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共轨导读 自从“固态氨”这个词进入我们的眼界以后，不知道大家有没有见过的呢？最近有很多朋友问笔者，“小轨，国六车真的会用固态氨吗？” 要想知道这个问题，我们就要知道什么是固态氨、固态氨系统有什么特点！ 什么是固态氨 SCR系统用一句话简单概况：就是用氨气降低氮氧化物；使用的有效物质就是氨气！ 固态氨是使用固体材料吸附和释放氨气，这类固态氨系统（也称固态SCR系统）会在车辆上装备一个装有固态材料的圆筒。在车辆运行时，加热该材料以释放氨气并通过控制阀定量喷射进排气管中。 吸附的氨气在80摄氏度内会缓慢释放。因此固态氨系统需要进行加热以释放存储的氨气，目前固态氨系统的加热方式主要有三种： （1）发动机冷却水加热 （2）电加热 （3）发动机尾气加热 固态氨系统的优缺点 优点 01 低温覆盖广 我们都知道尿素水溶液在转化时转化温度至少150℃以上，而实际转化温度甚至达到300℃（也就是说排温低的时候是不能起到降低氮氧化物排放的效果的）。而固态氨50℃时就可释放氨气，130℃时就可还原氮氧化合物；更低的氨气喷射温度，可以实现低温和低速工况下的尾气净化，能够更高效的减排氮氧化合物； 02 含氮量高 传统液体尿素氨含量仅为17.3%，且易变质、难储存；固体氨系统氨含量可达48%，单个车载固体储氨罐可行驶6000km以上。 03 不结晶 传统液体尿素容易结晶，会造成喷嘴堵塞，导致整车限扭；固体氨系统是直接以氨气作为还原剂，彻底解决管路结晶、喷嘴堵塞、低温结冰、液体泵卡死烧毁等一系列问题。 04 全天候释放 -7℃以下传统液体尿素会结晶堵塞导致排放失控，固体氨系统在零下40℃的环境下依然可以保持正常工作，实现了全天候尾气排放控制。 05 结构可靠性高 传统液体尿素管路系统结构复杂，零部件众多、可靠性得不到保证；固体氨系统零部件少、可靠性高。 06 效率更高，成本更低 固体氨系统能使氨气接触反应更充分，从而大幅提高系统转化效率；用氨量仅为传统液体尿素的5.4分之一，大大节约了使用成本，同时延长了催化剂的使用寿命。 缺点 01 存储和运输 固态SCR的物流相对更复杂，因为氨气是有害气体，所以用完的和充装好的存储筒都需要处理。 目前缺乏这样的基础设施，成为了限制固态氨应用的一个因素。 02 尺寸类型不统一 目前两家具备固态氨技术的公司，氨罐大小和存储量都不一样，也就是说罐体尺寸还未标准化通用化，这在一定程度上也影响了固态氨技术在全国的普及。 03 售后问题 我国目前还没有健全的售后服务网店为推广做支撑。 两种典型的固态氨系统介绍 国内目前主要有两家供应商在开发固态SCR系统：佛吉亚ASDS和一汽的SSCR；今天我们先带大家来了解一下这两大系统。 佛吉亚固态氨系统--ASDS介绍  ASDS系统最大的特点是在80摄氏度时即可充分释放氨气，在150摄氏度时几乎完全释放。具体如下图所示：  该系统目前已经有了三个版本： ASDS-1：用于中小型乘用车，包含两个小型电加热氨存储筒 ASDS-2/LD：用于中大型乘用车，包含一个发动机冷却水加热的主氨存储筒和一个电加热的启动氨存储筒 ASDS-2/HD：用于中重型发动机，包含多个发动机冷却水加热的主氨存储筒和一个电加热的启动氨存储筒 系统组成： 固态氨ASDS系统有四大部分组成，分别是固态氨存储罐、启动单元、控制器、管路喷射装置。  1、固态氨存储罐：罐装设计的储存设备，便于固态氨的补充和更替。罐内的氨气用完之后，需要单独更换新的氨气存储罐。暂时还不可以直接加注。  2、启动单元：提供发动机冷启动所需氨气的快速生成。  3、控制器：与车载发动机控制系统连接通讯，精准的控制氨气的喷射，附加12V加热器，峰值电流30-40A。ASDS系统控制器的内部集成了氨气传感器。  4、喷射装置:相对于SCR系统来说，喷射装置设计的更建议，不需要单独的喷嘴控制，通过管路直接进入催化箱。 工作原理： 国内用的比较多的就是ASDS-2/LD这套系统，主要配备轻卡等车型。弗吉亚和江铃已经达成战略合作，之后江铃的车子会匹配该系统。  如图二所示。