减少汽车燃油蒸发排放 主动脱附泵的市场需求量将会陡增

汽车燃油蒸发控制系统(EVAP)是用于减少燃油蒸发排放的系统。

研究结果表明：传统的燃油蒸发控制系统不再适应越来越严格的排放标准。加装基于ECU控制的主动脱附泵的EVAP系统及其控制策略可以使碳氢化合物(HC)气体排放减少67%。已经有部分量产发动机配装加装主动脱附泵的EVAP。国六b标准全面实行后，主动脱附泵的市场需求量会陡增。

■优化升级燃油蒸发控制系统

汽车燃油具有挥发性。油箱内的燃油蒸发后若不加以控制和处理，挥发的燃油将通过渗透等方式进入大气，对环境造成污染。汽车对燃油蒸汽的处理主要通过燃油蒸发控制系统对其吸收。燃油蒸发控制系统工作原理为：油箱蒸发的燃油蒸汽经过管道进入碳罐，碳罐内装有活性炭，可以对燃油蒸汽进行吸附;当碳罐内燃油蒸汽需要脱附的时候，打开电磁阀，利用发动机进气歧管的真空度使碳罐内燃油蒸汽完成脱附。

近年来，燃油汽车的效率越来越高，涡轮增压和自动启停等技术普及，导致进气歧管的真空度大大下降。混合动力汽车发动机大量时间关闭，碳罐挥发的燃油脱附能力不足。另外，国六排放标准比国五更加严格，现有的EVAP无法再继续满足越来越严格的排放标准。因此，对传统EVAP进行优化升级迫在眉睫。

国内外许多企业提出了各种提升燃油挥发吸附能力的方案。其中，在传统的EVAP加装主动脱附泵优势明显，成为最理想的解决方案之一。

与传统的EVAP相比，加装了主动脱附泵的系统主要是多了一个由ECU控制的主动脱附泵用于主动脱附。主动脱附泵主要由涡壳、叶轮、电机、壳体、后盖、电路板等组成。

主动脱附泵实际上是一个离心风机的结构，其尺寸与重量都很小，不包括支架，其体积大约在1000立方厘米左右，重量不超过300克。主动脱附泵对整个EVAP的性能起着至关重要的提升作用。

■应用优势显著

国六阶段蒸汽排放限值比国五严格了很多。2020年5月11日，生态环境部、工业和信息化部等四个部门协同公布《关于调整轻型汽车国六排放标准实施有关要求的公告》：从2020年7月1日起，全国性范畴实施轻型汽车国六a排放标准，严禁生产国五排放标准轻型汽车，进口轻型汽车应合乎国六排放标准;从2023年7月1日，全国、实施更加严格的国六b标准。

传统的EVAP利用进气歧管节流进行脱附，脱附能力不足，效率低，加装了主动脱附泵的EVAP脱附能力强，能量效率高。比如，某加装主动脱附泵的燃油蒸发回收系统可以有效降低碳氢化合物气体排放，降低比例高达67%。

因为混动汽车的发动机不是一直启动的，所以，传统汽油汽车的脱附控制策略在混合动力汽车上并不适用。

当前，混合动力汽车主要有以下两种控制策略：

一是基于碳罐满载状态的碳罐脱附方法。在需要碳罐检测的工况下，传感器通过检测碳罐通气口的油气浓度判断碳罐是否逸出燃油蒸汽，从而判断碳罐是否满载。未满载时无需启动发动机进行脱附，当碳罐通气口检测到有燃油蒸汽逸出时，认为碳罐满载，启动发动机进行脱附。

二是基于油箱压力与脱附时间间隔的碳罐脱附方法。ECU同时检测油箱压力和脱附时间间隔，一旦两者其中之一达到脱附临界值，就启动发动机进行碳罐脱附。

综上所述，混动汽车的EVAP系统控制的缺点是：在需要进行脱附的时候，发动机可能并没有启动，此时需要启动发动机进行脱附，降低了混动汽车的节能效率。因为混动汽车的脱附系统与传统汽油汽车的脱附系统有较大不同，需要分别研发和维护，增加了研发和维护成本。加装了主动脱附阀的EVAP系统就可以同时满足各种动力形式的汽车主动脱附。

传统EVAP在许多工况下并不能进行脱附。

当前，国外主动脱附泵厂商数量占据优势，原因之一是国外技术领先、国内技术力量薄弱;原因之二是最严格的国六b标准还未正式实施，主动脱附泵还未成为必需品。在最为严格的国六b标准正式实施之后，国内的生产厂商数量会激增。

在国六b实施后，国内主动脱附泵市场的年均需求增长率预计将超过40%，而厂商数量年均增长量也将随之上涨。

许多整车企业都意识到未来EVAP增加主动脱附泵或许成为主流优化方式，于是都申请了自己研发的相关专利。东风公司申请了一种多线路的主动脱附泵与二次喷射系统配合使用的EVAP系统，以减少排放。上海大创汽车技术有限公司申请了一种双叶轮结构的主动脱附泵，用涡轮增压的气体带动其中一个叶轮，另一个叶轮进行脱附。长城公司也申请了与大创原理类似的专利，只不过用回流的燃油代替涡轮增压的气体提供动力。因此，国内整车企业在为国六b的实施做好了准备工作，各种形式的主动脱附泵成为诸多企业的第一选择。

