会议减少二氧化碳排放量的挑战——聪明的杂交和零排放

Eminox二氧化碳白皮书:会议减少二氧化碳排放量的挑战——聪明的杂交和零排放

戴夫·菲利普斯,工程总监,Eminox

介绍

当前欧洲卡车和公共汽车尾气排放立法(欧元VI)是专注于减少颗粒物(PM)和氮氧化物(NOx)。这已成功减少了这些物质的排放,但没有实质性影响对温室气体排放(温室气体),如二氧化碳(CO2)。

因此,欧盟首次采用二氧化碳的目标道路运输在2019年[1]。这些要求新卡车和其他重型车辆制造商将被要求提供削减15%的二氧化碳排放量在机舱从2030年至2025年的平均30%,比2019年的水平。

除了这个,过六世于2020年开始在标准工作,预计在2025年左右生效。这可能将进一步授权,具有挑战性,减少氮氧化物,显然将需要解决与二氧化碳的目标,以及引入新的目标其他物种如二氧化氮(NO2)。类似的立法计划在全球其他地区国家减少二氧化碳和其他排放。

然而,制造商已经投入巨资在减少二氧化碳和氮氧化物从现有的引擎。在一个行业论坛一个制造商表示,该行业目前在10 - 15%的二氧化碳引擎效率理论对乘客和重型柴油车辆。系统氮氧化物减排效率大于90%时发动机工作温度。

本质上是最大的潜在收益已经通过证实排气后处理技术,如柴油机氧化催化剂、柴油颗粒过滤器和选择性催化还原。

考虑到这些因素,oem和供应商如何有效且高效地克服这一挑战呢?这个白皮书提出了潜在的路线前进重型oem在减少二氧化碳和实现紧缩目标采用一个系统范围的方法。

立法的路线图

工业和

在欧洲,目前欧元VI标准要求严格限制二氧化碳和氮氧化物但没有目标。工业和汽车需要达到460毫克/千瓦时为氮氧化物和10毫克/千瓦时点全世界统一瞬态循环(西隧)为了遵守。虽然所有新车满足标准,随着越来越多的空气清洁区和超低排放区出现在英国和欧洲,运营商的旧卡车,公必威体育如何共汽车和教练因此看起来改造减排技术成本效益实现遵从性。

不久的将来会看到主要立法的变化,由于需要减少排放和温室气体与气候变化和碳减排目标和提高空气质量。过六世法规目前正在计划但预计将进一步减少氮氧化物的限制以及引入NO2的目标。

除了这个,单独立法将迫使减少15%的二氧化碳,到2025年,从2030年上升到30%,相比2019年的水平。这些将在2022年了,虽然当前COVID危机引起了一些质疑是否应该推迟目标很有可能他们将被保留给其他欧盟脱碳的承诺。

非公路用

重型Non-Road移动机械(NRMM)制造商不得不满足欧洲舞台V法规,介绍了从2019年开始,预计将继续有效,直到2027年。他们的替换可能会包括氮氧化物减少至少50%的目标同时点维持在当前水平。

鉴于个人的小卷各种车辆或建筑设备生产卡车和公共汽车相比,会议还更严格的排放标准将是一个特别的挑战。发动机制造商将需要做出重大投资,以确保合规,这不会是成本有效的一些变体。因此,许多合理化他们的范围,关注这些引擎开发和批准的利益和市场机会定制排放控制系统,可能与外部合作伙伴,超过成本。

未来的合规的解决方案

吃(排气后处理系统)使用技术,如柴油氧化催化剂和柴油微粒过滤器对点监管和选择性催化还原氮氧化物控制的催化剂。

然而,鉴于收紧的立法目标,提高性能在减少排放,特别是在二氧化碳,需要不同的方法。未来的解决方案需要重点关注三个领域——引擎开发,把吃的和更广泛的改变动力/燃料,在所有三个使合规与改进。

1引擎开发

发动机和汽车制造商将利用策略包括汽缸钝化作用,引擎downspeeding和引擎缩小燃油效率最大化,因此,减少二氧化碳排放。此外,变速等技术水和油泵和电驱动的引擎助剂可以用来进一步减少不必要的寄生引擎上的负载。与总体目标相结合,减少二氧化碳的排放,改善了发动机系统可能会导致降低排气温度,可以吃性能造成不利影响。

