否接受强制报废制度很难确定,对于中大型用户来讲,他们的产品更新周期较短,但小型个体用户难免存在抵触情绪。

如此大存量的设备在面临淘汰和限制使用之后产能是否能够跟上市场的需求,国四标准执行在即,但据了解主机企业并未大量生产国四设备,真正推出系列产品的还是有实力的发动机企业或油品企业,大部分主机企业基于技术压力、生产压力、库存压力并未大规模生产符合国四标准设备,预计将于正式实施后才会大规模生产符合国四标准设备。

代理商企业手中拥有大量的国三设备,甚至部分代理商还有国二标准的库存,对于即将到来的国四标准必定会影响国三设备的销售,清除国四以下库存也是代理商的当务之急。有代理商透露已与主机厂家做好沟通,减少损失,也有代理商表示在没有办法的情况下只能将设备买下转入二手机市场作为减少损失的一条路。但二手机市场竞争也将进一步加大,符合环保标准的二手机货源存量将面临极具减少的情况,中小租赁企业、个体租赁用户将面临退出市场的风险。面临淘汰的设备或将流向矿山或偏远地区等执法能力无法覆盖的地区。

加装DPF造成成本大大增加,为适应“非道路移动机械国四排放”标准,不少地区要求安装柴油车颗粒物捕集器,目前深圳、天津、山东、成都都明确提出规定柴油车加装DPF。一套DPF除烟系统价格大约在2-4万元左右,小型设备本身的残值已经不高,再加装一个DPF除黑烟,增加的成本或将高达4万,相当于设备残值一半的价格。这对用户群体来说无疑是较大的负担。

对于有些机型改装,如6吨以下挖掘机采用传统油泵+EGR等策略就可以。而对于10吨以上挖掘机,则需要改用电喷发动机,同时需要对电控系统、发动机散热系统进行改装。有专业人士推算过,改装一台20吨级挖掘机需要支出10万元左右,改装一台9米摊铺机需要支出20万元左右。如此改装,对于使用年限5年以下、残值较高的设备,也许还值得。而对于使用年限超过5年、残值不高的设备,则有些得不偿失。面对日趋严苛的环保政策,改与不改将是很多机主未来需要直面的棘手问题。

在深化供给侧结构性改革过程中,工程机械行业要解决的问题不是发展速度,而是要实现高质量、高水平的发展与进步。随着供给侧结构性改革深入推进,高铁、公路、桥梁、港口、机场等基础设施建设快速推进,将会给工程机械行业带来更广阔的发展空间。

节能减排是发动机行业和工业车辆行业发展的永恒主题,新环境下既有机遇也有挑战。随着排放的升级,不同功率段的成本也将随之增加。四升级不仅仅是排放升级,更需要全行业认真对待。还需企业及个人量体裁衣,提早做好准备。


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