便攜式排放測(cè)試系統(tǒng)（PEMS）實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化替代——非道路移動(dòng)機(jī)械法規(guī)測(cè)試應(yīng)用

一、行業(yè)背景：非道路移動(dòng)機(jī)械排放治理的緊迫性

我國(guó)非道路移動(dòng)機(jī)械（主要包括工程機(jī)械和農(nóng)業(yè)機(jī)械）保有量持續(xù)增長(zhǎng)，其排放污染問(wèn)題日益突出。2023年數(shù)據(jù)顯示，工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械排放的 NOx分別占移動(dòng)源排放總量的14%、17%；排放的顆粒物（PM）分別占移動(dòng)源排放總量的26%、33%。非道路移動(dòng)機(jī)械排放已成為影響空氣質(zhì)量的主要污染源，亟需有效治理。

圖1 2014-2023年工程機(jī)械和農(nóng)業(yè)機(jī)械保有量變化趨勢(shì)

圖2 2023年工程機(jī)械和農(nóng)業(yè)機(jī)械的NOx和PM排放量分擔(dān)率

二、政策驅(qū)動(dòng)：標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)與監(jiān)管強(qiáng)化

排放標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)是移動(dòng)源污染治理的關(guān)鍵舉措。2022年12月，非道路機(jī)械國(guó)四標(biāo)準(zhǔn)全面實(shí)施；2025年2月，生態(tài)環(huán)境部進(jìn)一步提出將研究制定國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)排放控制技術(shù)與國(guó)際接軌。根據(jù)現(xiàn)行法規(guī)，第四階段非道路柴油移動(dòng)機(jī)械需采用便攜式排放測(cè)試系統(tǒng)（PEMS）進(jìn)行實(shí)際工況排放測(cè)試，要求CO和NOx的比排放量低于標(biāo)準(zhǔn)工況排放限值的2.5倍，合規(guī)門(mén)檻顯著提高。

圖3 非道路機(jī)械國(guó)四標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際工況排放測(cè)試的PEMS設(shè)備安裝示意圖

三、技術(shù)挑戰(zhàn)：PEMS國(guó)產(chǎn)化需求凸顯

長(zhǎng)期以來(lái)，PEMS設(shè)備依賴(lài)進(jìn)口，導(dǎo)致三大核心問(wèn)題：

1. 技術(shù)受制于人：與我國(guó)儀器國(guó)產(chǎn)化戰(zhàn)略矛盾；

2. 運(yùn)維效率低下：核心部件需返廠校準(zhǔn)，周期長(zhǎng)達(dá)數(shù)月；

3. 適配性不足：難以滿(mǎn)足中國(guó)特色的標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新需求。

四、解決方案：四方儀器PEMS實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化突破

四方儀器基于20年氣體傳感技術(shù)積累，推出自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的Gasboard-9805便攜式排放測(cè)試系統(tǒng)，具備以下優(yōu)勢(shì)：

1. 技術(shù)自主：打破進(jìn)口壟斷；

2. 服務(wù)高效：本土化技術(shù)支持，縮短運(yùn)維周期；

3. 前瞻適配：支持機(jī)動(dòng)車(chē)歐7標(biāo)準(zhǔn)、非道路國(guó)四/歐V標(biāo)準(zhǔn)，可擴(kuò)展至未來(lái)的機(jī)動(dòng)車(chē)國(guó)七、非道路國(guó)五升級(jí)需求。

圖4 Gasboard-9805便攜式排放測(cè)試系統(tǒng)的歐7標(biāo)準(zhǔn)配置方案

五、應(yīng)用驗(yàn)證：性能對(duì)標(biāo)國(guó)際Top品牌

5.1 實(shí)驗(yàn)室對(duì)比試驗(yàn)

在WHTC標(biāo)準(zhǔn)工況下，Gasboard-9805與實(shí)驗(yàn)室基準(zhǔn)設(shè)備的比對(duì)試驗(yàn)顯示：

NOx質(zhì)量排放速率曲線基本重合，相關(guān)系數(shù)R2=0.94；

累計(jì)總量差異僅8.82%，優(yōu)于國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的15%誤差限值。

圖5 Gasboard-9805與實(shí)驗(yàn)室基準(zhǔn)設(shè)備比對(duì)試驗(yàn)的NOx質(zhì)量排放速率曲線

圖6 Gasboard-9805與實(shí)驗(yàn)室基準(zhǔn)設(shè)備比對(duì)試驗(yàn)的NOx累積量曲線

5.2 實(shí)際工況測(cè)試

Gasboard-9805便攜式排放測(cè)試系統(tǒng)已在多類(lèi)非道路移動(dòng)機(jī)械的實(shí)際工況測(cè)試中完成驗(yàn)證，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性與進(jìn)口設(shè)備相當(dāng)，且適應(yīng)性更強(qiáng)。

圖7 叉車(chē)實(shí)際工況排放測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)與NOx質(zhì)量排放數(shù)據(jù)

圖8 收獲機(jī)實(shí)際工況排放測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)與NOx質(zhì)量排放數(shù)據(jù)

圖9 寬體自卸車(chē)實(shí)際工況排放測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)與NOx質(zhì)量排放數(shù)據(jù)

圖10 拖拉機(jī)實(shí)際工況排放測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)與NOx質(zhì)量排放數(shù)據(jù)