国六来临前夜 四方仪器实现汽车排放检测设备国产化替代

图：“国六A”和“国六B”标准对比

　　通过上表的排放物标准数据可知，相对于“国六A”来说，“国六B”对一氧化碳、非甲烷烃、氮氧化物以及PM细颗粒物的排放要求更加严格。另外，“国六”还采用了燃料中性的原则，即无论采用哪种燃料，排放限值是相同的。而在“国五”阶段，柴油机车型比汽油机车型的排放标准宽松。

　　“国六”的排放标准从2018年6月开始在部分地区严格执行，全国范围内“国六A”的实施时间为2020年7月1日，“国六B”的实施时间为2023年7月1日。“国六A”相当于是“国五”与“国六”的过渡阶段，而“国六B”才是真正的“国六”排放标准。不同于轻型汽车和重型柴油车，目前摩托车污染物排放仍实施“国四”标准，我国甚至有大量的非道路发动机和工程机械还在实施“国三”、“国四”标准的路上。

　　大家都知道汽车排放检测应用市场十分广泛。第一类是发动机/汽车排放研究和型式认证用排放检测设备，第二类是检测和维修后市场I/M站用排放检测设备，这两类构成了整车及发动机排放检测产业链市场中的主要组成部分。近年来，随着I/M制度的推广执行，第二类设备逐渐采用进口和国产化尾气平台结合测功机等基本实现了国产化;但第一类用于发动机/汽车排放研究和型式认证用的定容采样设备系统(CVS)或直采排放分析设备系统、以及便携式排放检测设备(PEMS)，多由国外厂商垄断，国内几乎依赖进口。

　　科创版上市公司四方光电(股票代码 688665)的全资子公司——四方光电（武汉）仪器有限公司，依托母公司核心气体传感技术平台的组合优势，已经完成了从实验室排放检测设备、到道路测试用便携排放检测设备到I/M站汽车尾气排放检测设备的系列化高端排放检测设备的研发生产。　

　　根据国五、国六标准，新型发动机应在测功机台架上进行排气污染物循环试验。发动机实验室排放检测系统包括：发动机排放测试系统和定容取样系统(CVS)，对发动机排气进行精准分析。系统应可连续测量 CO、CO2、CH4\NMHC(非甲烷总烃)、NOx 等气态污染物及粉尘浓度PM和颗粒数PN,以及排气质量流量，并记录到计算机系统中。

　四方仪器属于四方光电(股票代码：688665)全资子公司，继承了四方光电的气体分析仪器产业，在非分光红外NDIR、光散射探测、超声波、紫外差分吸收光谱UVDOAS、热导、激光拉曼等技术上均有积累或布局，已形成全面的光学传感器技术平台。公司红外气体传感器技术能够检测为其中的CO、CO2、HC;紫外UVDOAS技术则能够直接检测NO+NOX，无须氮氧化物转换器，公司HFID技术可以测量多量程范围的THC，公司的顺磁和激光TDLAS 技术可以高精度测量排放中的O2。通过使用上述一种或多种技术组合，公司能够根据客户需求提供多种产品。基于前述核心关键技术平台，四方仪器自主研发了全套的发动机实验室排放检测设备，可以满足国六所涉及标准的排放要求，以及摩托车、非道路发动机和设备的相关排放要求。

　　图：四方仪器发动机排放检测设备

　　Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统(CVS)：由主文丘里管柜、采样控制柜、气袋、风机、稀释通道、过滤器等部件构成，稳定性好且精度高，系统误差小于2%。可实现车辆和发动机稀释采用与分析一体化操作，方便快捷。控制软件采用更加人性化的图形设计，方便易用的同时也支持实时数据的采集、记录、分析、导出等功能。

图：发动机排放全流稀释定容采样系统(CVS)

　　在国六标准以前，新型发动机或新车型在型式认证阶段，主要是基于实验室数据验证尾气排放是否达标，但发动机在实验室中的运行状态与实际道路行驶状态存在较大差异，实验室数据可能并未真实反映发动机的实际排放情况。为解决上述问题，我国重型车国六标准(HJ 1014-2020)初次增加发动机便携排放检测系统(PEMS)测试，即将发动机便携排放检测系统安装在实际道路行驶的整车上，测量得到车辆在实际行驶过程中的污染物排放量。国六标准要求所有需进行型式检验的发动机及汽车进行前述测试，且只有通过测试的新发动机及新车才能生产、进口、销售和投入使用或注册登记，实施日期是2022 年12月1日。

　　Gasboard-9805便携式排放检测设备(PEMS)，用于非道路、道路(轻型车及重型柴油车)，产品可实现 CO、CO2、NO、NO2、THC 排放物浓度测量，以及颗粒物、排气流量、GPS 数据、环境温湿度、大气压力的测量，并具备测试过程引导、自动计算排放总量、导出测试报告等功能。采用了公司快速反应的高精度NDIR 传感器技术测量CO+CO2,采用加热型UVDOAS传感器可直测NO、NO2，精度高，无需转化炉。产品采用模块化设计，便携电池支持6小时以上续航，系统环境适应性好，不受车辆震动、大气压力及环境温湿度变化的影响，满足在用车车载排放检测要求。

　　图：四方仪器便携式排放检测设备(PEMS)

　　从传感器的基础元器件到分析仪，再到排放测试系统，四方仪器实现了我国发动机排放检测设备“一条龙”的关键技术难题的攻克，不仅解决了我国不断发展的排放认证检测设备面临大部分进口、遭遇卡脖子可能的问题，也为国内研究和使用单位降低排放检测设备每年的运行维护费用奠定了基础。