在车辆启动之后，电加热启动氨存储罐加热释放氨气。当发动机冷却水开始逐渐升温，氨存储罐中的氨压亦逐渐升高并最终释放所需的所有氨气。ASDS-2/LD包含一个压力传感器和一个喷射阀，以精确喷射系统所需氨气。 与尿素SCR系统中喷嘴采用脉冲方式不同，ASDS-2/LD中的喷嘴采用比例控制，氨气流量可以在名义最大值的1%到100%之间精确调节，确保喷射精度达到±5%。可以在排气温度约100摄氏度时开始喷射氨气，对应通常NEDC测试的约400秒或者FTP测试的200秒（NETC和FTP是法规规定的两种测试方法）。通过一个氨气管供给管路将氨气引入排气管，排气管上不再需要喷嘴。  图-3所示的是一套ASDS-2/HD系统。该系统集成在一个箱子中，然后安装在商用车的侧面。和车辆的接口主要包括： (1) 一个用于主存储筒加热的发动机冷却水旁通回路 (2) 通讯线束 (3) 用于启动加热的12V供电 (4) 一个氨气喷射管。通过一个带有多个小孔的钢管将氨气释放到排气管中。 一汽解放固态氨系统--SSCR介绍 01 车展亮相 2017年11月的武汉车展上，一汽解放发布了他们的SSCR固体氨技术。SSCR是一项以无机盐为载体、氨气为媒介、杜绝结晶的先进氨供给技术；具有转化效率高、故障率低、使用成本低等显著特点。 02 系统特点 与传统的使用液体尿素的SCR技术相比：不需要加注尿素、不存在无法蒸发、尾气温度降低、覆盖催化剂、结晶堵塞载体等一系列问题；同时不需要尿素泵及喷嘴等易损件，大大降低了故障率和维护成本。 目前，SSCR系统可匹配锡柴11L、锡柴13L发动机，功率涵盖420~550马力，可选车型包括J6P系列及JH6等诸多车型，并且首台样车已正式下线。  小轨在上海市场也了解到，解放J6P 460马力6X4领航版牵引车，配备锡柴12挡铝壳变速箱，以及速比为3.727的457冲焊桥，配备康迈免维护轮端，机箱桥十万公里长换油。和常见的领航版车型相比，这款车就是把尿素箱换成了固态氨系统。价格方面并没有提高，只比之前的版本增加大概1000元左右。说明固态氨这套系统相比传统的尿素系统成本也不会提升很多。 03 系统介绍 （1）主要组成： 固体氨（SSCR）系统是由固体氨作为还原剂的选择性催化还原系统，包括固体储氨装置、加热控制器、电控系统等组成。下图为系统工作原理图和实车拍摄的图片：   02 电控系统 这部分类似目前SCR系统中的DCU，主要由传感器、执行器、控制软件、电控单元等组成。SSCR系统电子控制单元是由压力传感器、温度传感器、氨气还原剂喷射控制阀、稳压阀、还原剂保温装置、还原剂储存装置、线束等组成。 ①固态氨控制器 通过CAN网络通讯可以与车辆ECU进行通讯、采集相关数据、计算并下达指令、调节还原剂喷射量，达到精确还原尾气目的。系统支持车辆OBD报警系统， OBD产生的故障也会及时的传递给ECU，造成排放恶化的故障同样会导致车辆限扭。 ②加热控制器： 加热控制器是通过控制阀板与三通内腔的夹角，控制通入固体储氨罐的尾气流量，来加热固态氨存储器，固态氨存储罐在被加热后会释放出氨气。 ③固态氨存储装置： 固体储氨装置是在固体储氨罐中加入活性物质，在吸附液氨后形成稳定的储氨源。固体储氨罐利用尾气余热加热内部活性物质释放氨气，再经由控制系统稳压和精确喷射，为尾气后处理器提供所需的还原剂。 未来前景 目前，固态氨技术对于国六排放升级，的确具有无可比拟的技术优势；但是一个产品要想成功打入市场，除了技术成熟，服务网络保障外；还取决于系统的生产成本和未来的使用维护成本；同时还受政策、商业等因素的影响。 人类社会在飞速发展，技术在不断进步，新技术的应用也是日新月异；10年前，95%以上的卡车维修人员没有见过电喷发动机；5年前，80%以上的卡车维修人员没见过SCR系统；甚至现在，仍然有卡车维修人员不知道什么是氮氧传感器。但是科技的发展从来没有停止过脚步，商用车后处理技术的发展，肯定不会局限于目前的SCR、EGR、DPF系统。 究竟固态氨技术未来的发展会怎么样，让我们拭目以待！ |
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