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未来固态氨ASDS技术将取代SCR系统?车用尿素和尿素泵真的被淘汰了吗?

发布:nalnaitgyl 浏览:1153次

  黑科技固态氨ASDS技术来袭

  本期和大家一起交流固态氨ASDS技术!电子技术飞跃发展,商用车上各种黑科技不断出现,比如刹车辅助液力缓速器、无人驾驶技术、预警刹车等等。今天在给大家介绍一个黑科技:固态氨的固态存储和输送系统(ASDS)。

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  SCR选择性催化还原VS固态氨ASDSSCR选择性催化还原与固态氨ASDS技术到底有什么不同?在讲固态氨技术之前,我们还是先简述下SCR选择性催化还原系统原理:

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  发动机燃烧排放出来的尾气有大量的氮氧化物,而SCR选择性催化还原系统就是利用加注的尿素溶液遇到高温水解为氨气,氨气与氮氧化物在催化消音器内还原为无污染的氮气和水的过程。

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  过程:尿素遇到高温变为氨气—氨气与氮气在催化消音器内—还原为氮气和水。

  这里大家就可以知道了,真正能够降低氮氧化物的是氨气,只不过尿素溶液是产生氨气的。如果我们直接采用氨气去降低氮氧化物的话,是不是就不要尿素溶液了?答案是的!直接采用氨气,所以应运而生了固态氨ASDS技术!

  固态氨ASDS技术简述

  固态氨技术也就是ASDS技术,固态氨系统其原理简单来说就是使用高密度固态安全储氨技术,使得整个尾气处理系统的体积降低了近一半,系统工作时,固态氨经电加热后释放氨气,将尾气中的NOx转化为氮气和水,从而达到尾气排放标准。

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  关于固态氨技术目前全世界技术相对成熟的也就是来自Amminex这么一家丹麦公司,2011年弗吉亚公司收购了Amminex(***从事氮氧化物处理)的21%股权成为其战略股东。佛吉亚致力于为降低氮氧化合物的排放提供更多的解决方案,而这一行动将从增强佛吉亚柴油机排放控制技术能力着手。AmminexA/S是一家丹麦公司,提供金属、氨合物的氮氧化合物还原输送系统,拥有世界***技术。

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  佛吉亚介绍:法国佛吉亚集团是全球第六大汽车零部件制造商,主要致力于四大汽车产品:座椅系统,尾气控制系统,内饰系统和外饰系统。2009年,包括Emcon和德国Plastal,集团销售额达到113亿欧元。全球员工6万2千名,并在全球32个国家建立200家工厂和33处研发中心。佛吉亚的股票在泛欧巴黎交易所上市。

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  我们登录佛吉亚官网就可以看出ASDS是在中国尾气后处理市场重要的战略布局

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  SCR系统对比固态氨ASDS的优点:

  1、提高尾气低温状态下氮氧化物排放控制的效率:

  SCR的原理大家都知道,尿素水溶剂的***大应用***是温度。由尿素转换为氨气的理论***低温度要求是150摄氏度。在150摄氏度的尾气温度下,尿素溶液经过热解形成氨气。虽然这个理论值是150摄氏度,但是尿素水溶液在尾气中蒸发会牺牲一定尾气温度。而固态氨可以在50-60摄氏度的状态下释放出氨气,这100度的温差对于氮氧化物的排放控制来说遥遥***。

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  2、提高氨气与车辆尾气的充分混合。

  由于固态氨释放的是氨气,解决与汽车尾气的混合问题是相对简单的(气体-气体单相混合)。而尿素水溶液喷射与混合就没有这么简单了(液体-气体双相混合)。首先,尿素水溶液喷射出的液体颗粒大小需要严格控制,太大的话容易由于惯性粘附于尾气管壁上,如果温度过低,这些尿素水溶液颗粒还能缓慢形成三聚氰胺聚合物,并逐渐堵塞排气管。如果液体颗粒过小,这些颗粒物会沿着流体主要流径进入SCR催化剂,在气流分布不均的情况下,SCR就无法达到***佳氮氧化物转换效率。于是,如下图所示,对于SCR系统,尿素水溶剂的喷射与混合尾气管长度是远远长于固态氨的混合尾气管长度的。

