國六來臨前夜 四方儀器實現汽車排放檢測設備國產化替代

圖：“國六A”和“國六B”標準對比

　　通過上表的排放物標準數據可知，相對于“國六A”來說，“國六B”對一氧化碳、非甲烷烴、氮氧化物以及PM細顆粒物的排放要求更加嚴格。另外，“國六”還采用了燃料中性的原則，即無論采用哪種燃料，排放限值是相同的。而在“國五”階段，柴油機車型比汽油機車型的排放標準寬松。

　　“國六”的排放標準從2018年6月開始在部分地區嚴格執行，全國范圍內“國六A”的實施時間為2020年7月1日，“國六B”的實施時間為2023年7月1日。“國六A”相當于是“國五”與“國六”的過渡階段，而“國六B”才是真正的“國六”排放標準。不同于輕型汽車和重型柴油車，目前摩托車污染物排放仍實施“國四”標準，我國甚至有大量的非道路發動機和工程機械還在實施“國三”、“國四”標準的路上。

　　大家都知道汽車排放檢測應用市場十分廣泛。第一類是發動機/汽車排放研究和型式認證用排放檢測設備，第二類是檢測和維修后市場I/M站用排放檢測設備，這兩類構成了整車及發動機排放檢測產業鏈市場中的主要組成部分。近年來，隨著I/M制度的推廣執行，第二類設備逐漸采用進口和國產化尾氣平臺結合測功機等基本實現了國產化;但第一類用于發動機/汽車排放研究和型式認證用的定容采樣設備系統(CVS)或直采排放分析設備系統、以及便攜式排放檢測設備(PEMS)，多由國外廠商壟斷，國內幾乎依賴進口。

　　科創版上市公司四方光電(股票代碼 688665)的全資子公司——四方光電（武漢）儀器有限公司，依托母公司核心氣體傳感技術平臺的組合優勢，已經完成了從實驗室排放檢測設備、到道路測試用便攜排放檢測設備到I/M站汽車尾氣排放檢測設備的系列化高端排放檢測設備的研發生產。　

　　根據國五、國六標準，新型發動機應在測功機臺架上進行排氣污染物循環試驗。發動機實驗室排放檢測系統包括：發動機排放測試系統和定容取樣系統(CVS)，對發動機排氣進行精準分析。系統應可連續測量 CO、CO2、CH4\NMHC(非甲烷總烴)、NOx 等氣態污染物及粉塵濃度PM和顆粒數PN,以及排氣質量流量，并記錄到計算機系統中。

　四方儀器屬于四方光電(股票代碼：688665)全資子公司，繼承了四方光電的氣體分析儀器產業，在非分光紅外NDIR、光散射探測、超聲波、紫外差分吸收光譜UVDOAS、熱導、激光拉曼等技術上均有積累或布局，已形成全面的光學傳感器技術平臺。公司紅外氣體傳感器技術能夠檢測為其中的CO、CO2、HC;紫外UVDOAS技術則能夠直接檢測NO+NOX，無須氮氧化物轉換器，公司HFID技術可以測量多量程范圍的THC，公司的順磁和激光TDLAS 技術可以高精度測量排放中的O2。通過使用上述一種或多種技術組合，公司能夠根據客戶需求提供多種產品。基于前述核心關鍵技術平臺，四方儀器自主研發了全套的發動機實驗室排放檢測設備，可以滿足國六所涉及標準的排放要求，以及摩托車、非道路發動機和設備的相關排放要求。

　　圖：四方儀器發動機排放檢測設備

　　Gasboard-9802發動機排放全流稀釋定容采樣系統(CVS)：由主文丘里管柜、采樣控制柜、氣袋、風機、稀釋通道、過濾器等部件構成，穩定性好且精度高，系統誤差小于2%。可實現車輛和發動機稀釋采用與分析一體化操作，方便快捷。控制軟件采用更加人性化的圖形設計，方便易用的同時也支持實時數據的采集、記錄、分析、導出等功能。

圖：發動機排放全流稀釋定容采樣系統(CVS)

　　在國六標準以前，新型發動機或新車型在型式認證階段，主要是基于實驗室數據驗證尾氣排放是否達標，但發動機在實驗室中的運行狀態與實際道路行駛狀態存在較大差異，實驗室數據可能并未真實反映發動機的實際排放情況。為解決上述問題，我國重型車國六標準(HJ 1014-2020)初次增加發動機便攜排放檢測系統(PEMS)測試，即將發動機便攜排放檢測系統安裝在實際道路行駛的整車上，測量得到車輛在實際行駛過程中的污染物排放量。國六標準要求所有需進行型式檢驗的發動機及汽車進行前述測試，且只有通過測試的新發動機及新車才能生產、進口、銷售和投入使用或注冊登記，實施日期是2022 年12月1日。

　　Gasboard-9805便攜式排放檢測設備(PEMS)，用于非道路、道路(輕型車及重型柴油車)，產品可實現 CO、CO2、NO、NO2、THC 排放物濃度測量，以及顆粒物、排氣流量、GPS 數據、環境溫濕度、大氣壓力的測量，并具備測試過程引導、自動計算排放總量、導出測試報告等功能。采用了公司快速反應的高精度NDIR 傳感器技術測量CO+CO2,采用加熱型UVDOAS傳感器可直測NO、NO2，精度高，無需轉化爐。產品采用模塊化設計，便攜電池支持6小時以上續航，系統環境適應性好，不受車輛震動、大氣壓力及環境溫濕度變化的影響，滿足在用車車載排放檢測要求。

　　圖：四方儀器便攜式排放檢測設備(PEMS)

　　從傳感器的基礎元器件到分析儀，再到排放測試系統，四方儀器實現了我國發動機排放檢測設備“一條龍”的關鍵技術難題的攻克，不僅解決了我國不斷發展的排放認證檢測設備面臨大部分進口、遭遇卡脖子可能的問題，也為國內研究和使用單位降低排放檢測設備每年的運行維護費用奠定了基礎。