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為什么要嚴控柴油車?

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 說起柴油車,毀譽參半,一方面柴油車有其自身的優勢,另外一方面柴油車帶來的污染也越來越嚴重。我匯總了柴油車尾氣的危害性,以及各國對待柴油車的一些政策,看完這些你就能理解為什么要嚴控柴油車了。具體從五點展開,重點請看三、四部分。


1、柴油車的優勢;

2、柴油車排放情況;

3、柴油尾氣的危害性;

4、各國應對措施;

5、柴油車未來發展。


一、柴油車的優勢


 柴油機與汽油機相比熱效率高30%,具有功率更大、壽命更長、動力性能更好的特點。同時柴油機排放產生的溫室效應比汽油低45%,一氧化碳與碳氫排放也低。因而從節約能源、降低燃料成本角度上講,柴油發動機轎車在部分地區推行甚廣。


 在美國,柴油發動機和車輛約占整個運輸隊的三分之一;在歐洲,柴油車的普及率極高,如德國等國的出租車基本上已完全是柴油轎車;國內方面,《2018中國機動車年報》顯示,2017年全國柴油車保有量1956.7萬輛,占汽車保有量的9.4%,而且數量是逐年遞增。


二、柴油車排放情況


柴油機排出的廢氣主要包括:

  • 煙塵或顆粒物(PM);

  • 氮氧化物(NOx),可產生地面臭氧(煙霧)和酸雨;

  • 碳氫化合物(HC);

  • 一氧化碳(CO);

  • 其他有害的空氣污染物(HAP)和空氣毒物。


 其中排放量比較多的是氮氧化物(NOx)和顆粒物(PM),《2018中國機動車年報》顯示,柴油車氮氧化物(NOx)排放量占汽車排放總量的68.3%,而柴油車顆粒物(PM)排放量占汽車排放總量更是達到99%以上。


 按照大多數人的理解,柴油機在出廠前經過了各種嚴酷的檢驗,為什么上路后仍然存在如此嚴重的污染呢?主要原因有幾點。


 一是車輛的實際行駛排放(RDE)和模擬工況或循環測試有很大的不同,國際清潔能源網站(ICCT)上有一個測試數據,一輛行駛的柴油車排放的NOx是標準限值的15倍多。


 二是柴油車目前無論是消除PM還是NOx,基本上都是通過后處理裝置實現,比如通過SCR(催化還原)消除NOx,但是這種方式需要消耗尿素,但加尿素這種事一是需要消耗成本,二是行駛過程中關了也無法監管。


 再有類似“大眾柴油車造假”事件,其實不僅僅是大眾,很多柴油車輛都存在類似的情況,比如:奔馳尾氣催化轉換器混裝、江淮OBD以次充好等。


三、柴油尾氣的危害性


 如上所述,因為柴油車排放大量的氮氧化物(NOx)和顆粒物(PM),而這兩種物質無論是對環境還是人群,都會造成嚴重影響。


 1、《柳月刀》上有篇文章(*1)用最具影響力的流行病學研究評估了與柴油機排氣相關的癌癥風險,結果是暴露于柴油廢氣中的鐵路工人,肺癌風險增加了40%,而經常接觸柴油機廢氣的駕駛員和碼頭工人的肺癌風險增加了15-40%。且隨著工作時間的延長,風險呈顯著上升趨勢。


 2、真實排放量組織(TRUE)在倫敦做了長期的柴油車尾氣測試,在其一份報告(*2)中指出:倫敦最常見的出租車,其排放的NOx是普通個人汽油車的30倍。倫敦市長Sadiq Khan說:“倫敦的空氣有毒,會損害兒童的肺部生長,導致成千上萬的過早死亡,并增加患哮喘和癡呆癥的風險”。


 3、在之前的一篇文章()中,柴油車排放的尾氣中顆粒物粒徑在0.1-1微米之間占比較多,而細顆粒物造成的危害也在文章中有列舉。


 4、加拿大衛生部在對科學獨立審查的基礎上得出結論(*3),柴油機排氣不僅會導致肺功能下降,還會引起呼吸道,心血管和免疫系統等方面的問題。他們設計了一個模型,通過建模估計,在2015年由于道路和非道路柴油車的排放,導致了1030例過早死亡,其中原因都是柴油尾氣排放的PM2.5和NOx。


 5、根據印度理工大學坎普爾研究所(IIT)坎普爾(Kanpur)提交的一項研究結果(*4),在新德里,柴油可能占新德里冬季空氣污染的19%。而柴油導致的癌癥風險比在新德里運行的汽油車輛高19倍。他們估計,柴油增加了超過35萬新德里居民的癌變風險。


