EGR、SCR两种技术路线的比较

EGR、SCR两种技术路线的比较（转）

(2009-09-20 23:50:30)

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两种技术路线的比较

1.选择性催化还原SCR

SCR系统通过机内净化降低PM 排放，然后利用SCR 系统降低NOX 排放。

2.废气再循环EGR

EGR系统通过EGR 将NOX 排放降低到标准要求以下，通过DOC（柴油氧

化催化剂）或者DOC+DPF（颗粒捕捉器）将TPM（总颗粒物）降低到排放标准

以下。

EGR 系统有以下几种形式：

（1）EGR+DOC：通过EGR 降低NOX 排放，同时大幅提高喷油压力并增加DOC 以降低TPM 排放。斯堪尼亚在EGR 基础上，在机内系统采用了同康明斯联合研发的XPI（超高压燃油喷射系统，不同我们之前讨论的三大主流主机技术），喷油压力增加到220MPa 以上，再加上DOC，实现了欧Ⅳ排放。可见该路径需要较

高的喷油压力，并不适用于之前讨论的主流主机技术。

（2）EGR+DOC+DPF：根据过滤器再生方式不同，又分为主动再生型和被动再

生型，目前欧美都以主动再生以技术为主。被动再生技术曾广泛用于欧美在用车

改造，但由于被动再生需要低硫燃油，同时受发动机工况、负载以及排温的影响，所以在安装被动再生系统前一定要保证能够提供再生所需要的条件。目前欧美单

纯采用被动再生技术已经越来越少。

（3）另外，也有制造商通过使用EGR+DOC+POC（颗粒氧化催化器，通过氧化

碳烟来降低颗粒数）系统作为过渡技术达到欧Ⅳ排放，该系统需要与被动再生技

术相同的工作条件。但是该系统最大的优点是价格相对较低，依照中国的现实情

况和目前所知，国Ⅳ排量3.9L 以内的车辆极可能采用该技术（其中3.5 吨以上车辆则采用DOC+POC 的技术）。

通过以上分析，我们可以得到EGR+DOC+DPF 系统为目前主流的重型车

EGR 技术的结论。

通过以上对比，我们得到两种技术路线的比较：

（1）SCR 系统：优势在于无需对机体进行改动，即国Ⅲ电控裸机加上SCR 即可实现国Ⅳ；发动机耐久性好；燃油经济性好；对燃油和机油品质要求低；无催化

器堵塞风险；技术升级连续性较好；维护费用低。

劣势在于初始成本高；质量较大，单车损失有效载荷在400Kg 左右；对封装要求较高；低温失效问题，尿素在零下11 度会凝固，在黄河以北地区使用，需加装解冻装置，进一步增加了成本和损失了有效载荷；最主要的问题是随车携带的尿素

一般可使用5000~10000Km，需及时补充，面临尿素的供应和配给问题。

（2）EGR+DOC+DPF 系统：优势在于初始成本低；对封装要求低。

劣势在于需要对国Ⅲ主机技改，标定更为复杂，增加了开发成本以及标定难度；

对超低硫含量的燃油及高品质润滑油的依赖；燃油经济性差；技术升级连续性相

对较差；由于易堵塞，维护费用高。最主要的问题仍是全国范围内低硫柴油的供

应及如何处理更复杂的系统标定问题。

欧美的选择及执行经验

从国外的实际情况来看：在欧洲，大部分国家选择SCR 作为主流的技术路

线；在美国，则主要选择EGR+DOC+DPF 技术路线。

欧洲重型车选用SCR，轻型车和公交车选用EGR+DOC+DPF 的趋势非常明

显。欧洲的大部分厂商之所以选择SCR 技术来满足欧Ⅳ/欧Ⅴ排放标准，主要是

出于成本因素，欧洲的燃油价格很高，SCR 技术较好的燃油经济使该技术成为首选。当然，在有些地方仍然需要采用EGR+DOC+DPF 技术，因为某些地方仍然

规定未加装DPF 的车辆不得进入市区。

目前美国主要采用主动再生EGR+DOC+DPF 技术来满足US2007 排放法

规。原因在于，美国的燃油价格比较低，尿素供应系统及其相关基础设施建设尚

未健全；同时，US2007HDD 标准提出了新车240,000 km 无维修的要求，这也

在一定程度上阻止了SCR 技术在美国的应用，因为使用SCR 技术约每

5,000~10,000km 就要添加一次尿素。因此如要采用SCR 技术，需要申请特别许可。不过，2006 年美国EPA 发布了认证SCR 技术的轻型和重型柴油车申请排放证书程序（EPA-HQ-OAR-2006-0886-0002），表明美国也开始使用SCR 技术。

对于要求更高的欧Ⅵ以及美国EPA2010 排放标准，单纯依靠SCR 或者

EGR+DOC+DPF 技术都很难达到要求，必须把两者相结合才能满足要求。戴姆

勒宣布其Blue Tec 系统将采用SCR 技术以满足美国EPA2010 标准；而康明斯也将在其中型柴油机上使用SCR 技术以满足EPA2010。'

国内的实践

我们统计了北京环保局自2008 年以来公布的所有符合国Ⅳ排放标准的重型

柴油车及重型柴油发动机型号目录，其中SCR 系统占据了绝对领先的市场份额。值得注意的是所有带OBD（车载自动诊断系统）的重型车和重型柴油机均选用了SCR 系统，而在SCR 系统供应商上中仅有威孚力达一家国产供应商。

从北京奥运会期间国Ⅳ实施的实际情况来看，北京成功运行了约4 500 辆采

用SCR 技术的公交柴油车，由公交公司负责尿素供给。沈阳、杭州、广州等其

他城市也在试验这种车辆。

玉柴对配置YC6L (177kW) 发动机的公交车运行在城区和城郊工况下的节

能、减排效果进行了测试。初步测试结果显示：一、使用国Ⅳ发动机相对国Ⅲ同

型号发动机，油耗下降3 060t/（年千台），NOx排放下降720（城区）～840（城郊）t/（年千台），PM 排放下降3.6t/（年千台）；二、使用国Ⅴ发动机相对国Ⅲ同型号发动机，油耗下降3060t/（年千台），NOx排放下降780（城区）～964（城郊）t/（年千台），PM 排放下降3.6t/（年千台）；三、春秋季节尿素溶液消耗量在2.1～2.8 L/100km，夏季消耗量在2.5～3 L/100km。按每辆公交年行驶30,000km

计算，单车年消耗尿素溶液720L。

我们的观点

根据技术路线的比较以及国内外的实践情况，我们认为在国Ⅳ阶段，SCR 将

会成为重型柴油机后处理系统的主流技术，主要是由于：

（1）发动机不用再次技改。这将大大降低整车厂的升级成本和周期，若采用