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【独家】叉车排放超标,一台罚5万!后处理装置市场的春天或将来临?

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2018/5/25     浏览次数:    

环保法规的落地和处罚力度的加大,正在倒逼用户寻找解决方案,也催生了工程机械减排装置市场的发展。近期,据笔者多方了解,当前工程机械减排装置市场存在诸多乱象,还需有关部门以政策杠杆进行引导和规范。


北京“蓝天保卫战2018计划”发布 惩治力度空前

正当北京市民对去年治理大气污染的成果表示兴奋之时,华北地区接连在2018年初遭遇重度雾霾。2018年3月21日,北京市印发实施《北京市蓝天保卫战2018年行动计划》,要求本市2018年细颗粒物(PM2.5)年均浓度力争继续下降,并进一步加强了对重型柴油车、非道路移动机械的超标排放监管。


“蓝天保卫战2018计划”在2017年12月印发的《北京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》的基础上,将低排放区由六环路内扩到全市区域。低排放区内禁止高排放非道路移动机械的使用,相继跟进的还包括唐山、珠海等城市。这也意味着,除了对设备的销售端进行严格的管控外,对在用设备的管理也日趋严格,并形成常态化机制。


规定中的“高排放非道路移动机械”是指不符合《在用非道路柴油机械烟度排放限值及测量方法》(DB11/184-2013)规定的Ⅲ类限值标准的挖掘机、装载机、挖掘装载机、叉车等四类机械。


图1:非道路柴油机械烟度限值标准


该项规定重点考量的是尾气排放的烟度值。规定生效后,北京市环保部门也加大了对超标排放的排查和处罚力度,在划定的低排放区域内,不少在建工地上“冒黑烟”的挖掘机都收到了单台5000元的罚单。


另据《柴油叉车污染排放专项整治工作方案》之规定,从2018年4月起,北京对低排放区内高污染柴油叉车的罚款金额设定为5万元单台每次,且检查次数不设置上限。因而,2018年4月以来,对北京多家柴油叉车使用大户的罚款均超过20万元每次,可谓惩治力度空前。


图2:2018年因排放不达标受到处罚的施工单位


执法尺度足够严格,但心有余而力不足

据了解,北京环保部门在处理非道路机械违规排放行为时的确是一视同仁,一旦发现使用单位或施工单位有违法行为,无论是何种所有制类型的企业,都会处以相应的罚款并责令其整改。但环保部门需要监管的企业和工地数量庞大,人力和精力有限,很难做到逐一覆盖和跟踪。现实情况是,对企业进行首次处罚之后,很少能再次跟进企业的整改效果,执法的延续性略显不足。同时,也存在环保部门执法力量覆盖不到位的问题,同样是违规排放的企业,有的受到了处罚,有的却依旧在超标排放。


图3:环保执法


叉车在企业的物流系统中扮演着异常重要的角色,保有量也非常可观。一名DPF(柴油颗粒捕捉器)厂家的推广人员向笔者透露,在部分地区,环保部门只选取了企业送检的某台装配了减排装置的叉车进行检测,其它在车间内运转的叉车则未被检测,使得环保检查流于形式,并未起到遏制工业生产中污染物排放的目的。


目前普遍存在的情况是:即便是用户为应对环保部门的检查安装了减排装置,但在通过检查之后,执法人员并没有进行二次检查,跟踪这些设备的排放情况。


这在客观上导致了两种现象的出现。


首先,从技术角度看,非道路机械的污染物排放和DPF等减排装置的运行是一个长期而缓慢的过程,初次检测时排放达标并不意味着设备能够长期稳定达标,如果减排装置的质量不合格或保养维护不当,极易造成设备在使用过程中的再次超标。


其次是人为原因。目前市场上对DPF认可度较高、采购意向较为强烈的企业主要分为三类。一类是在生产工艺中对于环保或洁净度要求较高的,如食品厂、纺织厂、玻璃厂等;第二类是严格遵守环保法规的外资企业;再一类就是受到环保部门严格监管的高污染企业。


