我國汽車尾氣催化技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展概況
我國汽車尾氣催化技術(shù)起步于2O世紀(jì)7O年代初，1973年我國第一汽車廠開始對紅旗轎車尾氣進(jìn)行凈化。1975年，北京有色金屬研究總院稀土冶金研究所接受國家下達(dá)的“汽車尾氣凈化稀土催化劑的研究”任務(wù)。此外，還有昆明貴金屬所、北京工業(yè)大學(xué)、中國科技大學(xué)、華東理工大學(xué)、清華大學(xué)等開展了這方面的研究。
2O世紀(jì)8O年代到9O年代初，由于貴金屬資源的缺乏，國外開始考慮在催化劑中添加稀土以削減貴金屬用量，同時研究非貴金屬催化劑以降低成本。受其影響，國內(nèi)大部分的研究將稀土催化劑作為開發(fā)的重點，尤其是含稀土的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的催化劑，是當(dāng)時我國凈化催化劑的研究特色。但總體而言，這一期間對催化劑的研究更傾向于實驗室基礎(chǔ)研究，如催化劑的配方研究、性能測定、表征，生產(chǎn)上表現(xiàn)為小試生產(chǎn)，催化凈化技術(shù)進(jìn)展緩慢，技術(shù)狀況僅相當(dāng)于美國2O世紀(jì)7O年代的水平，整體水平與美國等發(fā)達(dá)國家相比落后10~20年。
2O世紀(jì)9O年代中后期，我國開始對汽車排放實施控制，頒布了新的汽車排放法規(guī)，規(guī)定新車必須安裝凈化器。當(dāng)時市場上國產(chǎn)催化凈化器產(chǎn)品，無論是稀土金屬氧化物凈化器還是稀土貴金屬復(fù)合氧化物凈化器，或是稀土過渡金屬和貴金屬復(fù)合氧化物凈化器，因技術(shù)含量偏低，實際的使用效果很差。這些凈化器壽命極短，經(jīng)短時間裝車運行后，凈化效果普遍降低，汽車安裝后，只在短時間內(nèi)達(dá)標(biāo)，或根本不能達(dá)標(biāo)。市場上銷售的較成熟的產(chǎn)品主要是以同國外技術(shù)合作和組裝國外的催化劑產(chǎn)品為主，而整車廠使用的凈化器產(chǎn)品大部分直接從國外進(jìn)口，市場上期待國產(chǎn)、性能優(yōu)良、價格合理的凈化器產(chǎn)品。
通過對國產(chǎn)稀土催化凈化器的實際使用結(jié)果可知，不含貴金屬的催化劑在活性、耐久性、抗S、P 中毒方面，都遠(yuǎn)不及貴金屬催化劑，無法滿足新排放法規(guī)的要求。這時國內(nèi)的研究機構(gòu)將研究重點重新回到稀土貴金屬三元催化劑上來，開始較深入地對涂層材料及工藝技術(shù)，催化劑配方優(yōu)化及制備技術(shù)，凈化器總成技術(shù)等進(jìn)行應(yīng)用研究和產(chǎn)品開發(fā)。在2000年前后，國內(nèi)眾多的研究院所經(jīng)過幾年的技術(shù)研究積累，在擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的催化劑研究方面有所突破，先后有一批科研成果形成，并通過鑒定。三元催化劑的性能達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平的主要有：華東理工大學(xué)、昆明貴金屬研究所、福州大學(xué)催化中心、北京工業(yè)大學(xué)、四川I大學(xué)、中科院生態(tài)環(huán)境研究中心，中國石化石油化工科學(xué)研究院等。目前國內(nèi)開發(fā)的三元催化劑產(chǎn)品，已完全能滿足歐1、歐2排放法規(guī)的要求，具備向工程化、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的條件，許多產(chǎn)品正準(zhǔn)備或已經(jīng)進(jìn)入批量生產(chǎn)。國產(chǎn)催化劑產(chǎn)品在性能、壽命方面已與國外同類產(chǎn)品相當(dāng)，在性價比方面比國外產(chǎn)品有明顯的優(yōu)勢。但總體而言，國產(chǎn)凈化器產(chǎn)品國內(nèi)市場占有率偏低，市場上仍是以進(jìn)口和組裝國外的催化劑產(chǎn)品為主。這主要有以下原因1)國產(chǎn)三元催化劑的研究開發(fā)較國外晚，凈化器產(chǎn)業(yè)化剛剛起步，凈化器產(chǎn)品在性能穩(wěn)定性和質(zhì)量可靠性方面同進(jìn)口產(chǎn)品尚有一定差距；2)我國汽車工業(yè)水平相對落后，發(fā)動機或整車開發(fā)能力較落后，例如國內(nèi)主要轎車生產(chǎn)廠家如一汽大眾、上海大眾、上海通用在產(chǎn)的汽車基本上是從國外引進(jìn)的成熟車型，車型引進(jìn)的同時，凈化器部分也一同引進(jìn)，使得進(jìn)入整車廠的門檻變高；3)國外大廠家的產(chǎn)品開始進(jìn)入中國，市場競爭加劇。
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