国四排放时间确定
就在刚刚结束的2017年度中国挖掘机械行业第二十一届年会上，中国工程机械工业协会常务副会长兼秘书长苏子孟透露了一个重磅的消息——中国非道路移动机械第四阶段排放标准实施的大概定在2020年下半年到2021年上半年。这则消息一出，必加速将工程机械产品更新换代，无形中增加了市场需求。
国Ⅰ—国Ⅳ环保意识增强，排放逐步升级
下面，带大家回顾一下我国非道路移动机械排放标准的升级路。国Ⅰ和国Ⅱ排放标准都是在2007年发布。其中，国Ⅰ排放标准于2007年10月1日开始实施，国Ⅱ排放标准于2009年10月1日开始实施，非道路移动机械国Ⅱ的排放变准大致相当于车用柴油机国Ⅱ排放标准的控制水平。
在道路机动车收紧控制的同时，非道路移动源的污染日益凸显，在此情况下，非道路移动机械国Ⅲ排放标准很快被提上日程。
环保意识增强，排放逐步升级
2014年6月，环境保护部会同国家质检总局日前发布了《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国第三、四阶段）》（GB 20891—2014）国家大气污染物排放（控制）标准。
自2015年10月1日起，国内停止制造和销售第二阶段非道路移动机械用柴油机，所有制造和销售的非道路移动机械用柴油机，其排气污染物排放必须符合该标准第三阶段要求。
自2016年4月1日起，停止制造、进口和销售装用第二阶段柴油机的非道路移动机械，所有制造、进口和销售的非道路移动机械应装用符合该标准第三阶段要求的柴油机。
我们的国Ⅲ和国Ⅳ排放标准是否与欧美有很大差距呢？其实不然，我们的第三阶段排放要求与欧盟的ⅢA阶段和美国的第三阶段控制水平相当；第四阶段排放要求与欧盟的ⅢB阶段和美国的第四阶段过渡阶段的控制水平相当。
但值得注意的是，对于在我国数量较大且排放控制相对落后的小功率发动机，新标准提出了比国外更严格的要求。
非道路机械将在“2020年下半年到2021年上半年”全面实施国四标准，提前了不少时间。甚至相关消息人士表示，“最终的切换时间甚至可能提前到2019年”。
新的排放标准出台的脚步可能进一步加快。按照以往惯例，每一次新标准出台，发动机制造业必须要比主机制造商提前6个月时间做好部署；而主机制造商则要趁此时间，做好库存消化和处理工作。
从过往看，每一次排放标准升级对“降低碳排放的国际承诺” 、“持续环境改善”，以及“行业技术升级”的支持和推动，都十分显著。在一次次由“排放标准”组织的技术大考里，工程机械行业的产品、技术竞争力，对接全球高端市场的能力，都在不断加强。以至于过去多年里，围绕各国有关发动机排放标准的新法规展开产品迭代，已经成为了中国乃至全球工程机械行业的一大主题。
即将提前发布的“新国四”标准，正快速接近甚至超越欧美地区排放标准，不过突然的“快跑”，也让实际应用层面的难度系数陡增。
某些要求比欧美更严格，技术、配套或难一步到位
2014年，中国发布了非道路国三阶段排放标准，同期发布的还有国四标准。虽然那一版国四标准没有明确的执行时间表，但无论是发动机还是整机制造商，都已经据此展开了针对性研发。
不过2018年2月首次公布的征求意见稿，与4年前的国四标准相比，发生了很大变化。从已经披露的征求意见稿来看，新国四标准已经完全打破了过往非道路移动式设备等效转化欧美标准的惯常做法。最大的变化来自于增加了“强制DPF技术路线”的要求。此外，新标准在排放限值及瞬态循环、限扭、颗粒数量限值和实际道路测试方面，都有了不同程度的提升。“如果对标欧美排放标准的话，可以发现，国四标准中不仅有EU IIIB、Tier 4i的等效要求，还加入了EU IV、EU V两个更高阶段的技术标准。而且，其中对限值的要求，甚至比EU V更严格。” 康明斯（中国）投资有限公司产品认证与合规总监洪云表示。
首先遭遇挑战的是发动机企业。
过去多年，中国发动机制造商，都是以排放标准领先中国2-3个阶段的欧美地区做标杆，进行技术升级和产品迭代。在应对中国非道路四阶段排放标准升级时，相关发动机厂商也在研究把在发达市场应用成熟的技术和产品，导入中国进行适应性改进的准备。
但新国四标准，几乎把所有发动机企业都推回了“摸着石头过河”的阶段。“征求意见稿里一大部分要求，即使在欧美市场，也没有得到过有效验证。而且搭载DPF系统后，非道路用发动机本身的技术难点，以及和整机匹配中可能存在的问题应该如何克服，并没有现成例子可以参考。”洪云表示。