相对于制造企业以及大型施工承包商来说,个体用户更难被环保执法力量所覆盖。减排装置的价格高昂,很多用户存在侥幸心理,如果环保部门查不到用户头上,这笔费用就可以节约。不到万不得已,个体用户并不会自觉自愿地去负担这部分额外的支出。


即使是购买了DPF等减排装置的用户,在环保检查结束后,考虑到不影响发动机功率或延长减排装置使用寿命等因素,一些用户也会在检查结束后拆卸掉处理装置,柴油设备仍会长期超标排放。


这其中,滋生了大量DPF制假企业,河北某以生产标准件为业内闻名的县城,在2个月内突击装配了2000多台套一次性或带有作弊孔的DPF产品。该批次质次价廉的DPF产品导致了大批量的柴油车水箱开锅、叉车工作无力,随后又一窝蜂地将其拆除。真正装配了“双模态”DPF的设备只有区区几台,因为其价格要高于造假的DPF,市场出现了劣币驱逐良币的行为,令人扼腕叹息。


图4:DPF旁通作弊孔示意图

DPF旁通作弊孔“作弊”原理:

当环保部门进行检查时,用户关闭作弊孔,发动机尾气经由DPF通过,DPF正常工作,监测合格;当环保部门检查结束后,用户打开作弊孔,尾气不经过DPF处理器,直接通过作弊孔排放到大气中。


他山之石,可以攻玉。南京市机动车排污监管中心的做法值得借鉴,该中心人士介绍,2017年8月,南京市机动车排污监管中心委托江苏省工业合作协会机械设备管理中心,在南京市范围内重点对南京市工程机械持有(使用)单位及个人、工程机械设备销售单位全面开展非道路工程机械申报登记工作。这是南京市第一次为非道路移动机械建立台账,机械型号、排放标准、使用单位等都必须一一申报。后期的监督检查工作,也已由南京市机动车排污监管中心委托南京市内的专业第三方进行监督、检查。考虑到柴油叉车用油油品差、排气温度低于DOC催化器的起燃温度、二手车残值低等特点,邀请了有着柴油叉车DPF整机企业配套经验的第三方——环亚娱乐官网,环亚娱乐ag88.com,环亚娱乐ag88平台作为柴油叉车专项治理的合作方,对叉车低排温条件下的”双模态“DPF产品进行技术交流,以规避前期在其它省份出现的”一次性“或作弊DPF产品出现,避免”一阵风“装、”一阵风”拆,浪费企业与社会的宝贵资源。


减排装置市场乱象频生

当前京津冀地区的环保政策正日趋严格,未来的监管手段会更加丰富,因此,DPF颗粒捕捉器等减排装置的市场正因环保检查的严格而兴盛起来。


然而,正像空滤、机滤、机油等保养件市场一样,减排装置这一新兴市场正处于良莠不齐的初级发展阶段。部分配件厂商抓住用户贪图便宜的特点,生产和销售廉价、不合格的DPF产品,虽然能满足用户应对环保部门突击性检查的需要,却很难保障设备的长期、稳定的达标排放。


那么,市面上销售的DPF,不同层次的产品,价差有多大呢?我们以柴油叉车上装配的DPF来举例说明。


柴油叉车通常以额定载重量来进行规格的区分,载重量越大的叉车发动机排量也越大,所适配的DPF的排量规格也越大。例如载重为1.0~3.5T的叉车通常适配排量为3升的净化器,载重为5.0~7.0T的叉车适配排量为5升的净化器。以市场主流的3T叉车上适配的3升DPF为例,某主流品牌“双模态”DPF产品的终端价格为6800~9600元左右,而市场上也有不同价位的DPF,有的在3000~5000元左右,也有的主动再生DPF可达2万元左右。而3T内燃叉车的整车价格一般为6万余元,装配DPF的价格占到了搭载车辆价格的六至十分之一,还不包括后期保养和更换滤芯的维护费用,这对集团类客户来说也是很大的一笔费用支出。

