1.5 世界各國汽車排放法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)概述

機動車排放控制需要依靠先進(jìn)的發(fā)動機技術(shù)、后處理技術(shù)以及滿足排放控制需求的優(yōu)質(zhì)燃油。由于各項設(shè)計排放控制的技術(shù)進(jìn)步都會導(dǎo)致設(shè)計復(fù)雜性和生產(chǎn)成本的提高，消費者很難對外部性收益有直接感覺，因此汽車行業(yè)和石油行業(yè)往往不會主動引進(jìn)這些技術(shù)，也因此政府需要采取相應(yīng)措施，促進(jìn)汽車生產(chǎn)廠商采用更好的技術(shù)來減少汽車污染物排放。從世界各國過去30年的實踐來看，不斷加嚴(yán)強制性汽車排放法規(guī)是有效控制機動車排放的最主要政策途徑。

各國通常會根據(jù)與環(huán)境健康相關(guān)的研究確定《國家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，進(jìn)而制定與各排放源相適應(yīng)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，其中包括道路源輕型車和重型車排放標(biāo)準(zhǔn)。在制定標(biāo)準(zhǔn)時，還要考慮空氣污染治理進(jìn)度、排放控制技術(shù)成熟度和成本費用、政府監(jiān)管能力等多方面因素。

美國、歐洲和日本的汽車排放法規(guī)是目前世界上最主要的三大法規(guī)體系，其他國家和地區(qū)則不同程度地采用或借鑒了上述三大排放法規(guī)體系。例如，中國主要在歐盟法規(guī)體系的基礎(chǔ)上，制定了中國的機動車排放標(biāo)準(zhǔn)。先進(jìn)的汽車排放標(biāo)準(zhǔn)包括了在多種條件下具體的測試要求。以2016年發(fā)布的中國輕型車國六排放標(biāo)準(zhǔn)為例，新車型式認(rèn)證測試除了最主要的尾氣管污染物常溫冷啟動排放測試（I型試驗）外，還包括了實際道路排放測試、曲軸箱排放測試、蒸發(fā)排放和加油排放測試，并且對低溫冷啟動排放、車載診斷系統(tǒng)（On-board Diagnostic，OBD）和排放控制耐久性有明確要求，對于安裝添加反應(yīng)劑或周期性再生的后處理系統(tǒng)和混合動力系統(tǒng)的車輛，該標(biāo)準(zhǔn)也提出了專門的測試規(guī)范說明。

以輕型汽油車為例，圖1-6展示了上述主要國家和地區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)中對主要污染物的尾氣排放限值（即I型試驗）加嚴(yán)趨勢。雖然各個國家和地區(qū)的尾氣排放測試規(guī)程有所差異（詳見本書第5章），但相對于無控階段，目前排放標(biāo)準(zhǔn)中的CO排放限值加嚴(yán)了一個數(shù)量級，HC和NOx排放限值加嚴(yán)了接近兩個數(shù)量級。目前，上述國家和地區(qū)CO環(huán)境濃度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（NAAQS）的濃度限值，因此近期的機動車排放標(biāo)準(zhǔn)并沒有對CO排放限值做進(jìn)一步的加嚴(yán)。目前汽油車的污染物排放控制重點主要集中在HC和NOx上。美國從2017年開始實施Tier3/LEV Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)，要求2025年新銷售車輛平均排放水平全面達(dá)到控制要求，其中Tier3標(biāo)準(zhǔn)要求車輛在15萬英里的耐久性要求下的NOx和非甲烷有機物（NMOG）總排放低于30毫克/英里（約合0.02克/千米），比美國2016年的限值水平降低超過80%。因此，Tier3/LEV Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)被認(rèn)為是目前世界上最嚴(yán)的輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)之一。

圖1-6 美國、歐盟和中國輕型汽油車的主要污染物排放限值加嚴(yán)趨勢

注：在圖1-6a中，實線上的虛線段為美國Tier1和Tier2標(biāo)準(zhǔn)逐漸全面實施的過渡階段（即1994～1997年和2004～2009年），圖中數(shù)據(jù)對應(yīng)于5年5萬英里的在用階段排放要求；在圖1-6b中，圓點畫線和虛線分別表示歐盟及中國的第一與第二階段排放標(biāo)準(zhǔn)對HC+NOx設(shè)置的限值，從第三階段起設(shè)置了HC和NOx單獨的排放限值；在圖1-6c中，美國、歐盟和中國在1994年、2009年與2016年起的限值數(shù)據(jù)為對非甲烷碳?xì)浠衔铮∟MHC）的控制要求。

中國在過去的20年間主要參照歐盟排放標(biāo)準(zhǔn)體系，制定了從國一到國五標(biāo)準(zhǔn)（相當(dāng)于從歐一到歐五標(biāo)準(zhǔn)）。中國環(huán)境保護(hù)部于2016年發(fā)布了輕型車第六階段排放標(biāo)準(zhǔn)（國六標(biāo)準(zhǔn)）的征求意見稿，主要在根據(jù)歐盟排放標(biāo)準(zhǔn)體系近期發(fā)展內(nèi)容（如WLTC測試工況和RDE實際道路排放測試要求）的基礎(chǔ)上，充分吸取了美國排放標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點（如蒸發(fā)排放測試要求）。

表1-2至表1-4介紹了美國、歐盟和中國目前的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)以及下一步的標(biāo)準(zhǔn)供讀者參考，其中主要包括乘用車和輕型卡車的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的制定是一個復(fù)雜的過程，要考慮技術(shù)可行性、成本、車輛及燃油特性、測試方法等。合適的標(biāo)準(zhǔn)既有利于環(huán)境的改善，又推動技術(shù)的發(fā)展。

表1-2 世界主要輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)概述

表1-3 I型試驗排放限值（國六a）

表1-4 I型試驗排放限值（國六b）