导 读
目前世界上最严苛的汽车排放标准，莫过于美国和欧洲了。从2020年开始，包括中国在内各国都将执行更加严苛的车辆排放法规。但与欧美相比，中国号称史上最严的国六排放标准，仍然与发达国家有着较大的差距。以美国目前正在分阶段实施的EPA Tier3排放标准为例，其规定NOx排放大约为0.02g/mile（参考EPA Tier2），即12.4mg/km，而中国轻型汽车国六b的排放限值为50mg/km，相当于需要在国六限值基础上大幅降低75%，才能达到美国3阶段的排放水平。
欧Ⅵ排放标准新增WLTP测试规程
欧盟自1992年开始执行欧Ⅰ标准，然后形成了四年周期，即平均四年就推出下一级别的排放法规，目前最新的欧Ⅵ标准于2013年开始执行。而欧盟的排放法规由于其成熟与严谨性，成为了大部分国家制定法规时的参考标准。
自2018年9月1日起，欧盟强制实施两项新的排放测试，给欧洲车企带来了极大冲击。这两项排放测试分别是全球统一的轻型车测试程序(WLTP)和实际道路行驶过程测试（RDE）。新测试标准是欧盟联合多个国家制定的一个“世界标准”，它将取代已经和时代脱节的NEDC标准，其目的是促使车企投入更多的资金用于提升产品的环保性，减少氮氧化物的排放。
WLTP（Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure）共有三种不同的测试循环针对不同的汽车等级，该等级通过功率质量比PWr（kw/t，发动机或电机功率／汽车空载质量）定义，等级3（PWr > 34 kW/t）与市场上的乘用车最为相关，市场上大部分乘用车属于该等级。
WLTP循环第3级别测试循环总共持续1800s，累计行驶里程23.3km，车辆的最高车速提升至131km/h，平均速度为47km/h。车辆的最高速度、平均速度、最大加减速度以及加减速度频率，相比NEDC标准都有了较大提升，整体难度提升不少。
此外，WLTP测试规程还将车辆的滚动阻力、挡位、车重（货物、乘客）、燃料质量、环境温度、轮胎和胎压、车辆冷启动、加减速以及高速大负荷状态下的排放等方面融进了考核体系，覆盖了更大的发动机工作范围，对车辆的排放控制性能提出了更高的要求。（表1）
RDE测试（Real Driving Emissions）就是实际道路驾驶条件下的排放测试。它将使用PEMS（便携式排放监控系统）设备作为检测柴油车氮氧化物排放的工具。它是世界首次采用非实验室、真正上路试验的方法。
在RDE测试中，车辆将会被直接开到道路上进行测试，其中包含约34%的城市道路、33%的乡村道路以及33%的高速公路驾驶循环。并且，这三种驾驶循环之间必须要保持连续性。
目前，WLTP和RDE的测试只是放在欧六标准的柴油发动机上，由此作为一个过渡。过渡期到2025年。但更加复杂和严苛的WLTP测试标准对于欧洲汽车企业而言，目前已经在NEDC规程下建立起来的小排量涡轮增压发动机的整套动力架构，将会面临一个巨大的挑战。
美国分阶段实施EPA Tier3排放标准
目前美国最新的排放标准是EPA Tier3。美国的轻型汽车第3阶段排放标准于2013年3月提出，并于2014年3月3日签署成为法律。从2017年到2025年，EPA Tier3将分阶段实施。该法规同时还提高了汽油的含硫量限制。
EPA Tier3的结构与EPA Tier2标准相似，制造商必须从7个可选的“certification bins”中选择一个等级对汽车进行排放认证，同时满足车队的平均排放标准。
美国轻型车的排放测试循环称为联邦测试规程（FTP，Federal Test Procedure），目前适用的FTP75用于轻型车的排放认证及燃油经济性测试。FTP75的排放限值如表2所示。（表2）
相较于Tier2，轻型汽车的Tier3法规主要有如下特点：
a）按NMOG与NOx的总和进行排放限制；
b）Bins的名称以相应NMOG+NOx的限值进行命名；