 6、磐之石環境與能源研究中心在2019年發布了一份報告,由北京大學醫學部公共衛生學院勞動衛生與環境衛生學系,教授、博士生導師潘小川寫的文章《交通污染的健康危害及防控效益分析》(*5),比較系統地介紹了交通污染對健康的影響。包括:呼吸系統、心血管系統、神經系統、致癌效應、疾病負擔等。


 2012 年,國際癌癥研究所(IARC)將柴油機尾氣列為明確的人類致癌物,指出柴油機尾氣暴露可引起肺癌,與膀胱癌的發生風險也呈正關聯。


四、各國應對措施


美國

美國環保署EPA制定一系列排放法規,包括:

  • 商用卡車和公共汽車的煙霧,煙灰和其他空氣污染法規

  • 重型設備排放法規

  • 機車排放法規

  • 船舶排放法規

 另外,美國還有國家清潔柴油計劃,在2009年至2013年期間,對近60000臺發動機進行了改裝或更換;SmartWay計劃則是幫助貨運行業提高供應鏈效率,通過托運人、承運人與EPA之間的運輸合作關系,對節油技術進行全球合作。


歐洲

 由于歐洲的柴油車較多,有很多文章分析歐洲的柴油車管控不夠好。比如,《連線》雜志在2020年3月9日發表了一篇文章(*6)批評歐洲在“大眾造假門”過去5年后,對待柴油車的態度仍不明確。


 來自TRUE的文章(*7)顯示,有些城市在效仿巴黎的做法:先建立低排放區(LEZ),以減少運輸中的空氣污染。低排放區規定進入的車輛標準必須達到要求才能進入,根據當前的實施計劃,到2030年,將僅允許電池電動和氫燃料電池車輛進入LEZ。


 在德國,已經有一些城市針對柴油車下了禁令,但市政府和法院觀點不一致,市政府更希望通過安裝尾氣過濾裝置、將公交車改為電動驅動、為企業用車提供電動車補助、修建更多自行車道等措施來解決柴油車NOx超標問題。


中國

 在國內,關于柴油車的的控制基礎來自《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》(*8)。其中提到需要“積極調整運輸結構,發展綠色交通體系”,提高鐵路貨運量比2017年增長30%;

 推廣使用新能源汽車,公交、環衛、郵政、出租、通勤、輕型物流配送車輛使用新能源或清潔能源汽車,重點區域使用比例達到80%;

 淘汰老舊車輛,重點區域采取經濟補償、限制使用、嚴格超標排放監管等方式,推進國三及以下柴油貨車淘汰更新;

加快油品升級;

強化移動源污染防治。


 因為國內基礎本來就差,所以柴油車改進空間其實挺大。但目前的監管也僅僅是一個起步,還有很多的事情需要去做。


五、柴油車未來發展


 柴油機憑借其獨特的優勢曾一度被部分國家認為是“綠色發動機”。然而柴油機廢氣致癌的認定一出,具有眾多光環的柴油機似乎一下便成為人們眼中的“魔鬼”。就是這樣的“冰火兩重天”。


 可想而知,在接下來的幾年內,無論是標準修訂還是監管,柴油車一定會越加嚴格。這也倒逼各個企業需要對研發投入更多精力,目前各國在柴油機后處理方面已經投入了非常多的開發工作,包括柴油氧化催化(DOC)減少廢氣、顆粒物過濾(DPF)消除PM顆粒物、催化還原(SCR)消除NOx等。同時在柴油車道路監管方面,會遵循《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》中提出的“天地車人”一體化監測模式。


 另外一方面,探尋更清潔的柴油似乎是唯一出路。非盈利組織柴油論壇(*9)一直在提倡這個概念:更清潔的柴油燃料,先進的發動機和有效的排放控制相結合,可實現細顆粒和煙霧形成化合物(如氮氧化物)的近乎零排放。希望我們所有人能盡快用到零排放的柴油,這樣無論是對人、對環境、以及能源的使用率,都是積極的。



參考資料:

1

 //www.thelancet.com/journals/lanonc/article/PIIS1470-2045(12)70280-2/fulltext#article_upsell

2

 //www.trueinitiative.org/blog/2018/december/london-cabs-up-to-thirty-times-as-toxic-as-personal-cars

3

 //www.canada.ca/en/health-canada/services/publications/healthy-living/human-health-risk-assessment-diesel-exhaust-summary.html

4

 //theicct.org/blog/staff/should-delhi-ban-diesels

5

//www.reei.org.cn/publication/743

6

 //www.wired.co.uk/article/diesel-pollution-scandal

7

 //www.trueinitiative.org/blog/2020/march/report-impacts-of-the-paris-low-emission-zone-and-implications-for-other-cities

8

 //www.gov.cn/zhengce/content/2018-07/03/content_5303158.htm

9

//www.dieselforum.org/




編輯  /  汪鋒

同陽科技開發經理