2把吃

由于排放目标加上二氧化碳减排目标带来额外的压力后处理执行更好的在一个广泛的操作条件。传统的后处理布局,医生,DPF和可控硅/ ASC氮氧化物还原是不可能满足要求,因此必须适应吃架构。双重可控硅与上游紧密耦合的模块直接从发动机排气能量最大化显然是一个选项,让更广泛的氮氧化物控制窗口。可控硅涂层颗粒过滤器将减少吃的大小同时最小化热滞后DPF造成的传统。

混合动力系统的引入是需要包空间来容纳电池,这将意味着吃更紧凑和交付更大的效率,导致重点专家设计和包装,同时利用更多的智能软件控制性能在引擎操作参数的范围。必威体育如何

依赖于总体架构,其他技术,如电热催化剂,被动氮氧化物吸收器和尿素水解催化剂可以用来最大化后处理的操作范围。无论发动机和后处理系统的布局的有效使用保温减排目标将是一个重要的推动者会议。

3动力系统

汽车行业显然是零排放的未来之路,重型车辆也不例外。未来的重型柴油动力系统将涉及混合engine-battery动力系统在各种体系结构从轻度混合动力电动辅助系列混合动力汽车与电动动力传动系统与发动机提供动力电池。引入混合动力车重型动力系统解决方案,由于电池所需的空间,使引擎和吃的裁员。

虽然fossil-derived柴油目前重型车辆的主要燃料,脱碳燃料将余尔减少二氧化碳。还有一个需要低碳电力的产生,消除燃烧化石燃料的电站,如果目标是创建真正的清洁能源。替代燃料选择将不同行业,包括:

公路运输:替代燃料从其他进程创建的副产品:液化石油气、丙烷、甲醇等。

农业:甲烷厌氧消化

海洋:液化天然气作为临时解决方案,其次是氢在未来

航空:固体废物原料的燃料

Eminox,与JM戴维合作,开发了一个工程解决方案的费Johnson Matthey小说反应器内催化剂材料技术和英国石油公司联合开发。这是被使用在美国在世界上第一个工厂生产可再生航空燃料从都市固体废物原料,或家庭,否则将垃圾填埋。能操作在两个大型和小型规模,技术经济将合成气转化为长链碳氢化合物适合柴油和喷气燃料的生产。

很明显,有多个选项减少二氧化碳和氮氧化物,不同的厂商将有不同的方法,根据他们的需求和应用程序。选择和实现最优解决方案将需要一个集成的方法,基于经验、专业知识和减排的深刻理解。

Eminox已经建立了超过30年的经验在吃跨多个重型工业,包括工业(公共汽车、卡车、教练),非公路、铁路、海洋和航空。我们与oem合作,包括沃尔沃、依维柯、利勃海尔、以及设计和制造改造解决方案巴士,教练和卡车。

我们专门从事设计和制造打包吃的满足特定车辆的需求,在柴油和双燃料动力系统。以确保我们满足我们的全球OEM客户群的需要,我们不断投资功能,包括我们的设施,IATF 16949:2016全球汽车标准认证。我们提供一个完整的解决方案,从设计到成型制造,内部的3 d设计、计算流体动力学(CFD)和有限元分析(FEA)。

在我们的工作作为许多世界级制造商的客户发展合作伙伴的重型车辆我们已经建立了一个强大的理解复杂的技术和技术如还原剂加药吃,确保创建精准援助合规排放的解决方案。

我们提供完整的、综合的解决方案。我们把整个系统的方法,结合硬件和软件,结合我们的经验在吃我们的内部优势智能可控硅控制软件。这使我们能够创建解决方案根据个人OEM需求,交付给全球最紧张的时间表。

结论

减少二氧化碳的排放是一个关键的优先考虑政府希望达到温室气体的目标,导致全球严格立法。此外,二氧化碳排放需要管理与其他排放,如氮氧化物、密切互动。考虑到严格的目标设定和有限的变革改善现有的各个技术领域的机会,这对oem厂商带来了重大挑战。

为二氧化碳达到排放标准,oem厂商需要一个更广泛的、全系统的方法,特别是杂交,更高级的吃和智能控制软件以确保遵从性。必威体育如何

欧盟[1]来源:https://www.consilium.europa.eu/en/press/press-releases/2019/06/13/cutting-emissions-council-adopts-CO2-standards-for-trucks/