便攜式排放測試系統(tǒng)（PEMS）實現(xiàn)國產(chǎn)化替代——非道路移動機械法規(guī)測試應用

一、行業(yè)背景：非道路移動機械排放治理的緊迫性

我國非道路移動機械（主要包括工程機械和農(nóng)業(yè)機械）保有量持續(xù)增長，其排放污染問題日益突出。2023年數(shù)據(jù)顯示，工程機械、農(nóng)業(yè)機械排放的 NOx分別占移動源排放總量的14%、17%；排放的顆粒物（PM）分別占移動源排放總量的26%、33%。非道路移動機械排放已成為影響空氣質(zhì)量的主要污染源，亟需有效治理。

圖1 2014-2023年工程機械和農(nóng)業(yè)機械保有量變化趨勢

圖2 2023年工程機械和農(nóng)業(yè)機械的NOx和PM排放量分擔率

二、政策驅(qū)動：標準升級與監(jiān)管強化

排放標準升級是移動源污染治理的關(guān)鍵舉措。2022年12月，非道路機械國四標準全面實施；2025年2月，生態(tài)環(huán)境部進一步提出將研究制定國五標準，推動排放控制技術(shù)與國際接軌。根據(jù)現(xiàn)行法規(guī)，第四階段非道路柴油移動機械需采用便攜式排放測試系統(tǒng)（PEMS）進行實際工況排放測試，要求CO和NOx的比排放量低于標準工況排放限值的2.5倍，合規(guī)門檻顯著提高。

圖3 非道路機械國四標準實際工況排放測試的PEMS設備安裝示意圖

三、技術(shù)挑戰(zhàn)：PEMS國產(chǎn)化需求凸顯

長期以來，PEMS設備依賴進口，導致三大核心問題：

1. 技術(shù)受制于人：與我國儀器國產(chǎn)化戰(zhàn)略矛盾；

2. 運維效率低下：核心部件需返廠校準，周期長達數(shù)月；

3. 適配性不足：難以滿足中國特色的標準創(chuàng)新需求。

四、解決方案：四方儀器PEMS實現(xiàn)國產(chǎn)化突破

四方儀器基于20年氣體傳感技術(shù)積累，推出自主知識產(chǎn)權(quán)的Gasboard-9805便攜式排放測試系統(tǒng)，具備以下優(yōu)勢：

1. 技術(shù)自主：打破進口壟斷；

2. 服務高效：本土化技術(shù)支持，縮短運維周期；

3. 前瞻適配：支持機動車歐7標準、非道路國四/歐V標準，可擴展至未來的機動車國七、非道路國五升級需求。

圖4 Gasboard-9805便攜式排放測試系統(tǒng)的歐7標準配置方案

五、應用驗證：性能對標國際Top品牌

5.1 實驗室對比試驗

在WHTC標準工況下，Gasboard-9805與實驗室基準設備的比對試驗顯示：

NOx質(zhì)量排放速率曲線基本重合，相關(guān)系數(shù)R2=0.94；

累計總量差異僅8.82%，優(yōu)于國六標準規(guī)定的15%誤差限值。

圖5 Gasboard-9805與實驗室基準設備比對試驗的NOx質(zhì)量排放速率曲線

圖6 Gasboard-9805與實驗室基準設備比對試驗的NOx累積量曲線

5.2 實際工況測試

Gasboard-9805便攜式排放測試系統(tǒng)已在多類非道路移動機械的實際工況測試中完成驗證，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性與進口設備相當，且適應性更強。

圖7 叉車實際工況排放測試現(xiàn)場與NOx質(zhì)量排放數(shù)據(jù)

圖8 收獲機實際工況排放測試現(xiàn)場與NOx質(zhì)量排放數(shù)據(jù)

圖9 寬體自卸車實際工況排放測試現(xiàn)場與NOx質(zhì)量排放數(shù)據(jù)

圖10 拖拉機實際工況排放測試現(xiàn)場與NOx質(zhì)量排放數(shù)據(jù)