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  从上图我们可以看出,传统的SCR选择性催化还原系统,需要先将尿素溶液喷射到排气管中,只有高温情况下尿素溶液才能水解变为氨气。而固态氨ASDS技术则是直接向排气管注入氨气,没有高温水解这个过程,也就是不受排气温度过多的***。这样的话ASDS技术在发动机低负荷排温低阶段能够更好的降低尾气中的氮氧化物。在这个方面远远大于了传统的SCR技术。

  3、单位体积氨含量相对比尿素溶液高,ASDS是尿素溶液的2.5倍。

  尿素溶液应用32.5%的尿素浓度来达到***低溶剂冰点(-11摄氏度),天冷的时候容易结晶,而固态氨并无冰结的问题。由于这种原因,ASDS固态氨的单位体积氨储存容量大概是尿素水溶剂的2.5倍。

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  4.SCR系统与ASDS系统实物安装对比:

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  如上图左边安装的是SCR系统,右边安装的是ASDS系统,我们可以看出来两者体积相当,但是ASDS所载的氨气量是SCR系统的2.5倍。特别安装轻卡这类自身结构就较紧凑的车型来讲就更具有优势了。

  固态氨ASDS系统的组成乘用车与重型车ASDS系统下图为乘用车用ASDS系统:

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  下图为重型车用ASDS系统:

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  从上面几张图片我们可以看出来乘用车的ASDS体积要小很多,但是两者的系统组成都是一样的。

  固态氨ASDS的组成分为四大部分:1.氨气储存罐,2.启动单元,3.控制器,4.管路喷射装置。

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  1.固态氨储存罐:罐状设计的储存设备便于固态氨的补充更替。如下图

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  2.启动单元:主要提供发动机冷启动所需的氨气的快速生成。如下图:

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  3.控制器ECU:与车载发动机控制系统连接的控制器精准控制氨气的喷射,附加12V加热器,峰值电流30-40A。ASDS系统的ECU内部集成了氨气传感器。如下图:

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  4.此外ASDS系统中设计特殊阀门,防止拆卸过程氨气释放跑到大气中造成空气的污染。

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  固态氨气罐氨气使用完了怎么办?固态氨充满一次可以续航3000-5000公里。使用完了后,将固态氨气罐拆卸下来,送到相关网点进行更换满的罐,前期还是由佛吉亚技术人员过去更换。

  但这个方法在固态氨系统普及后必然会耗费大量的人力物力,从而阻碍固态氨的推广。

  固态氨技术这么牛?没有缺点?真的就取代SCR系统了吗?对于固态氨的应用主要劣势是:

  1.释放氨气所需的额外电能损耗。

  由于固态氨需要加热到50摄氏度以上才能释放氨气,取决于应用,热车状态下氨气喷射消耗功率估值250-400W,正常行驶状态下氨气喷射消耗功率估值60W。

  2.产品价格比较昂贵。

  3.氨气储存更换还需要普及完善,需要搭建完整的售后服务网点。

  看下SCR技术对比ASDS技术的优缺点:

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  据佛吉亚市场战略布局,***步进入市内运输车辆,第二步进军轻卡车辆,第三步进入重卡车辆领域,***大的竞争者就是不耗费柴油的电动车辆,这样看来一半的市场是电动车辆,另一半的市场就是他们的ASDS技术了?佛吉亚预期在该领域得到50%的市场占有率。希望未来它能国产化、低价格、大众化。或者我们国产也自主相应的成熟产品!后期我们见分晓!!

  希望更多更好的环保技术不断出来,让我们的蓝天更蓝。

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