一、在用車尾氣PN檢測(cè)的市場(chǎng)需求與挑戰(zhàn)

柴油車和汽油車尾氣是城市大氣中超細(xì)顆粒物的主要來(lái)源。超細(xì)顆粒物可隨呼吸進(jìn)入人體肺泡區(qū)域，通過擴(kuò)散沉積引發(fā)多種健康問題。哈佛公共衛(wèi)生學(xué)院2021年研究指出，在每年約620萬(wàn)例與交通污染相關(guān)的成人死亡案例中，超細(xì)顆粒物是導(dǎo)致死亡的主要原因（占比超過95%），主要死因包括心臟病、中風(fēng)和肺癌。

由于尾氣中超細(xì)顆粒物的質(zhì)量濃度極低但數(shù)量濃度高，顆粒數(shù)量濃度（PN）成為更有效的量化指標(biāo)。為控制機(jī)動(dòng)車超細(xì)顆粒物排放，歐盟自2011年起將PN計(jì)數(shù)法納入新車排放標(biāo)準(zhǔn)（Euro 5b），并逐步完善相關(guān)法規(guī)體系。

近年來(lái)，PN檢測(cè)進(jìn)一步擴(kuò)展至在用車輛的定期技術(shù)檢查（PTI）體系。目前荷蘭、比利時(shí)、德國(guó)、瑞士已正式實(shí)施PTI-PN法規(guī)，歐盟委員會(huì)及WP.29也在積極推進(jìn)相關(guān)法規(guī)的制定。

中國(guó)作為WP.29締約方，有必要建立適合國(guó)情的PTI-PN法規(guī)體系。而符合法規(guī)要求的PN分析儀是實(shí)施該體系的關(guān)鍵前提。目前國(guó)內(nèi)PN分析儀研發(fā)相對(duì)滯后，市場(chǎng)主要由進(jìn)口產(chǎn)品占據(jù)。根據(jù)2025年《政府工作報(bào)告》要求，突破關(guān)鍵核心技術(shù)、推動(dòng)國(guó)產(chǎn)替代對(duì)保障產(chǎn)業(yè)鏈安全具有重要意義。

表1 PTI-PN法規(guī)總覽

二、四方儀器的創(chuàng)新解決方案

四方儀器基于多年顆粒物傳感技術(shù)積累，成功開發(fā)專用于PTI-PN檢測(cè)的顆粒物計(jì)數(shù)傳感器。該傳感器采用擴(kuò)散荷電及荷電顆粒物電檢測(cè)原理，在此基礎(chǔ)上推出的Gasboard-6200機(jī)動(dòng)車PN快速檢測(cè)儀，是一款完整的PTI顆粒物計(jì)數(shù)系統(tǒng)，配備專業(yè)樣品預(yù)處理系統(tǒng)，確保性能符合法規(guī)要求。產(chǎn)品具備良好的升級(jí)擴(kuò)展性，可適應(yīng)未來(lái)更嚴(yán)格的計(jì)量需求。

圖1 Gasboard-6200機(jī)動(dòng)車PN快速檢測(cè)儀

2.1 產(chǎn)品技術(shù)優(yōu)勢(shì)

• 無(wú)煙塵積聚：從源頭避免堵塞，大幅降低維護(hù)需求

• 無(wú)需易燃液體：使用安全，無(wú)化學(xué)品處理成本

• 抗振動(dòng)設(shè)計(jì)：適應(yīng)移動(dòng)檢測(cè)等復(fù)雜工況

• 安裝靈活：測(cè)量不受位置限制，操作便捷

• 無(wú)需壓縮空氣：減少外圍設(shè)備依賴，部署快速

這些優(yōu)勢(shì)共同保障了Gasboard-6200在PTI實(shí)際應(yīng)用中的高效性、可靠性與易用性。

2.2 計(jì)量性能

Gasboard-6200的計(jì)量性能符合荷蘭法規(guī)對(duì)顆粒物數(shù)量濃度測(cè)量的技術(shù)要求。

圖2 Gasboard-6200單分散顆粒計(jì)數(shù)效率檢測(cè)

圖3 Gasboard-6200多分散顆粒線性檢查