图5:柴油叉车DPF颗粒捕捉器


以终端价格为6800~9600元的“双模态”DPF为例,其销售价包含了厂家的研发、生产、推广和销售渠道成本,以及经销商的安装、售后成本和利润额。颗粒捕捉器中核心的DPF载体、衬垫均来自国内品牌供应商甚至海外供应商;DOC载体涂覆有贵重金属催化剂;除采用各类高品质部件的供应渠道外,也包含了用户最为关切的DPF防堵技术的研发投入等等。因此,价格过于低廉的DPF,其产品质量和售后很难保障。


前文提及的,河北某县出现的“一次性”叉车用DPF产品就是典型的案例,而这些在该县已经大发“环保财”的DPF制造商,又把目光转向了国内其它城市,实行游击战。若该行为得不到及时遏制,此番闹剧不排除再次上演。


某品牌DPF潘姓销售主管向笔者表示,衡量DPF质量优劣的核心指标,除了净化效果,关键在于维持稳定达标排放的可持续性,即使用寿命。正规厂商生产的DPF虽然价格较高,但使用寿命较长,只要用户日常保养和清理得当,每更换一次滤芯可延续3~5年的使用寿命。


一些DPF的生产厂家往往通过采购不合乎标准要求的DPF、DOC及封装衬垫,减少DOC载体(氧化型催化器)或DOC贵金属涂覆量来降低成本。个别制造商在DPF筒体上统一预留了旁通作弊孔,这样的产品可以应付环保部门的临时性检查,但难以保证设备的持续、稳定达标排放。这样的伪劣产品一旦占领了市场,将让环保部门的努力付诸东流,人力物力都未投入到生产与环保减排环节当中。


此外,使用“一次性”设计的DPF产品(没有防堵能力)不仅达不到长期的减排效果,还会造成严重后果。DPF堵塞后若得不到及时清理,会在短时间内损伤整车可靠性。压力过高的情况下会导致发动机报废(发动机拉缸或涡轮增压器爆裂)、DPF堵塞毛孔。诸如此类的不良状况出现后,一些DPF制造商会抛出赠送电炉的政策,让用户自行烧融堵塞的DPF微孔,但DPF载体是经不起无保护措施的电炉高温焚烧的,单次破损率超过40%,两、三次烧融后DPF就会彻底报废。


图6:用于烧融DPF的电阻丝炉


最终,这些生产“一次性”DPF销售商或制造企业会撇清责任,将问题归咎于叉车质量差、油品低劣或用户不懂得如何使用DPF,其所谓的“N年质保”承诺也化为乌有。


因此,选择DPF尾气净化器企业与产品,一看企业的市场口碑;二要求厂家在DPF的整个生命周期中均不得采用旁通作弊孔;同时,在DPF再生清理后,在减排比例大于90%的前提条件下均不得出现DPF产品堵塞,这条质保要求应附加到采购合同当中。


DPF成减排装置市场主流产品

相关资料显示,目前针对高排气DPF的工作方式主要分为主动再生和被动再生两种,常用的主动再生方法有燃烧器喷油加热再生、电加热再生等,以定期地除去颗粒,使颗粒过滤器恢复到原来的工作状态。但是这种装置对于搭载设备的功率要求较高,其造价也比被动再生式DPF更为高昂。


图7:DPF颗粒捕捉器及再生装置(燃烧器)工作原理(图片来源:卡车之家)


因此,对于在用工程机械,装配被动再生式DPF就成为相对简单易行的尾气处理方法,它不需要对发动机进行更换或改装,而是通过对尾气口排出的废气进行二次处理,降低其中的PM值、CO、碳氢化合物等污染物。同时,还能解决一些年限较新的设备因为柴油含硫量高导致的冒黑烟情况。


不过,被动再生式的DPF也有其使用上的不便利性,即使用者需要定期对DPF中遗留的颗粒物进行手动清理,否则会对柴油机排气背压升高,导致柴油机性能恶化,油耗上升、水温升高。