DPF技术是目前全球最有效、最直接改善柴油机颗粒物排放的方法，其能够有效净化尾气中70%-90%的颗粒，很多发动机企业选择大功率段产品上，应用这一技术。国四标准中明确提出这一技术路线，在环保技术上，显然已经有追平欧美领先国家的势头。
但DPF也有令发动机企业颇为“头疼”的问题。“应用DPF最大的挑战是颗粒物再生问题，通常发动机需要增加EGR（废气再循环控制系统）。从欧美车用发动机的应用情况看，EGR是发动机里故障率相对较高的零件之一，要应用在非道路发动机上，还需要进行技术改进。”洪云说。
即便难度不小，在新技术语境中提高发动机产品质量，也是少数企业才有资格参与的竞赛。对大多数发动机制造商，以及为发动机进行配套的零部件企业来说，快速的排放标准提升，会带来高昂的研发费用，这并非所有企业都能承受的起；同时，对发动机和整机产品更高的质量要求，也相应提高了技术门槛。“国四标准升级会带来一轮行业洗牌，而本土零部件企业处于弱势地位。”业内人士表示。
准备时间、用户培育时间缩短，出口面临“同阶段、不同要求”挑战
在排放标准升级中，最先应战的是发动机企业，但产业链其他环节也都开始了紧张备战。
“新标准会呈现完全不同的技术路线，发动机的燃油系统、后处理系统都要进行调整，映射到整机产品上，就需要重新调整发动机舱布局，比如加大散热器尺寸、增加DPF系统到驾驶舱距离等。” 柳工研究总院院长林明智表示。
相对于发动机企业，整机制造商的压力并不完全来自于技术本身。“整体看，中国工程机械制造商在打造国四产品供应能力方面，不会有太大问题。但较大的挑战在于切换时间、成本上涨、设计后设备的耐久性和稳定性问题。”林明智说。
按照惯常做法，发动机完成试验台调试后，还需在-7℃-38℃环境中进行“两冬一夏”的整机匹配测试。显然，征求意见稿提出的 “2020年1月1日全面实施国四标准”这一时间点，对于急需进行的技术改进和产品测试而言，颇为紧促。对此，中国工程机械工业协会副秘书长王金星表示，“整机制造商应该尽早推进产品研发、试验和实际工况、油品验证，确保全面执行国四排放标准后，能够为终端用户提供稳定、可靠、高质量的产品。”
令中国工程机械制造商感觉棘手的问题还有出口。过去几年，中国工程机械行业在“一带一路”和向中高端转型升级的战略推动下，不断加快走出去步伐。海外市场在中国工程机械制造商整体业务中的占比，不断提升。但征求意见稿中的国四标准某些要求超过了欧美4阶段最终排放标准。针对于此，制造商需要调整进行采购和生产布局，以适应国外市场相同阶段、不同要求的排放标准。“中国制造商的出口难度系数肯定会增加。”林明智说。
油品难题进一步凸显
而放大到整个产业链上看，国四排放标准升级在终端应用领域，还需要多方支持。“采购和使用成本上升几乎成定局，只是增幅和消化方式还未可知。”林明智认为，“但真正会影响用户接受国四产品的，是油品问题。”
一份根据小松及日立挖掘机油样进行的跟踪抽检结果显示，在2017年监测的106个样本中，仅有50%的柴油品质高于国家执行标准；而2018年的油品抽检合格率有所下降。显然，为满足非道路四阶段DPF技术的使用，国内油品质量还需进一步改善。“否则，终端用户在使用仓促升级的国四产品时，可能会面临油品含硫量高带来的，诸如设备故障率增加、油耗增加等一系列问题，反而会降低对国四产品的整体信心，影响新标准的全面执行。”一位业内人士认为。
不论现阶段，排放标准的升级面临多少执行层面的困难，中国在环保、绿色发展方面的步伐都不会停滞。对中国工程机械制造商来说，“无论从企业长远发展角度看，还是应承担的企业社会责任方面讲，企业都应该步调一致、主动向国四过渡，推动建立健康、可持续发展的行业秩序。”王金星表示。
非路用国四标准来了，我们面临哪些挑战
对话
中国工程机械工业协会副秘书长王金星
柳工研究总院院长林明智
康明斯（中国）投资有限公司产品认证与合规总监 洪云
步调一致，主动切换
对话中国工程机械工业协会副秘书长 王金星
工程机械观察：2018年2月发布的国四排放标准征求意见稿，与2014年公布的国四标准相比，在很多细则、标准和执行时间上都有较大变化，也更为严格。您认为，中国工程机械行业想要顺利完成国四标准切换，还需要克服哪些困难？
王金星：为了确保平稳升级，整机制造商还需围绕征求意见稿中新增的PEMS（车载排放测试系统）和PN（颗粒数量限值）要求，与发动机企业进行全面、深入的沟通。
就PEMS而言，发动机企业完成PEMS试验台调试后，需要在整机上进行较长时间的实际工况测试，以确保整机排放水平合规。在这一方面，中国工程机械制造商还需加大研究深度。