国内主动脱附泵市场规模还在发展，生产厂商数量有限，最主要的竞争出现在国外品牌与国内品牌之间。大陆和皮尔博格等国外品牌的优势是研发起步较早、有技术积累优势、品牌形象好，但是，其开发面对主体对象主要还是国外客户，产品本土化不够，没有完全契合中国行情，且核心技术在国外，在中国所设工厂的研发能力并没有优势;宁波拓普集团有限公司等中国品牌优势在于开发对象主要是国内客户、契合度高、售后服务等方便，劣势在于易受人们国内品牌质量的“刻板”印象影响。

在2023年国六b排放标准正式实施时，主动脱附泵或许将成为各大企业的最佳解决方案。更进一步，主动脱附泵电机控制系统支架的减噪减振等各方面研究也将成为热点，控制性能、噪声振动控制效果也将成为各大厂商竞争的关键性能指标。企业获得更大市场，必须经历残酷的竞争。这就要求企业提高自身研发能力，找到更先进的控制策略和设计出效果更好的减振减噪支架。研发能力将成为这一领域的准入门槛，也将成为企业是否能长期生存的检验标准。

国内各大企业应加强品牌建设，努力提高品牌形象，才能在与发达国家品牌的竞争中生存下来。由于国内厂商原材料和技术获取方便，成本也较低。成本与价格也将成为国内品牌的优势。

国家政策将影响主动脱附泵行业发展。作为主打节能和环保的系统零部件，仅仅提高燃油经济性，主动脱附泵并不能吸引整车企业选用。只有国家出台更严格的排放标准，才能迫使整车企业选择更为环保的产品。

■市场潜力巨大

当前，国内外生产主动脱附泵的厂家极少，主要有德国大陆集团、华域皮尔博格有色零部件有限公司、宁波拓普集团股份有限公司等。宁波拓普集团有限公司是国内开发生产主动脱附泵起步较早的企业，其研发能力在国内相关领域处在领先地位。

上汽通用已经大规模升级其量产车的驱动系统。比如，其旗下车型凯迪拉克、别克、雪佛兰三大品牌将大规模引入通用汽车全新一代驱动系统。这一驱动系统最显著的特点就是引入了第八代Ecotec发动机1.0T(配装车型包括别克昂科拉、威朗、英朗、阅朗、凯越，雪佛兰创酷、科鲁泽、科沃兹等)。这一发动机配装有智能电控脱附泵的燃油蒸发控制系统。

凯迪拉克在Ecotec发动机上配装了全可变排量机油泵、智能主动电控碳罐泵等智能电气化科技。智能主动电控碳罐泵可大幅度减少燃油蒸汽排放。相比传统的油箱燃油蒸发回收系统，智能主动电控碳罐泵能减少67%的燃油蒸发排放。在满足最严排放标准国六要求方面，凯迪拉克已经走在前面。

雪佛兰迈锐宝XL采用了智能主动电控碳罐泵。这个电控碳罐泵能令汽油蒸汽由传统的被动脱附升级为主动脱附，蒸发排放降低67%，满足国六b及当前全球最严苛的加州蒸发排放法规要求。

具有主动脱附泵的燃油蒸发回收系统的国外领军企业有大陆集团、博世集团、华域皮尔博格有色零部件有限公司。

大陆集团在2017年宣布引入全新的主动脱附泵，以满足各个地区愈加严格的燃油蒸发排放标准。

皮尔博格是上汽旗下的华域汽车与德国莱茵金属集团的合资企业，有国外先进技术的支持。

浙江合兴集团有限公司与上海飞乐股份有限公司是大陆集团的零部件供应商，生产各类燃油蒸发控制系统零部件，是潜在的生产企业。

2016年大陆集团首次推出了主动脱附泵的方案，以应对严格的国六排放标准。假设轿车每个主动脱附泵元件的平均价格为300元，并且假设2018年有11%的汽车安装了带主动脱附泵的EVAP系统，假设之后每年增长5%，预计2023年生产的汽车将有36%加装主动脱附泵。

国内主动脱附泵的需求总量将逐年上升。在国六b标准正式实施时，预计主动脱附泵的市场需求量会有一次爆炸式上涨。受供求关系影响，其价格可能也会上涨。

实际上，国内许多整车企业已经意识到主动脱附泵的应用优势和应用前景。比如，早在2016年，上汽通用其旗下技术研发中心泛亚汽车技术中心就开始进行主动脱附泵设计;大众汽车公司从2019年开始布局主动脱附泵。因此，“国六”标准逐渐实施，在传统EVAP上加装主动脱附泵是各个整车企业的首选解决方案。上汽通用旗下量产发动机第八代Ecotec发动机已经将主动脱附泵作为其亮点之一，改善了燃油经济性和排放性能，做到了全球领先。

预测到2023年，中国汽车产量将达到2700万辆，汽车保有量将达到3.51亿辆，配套市场需求的主动脱附泵金额将达到29.16亿元，维修市场需求的主动脱附泵金额将达到24.219亿元。(上官文斌)