被动再生DPF技术无法应用在非道路低排温的柴油动力机械领域(在低排温250度以内时,DOC贵金属无法实现充分的化学反应,会导致DPF堵塞),特别是叉车等低附加值柴油动力机械领域因排气温度太低,若不采用价格昂贵的主动再生DPF技术,则会引起DPF净化器产品的压力持续上升,最终导致DPF堵塞而失效,造成发动机的损坏。


目前,解决这种低排温下的DPF堵塞问题,通常采用“双模态”DPF技术。此类产品通过在被动再生DPF基础上增加超压动力阀,使得整个产品在使用过程中具有两种工作状态。“双模态”DPF是在排气背压允许值内时以DPF状态捕捉柴油颗粒物PM;但超出排气背压限值时,则是POC状态工作,超压部分的压力会打开超压动力阀阀门,进而使得多余碳烟PM排出排气系统,从根本上防止DPF的堵塞。


当产品处于POC模式下工作时,用户需及时对产品拆卸进行人工清理,使得产品从POC模式下再次转变成DPF模式下。POC状态下即便用户偶尔疏忽了清理,也不会出现DPF产品整体技术路线的失败。由于DPF内部压力低,PM颗粒物可以轻易地被高压气体反吹出来,实现有效清理。


被动再生模式下,低排温条件下DPF的再生处理周期,由过去每个工作班都需要对DPF进行一次倒吹清理,延长到15个工作班清理一次(针对国三非道路柴油机械),周期延长了15倍,大大降低了设备维护的时间成本。


“双模态”DPF对设备使用成本的降低更为明显。以往,在低排温条件下每2周连续使用就就需要更换一套DPF总成产品,导致数千元DPF总成产品以及上万元的发动机损失,而双模态DPF产品则可以完全避免。


展望与期待

据中国工程机械工业协会估计,北京市非道路移动机械平均约为7-8万台,但受建设工期影响,设备流动性较大,经协会实际摸排,北京市非道路移动机械年使用量约为4~5万台,主要为挖掘机、装载机、叉车等非道路移动机械,使用强度大、范围广,占本市非道路移动机械保有量80%以上,进行非道路机械的排放监管,其难度可想而知。


达标排放监测在重型货车的管理上有着较为成熟的解决方案,例如2017年12月,山东省要求对省内国Ⅲ排放标准的重型营运货车全部加装DPF和实时诊断车载远程通讯终端,建立DPF运行状态监控系统。通过无线信号的传输将重型车与环保部门的监控系统实现对接,使得环保部门能够对每辆车的时速、位置,以及DPF的运行温度、工作压力等运行状况进行实时的监控。尾气排放不达标或车主自行拆卸DPF等情况都能够被及时发现。


图8:环保监察部门对重型货车进行检测


实际上,目前DPF监控平台的技术手段较为成熟,也能够搭载于工程机械设备之上。用户在购买DPF时可选配监控装置终端(售价约在1500至3000元之间),以实现和环保部门监控系统的实时对接。由于种种原因,目前在工程机械行业尚未得到普及。在这种情况下,建议企业和终端用户选购正规厂家生产的减排装置,以满足当地环保法规的要求,同时也方便自身的生产和经营。


同时,考虑到非道路机械环保管控的现实需求,各方建议,应逐步建立在用工程机械达标排放监控平台,用技术手段去弥补环保执法力量覆盖不到位的问题;相关部门应联合减排装置生产企业的力量,主持建立DPF等减排装置的行业标准,逐步将不符合标准的产品荡涤出配件市场。


其次,建议主管部门采取有奖有罚的环保监管制度,引入专业第三方的检测机构,对于积极配合环保法规,主动安装减排装置并向环保部门申请尾气检测和登记备案的企业或个人进行奖励;同样,对于消极应对环保检查,不能够保障设备稳定达标排放的用户进行相应处罚,以体现环保执法的公平性和一致性,向全社会传递出积极的信号。


本文技术指导:合肥宝发动力有限公司

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