此外，征求意见稿中对PN的限值要求，实际上是要求发动机企业在非道路国四动力产品上，必须采用DPF技术路线。DPF是目前全球公认的微粒排放后处理最佳方式，但DPF对油品含硫量十分敏感。目前，中国工程用油含硫量偏高，含硫量较高的油品会增加发动机的颗粒物排放量，导致DPF系统再生间隔短、频繁堵塞和催化剂中毒，使发动机易损、寿命短。
而对整机企业来说，DPF标定工作非常复杂，需要发动机台架标定与整机标定技术进行集成、融合。整机制造商在重新进行产品设计时，需要具备前瞻视野，充分考虑到加装增加DPF后，发动机舱以及整体布局应如何调整，才能同时满足合规、产品安全性和整机匹配性要求。
目前，国内主流工程机械制造商已经有意识地推进这方面的工作，但一些中小型企业对国四排放标准升级的准备并不充足。整机制造商应该尽早推进产品研发、试验和实际工况、油品验证，确保全面执行国四排放标准后，能够为终端用户提供稳定、可靠、高质量的产品。
工程机械观察：面对难度越来越不断提升的排放标准升级，中国工程机械产业应该秉持什么样的心态？采取什么行动？
王金星：近年来国家不断强化环境保护，十九大报告也明确提出要着力解决突出环境问题，坚持实施大气污染防治行动，打赢蓝天保卫战。工程机械行业以及所有制造商都应响应国家号召，遵照大气污染防治法的要求，以“积极、有为”的心态，与发动机企业紧密合作，推进产品排放标准升级。
目前，整机制造商可成立国四产品推进小组，解决产品升级过程中，面临的实际问题。
工程机械观察：从中国发布首个非道路排放标准至今，中国工程机械产业升级效果如何？
王金星：中国建立非道路排放标准至今，在节能减排、技术升级、对接全球市场方面，取得了良好效果。特别是国二切换国三标准时，中国主流工程机械企业的产品研发节奏，已经与国家标准执行保持了高度一致；但不可否认的是，仍有少数企业没有将精力放在产品升级上，而是钻法律执行的空子。
未来，随着中国非道路排放标准逐步升级，相关配套的法律法规会更加严格、执行和处罚力度也将加大。对工程机械制造商而言，无论从企业长远发展角度看，还是应承担的企业社会责任方面讲，都应该步调一致、主动向国四过渡。这不仅能降低各企业在消化旧设备时的亏损，更有利于构建健康、可持续发展的行业秩序。
工程机械制造商如何行动
牵一发动全身，新标准下制造商采购、配套、出口都要进行全面调整
对话柳工研究总院院长 林明智
工程机械观察：对制造商而言，要满足新国四标准升级，需要做哪些准备？
林明智：国四标准征求意见稿中，除了对技术路线有了强制性要求外，还对时间有了明确规定。虽然新标准还没有正式发布执行时间表，但对制造商来说，已经无异于一次技术大考。
如果按照征求意见稿中的国四标准执行，发动机产品从技术到外形的改变会非常大，这会直接影响整机的产品设计。目前看，我们可能需要重新调整发发动机舱尺寸、改变外观设计，并与发动机企业一道，进行更多联合开发和整机验证。
工程机械观察：相比过去几次升级，切换国四标准带给制造商哪些影响？
林明智：新标准推动发动机产品升级，会带来一定的采购成本上涨。这部分成本增量要么通过压缩利润空间的方式，由制造商承担；要么通过涨价，向终端市场传导。但到底通过怎样的方式消化，都需要在新标准正式公布、全面实施后，再探讨。
但对制造商来说，成本的影响并不是最关键的。过去几次非道路排放标准的制定，都等效转化了欧美相应阶段的标准，但这次国四标准，显然已经和全球市场执行的主流标准有了很大差异。这会使整机制造商在出口时面临很多问题，而且会直接影响现在的生产布局和采购体系。
工程机械观察：您认为，国四标准产品在终端行业应用时，会存在哪些挑战？
林明智：对照国三产品预测，国四产品在实际应用中，除了会给用户带来成本上涨问题外，还会因油品含硫量过大，造成发动机DPF系统易损、整机故障率高的问题。此外，DPF系统的再生问题，也会导致整机油耗上升。这些都会大大打击用户对国四产品的使用信心。
工程机械观察：如何让非路用国四标准，更顺利地实施？具体可以展开哪些行动？
林明智：整个工程机械产业都对排放标准升级有所预期和准备，我们在全力通过产品和技术提升、优化，来满足新标准要求的同时，也希望新标准尽快公布，并给予整个产业更充分的准备周期。
非道路国四标准中的很多技术，也同步应用在车用国六标准中。车用发动机拥有庞大应用基础；其添加的油品质量，也优于非道路设备。所以最好的情况是，在全面实施车用国六标准后一段时间，再推动非道路设备国四标准的执行。