c）Tier3 Bin160与Tier2 Bin5的NMOG+NOx限值相当，Tier3 Bin30与Tier2 Bin2的NMOG+NOx限值相当；
d）到2025年，厂家车队的平均NMOG+NOx排放要达到30mg/mile，即Tier3 Bin30的水平；
e）排放耐久性里程从120000英里增长到150000英里（24.1万公里）；
f）除Bin0外，其它各级认证标准的PM、HCHO限值是一致的。
EPA Tier3过渡阶段，轻型汽车的平均NMOG+NOx排放限值（FTP标准）如表3所示。（表3）
EPA Tier3过渡阶段，FTP的PM标准并没有设定厂家车队的平均排放，而是对符合标准的汽车销量占比进行了规定，如表4所示，单位为mg/mile。（表4）
SFTP（Supplemental Federal Test Procedure）标准是为了弥补FTP75测试循环的不足，采用的补充联邦测试规程。SFTP包含两个试验循环，分别是US06和SC03。其中，US06用于车辆在高车速、高加速度，以及车速波动剧烈的情况，时长共计596s；SC03用于表征在空调开启时的车辆状态，时长596s。
对于SFTP标准的NMOG+NOx标准，厂家可自行确定汽车的认证限值，但最大不超过1180mg/mile （111.87mg/km）。同时要求，过渡阶段车队平均NMOG+NOx限值达到表5要求，到2025年要下降到50mg/mile （31mg/km）。（表5）
其中，对于SFTP的CO标准，没有过渡阶段，从2018年开始车队平均限值为4.2g/mile （2.61g/km）。
对于SFTP的PM标准，仅要求进行US06测试，限值如表5所示。同FTP标准一样，过渡阶段SFTP的PM标准也是基于汽车销量占比的，如表6所示。（表6）
此外，HFET循环的NMOG+NOx排放也应满足轻型汽车“certification bins”的限值要求。
中美之间的差距
中国的排放法规基本上是参考欧洲的法规体系，而美国轻型汽车的排放循环，与中国和欧洲的排放循环完全不同。
1、中国轻型汽车排放标准序列号多，但多没有过渡阶段，到法规执行之日起即必须执行法规限值。美国轻型汽车排放标准序列号虽少，但每个排放阶段实施初期都规定了为期数年的过渡期，过渡期内分阶段逐步提高排放要求，并在过渡期结束后达到最终排放限值。
2、中国轻型汽车的排放标准要求每一种车型都必须达到给定的排放限值；美国认证不针对车型设定排放限值，而是规定厂家各类轻型车（即车队）的平均排放限值。
3、美国EPA Tier3的NOx排放大约为0.02g/mile（参考EPA Tier2），即12.4mg/km。而中国轻型汽车国六b的排放限值为50mg/km，相当于需要在国六限值基础上大幅降低75%，才能达到美国3阶段的排放水平。同时，美国EPA Tier3的可靠性要求进一步提升，达到15万英里（24.1万公里），这也比国六法规的20万公里难度大。
4、美国评估车辆燃油经济性的循环也与中国不同，中国使用的是NEDC循环，而美国使用的是HFET循环（高速燃油经济性测试循环，HWFET或HFET，Highway Fuel Economy Test）和FTP75循环。其中HFET代表高速工况油耗，FTP75代表城市工况油耗。
NEDC循环是恒速和恒加减速的结合，且加减速较平缓，高速工况的车速更快时间更长。FTP75循环采用瞬态工况，总时间更长，但规律性更差。欧盟WLTP与FTP75的循环时间基本相当，但WLTP的平均车速和最大车速更高，主要是因为WLTP的高速段和超高速段车速偏高。（表7）
所以，跟美国比，中国轻型汽车的排放法规还有比较大的差距。
（温馨提示：本文为中国汽车工业协会《汽车纵横》杂志出品的原创文章，查看更多精彩内容请关注官微AUTO--REVIEW，政策解读、数据分析、车企动态应有尽有！）
