國內(nèi)外工業(yè)車輛專業(yè)領(lǐng)域能效標(biāo)準(zhǔn)及其對比分析

張金俠 趙春暉

北京起重運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)研究院有限公司 北京 100007

0 引言

近幾年，國內(nèi)外工業(yè)車輛行業(yè)呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢，尤其是中國的工業(yè)車輛行業(yè)發(fā)展迅速，至今已連續(xù)12 a穩(wěn)居世界機(jī)動(dòng)工業(yè)車輛生產(chǎn)和銷售市場之首。中國工業(yè)車輛行業(yè)的發(fā)展正在從量的提升向質(zhì)的飛躍邁進(jìn)。在“雙碳”背景下，鋰電池、氫燃料電池等新能源工業(yè)車輛研發(fā)取得不斷的突破，正從安全高效、節(jié)能降碳等方面改變著傳統(tǒng)的工業(yè)車輛行業(yè)。

工業(yè)車輛的能效與節(jié)能降碳工作有著密切聯(lián)系，提高工業(yè)車輛能效是節(jié)約能源的必然選擇，是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式、增強(qiáng)企業(yè)競爭力的重要途徑，也是保護(hù)環(huán)境、實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的重要措施。如何評價(jià)工業(yè)車輛能效需要科學(xué)的試驗(yàn)方法。為此，中國、歐洲以及國際標(biāo)準(zhǔn)化組織分別制定了工業(yè)車輛能效試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)。中國早在2014年就發(fā)布了JB/T 11988—2014《內(nèi)燃平衡重式叉車能效測試方法》，而歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)（CEN）制定的能效試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)尚處在起草中，這為我國順利承擔(dān)新成立的可持續(xù)性分技術(shù)委員會(huì)（ISO/TC110/SC5)主席和秘書處打下了基礎(chǔ)。

1 我國工業(yè)車輛能效標(biāo)準(zhǔn)

截至目前，我國工業(yè)車輛能效標(biāo)準(zhǔn)共有2項(xiàng)，均為機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括JB/T 11988—2014 《內(nèi)燃平衡重式叉車 能效測試方法》[1]和JB/T 11764—2018《內(nèi)燃平衡重式叉車 能效限額》[2]。

1.1 JB/T 11988—2014《內(nèi)燃平衡重式叉車 能效測試方法》

JB/T 11988—2014《內(nèi)燃平衡重式叉車 能效測試方法》規(guī)定了內(nèi)燃平衡重式叉車的能效測試方法，適用于以柴油、汽油為動(dòng)力源的內(nèi)燃平衡重式叉車。該標(biāo)準(zhǔn)分為范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、試驗(yàn)條件、耗油量的測試、單位循環(huán)耗油量的計(jì)算、有效功的計(jì)算、能效值的計(jì)算共8章內(nèi)容。該標(biāo)準(zhǔn)具有以下特點(diǎn)：1）適用于內(nèi)燃（包括汽油，柴油）平衡重式叉車；2）規(guī)定了運(yùn)行線路，運(yùn)行線路主要參考了VDI 2198: 2011《工業(yè)車輛技術(shù)規(guī)格書》[3]的有關(guān)要求；3）規(guī)定了內(nèi)燃平衡重式叉車單位循環(huán)耗油量、有效功、能效值的計(jì)算方法。該標(biāo)準(zhǔn)用叉車單位耗油量做功效率測試方法的規(guī)定，為內(nèi)燃式平衡重叉車能效測試提供了統(tǒng)一的方法，進(jìn)而為能效分級和高效率產(chǎn)品推廣提供了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。

1.2 JB/T 11764—2018《內(nèi)燃平衡重式叉車 能效限額》

JB/T 11764—2018《內(nèi)燃平衡重式叉車 能效限額》規(guī)定了內(nèi)燃平衡重式叉車的術(shù)語和定義、能效等級、能效限定值、能效等級的評價(jià)和能效等級標(biāo)識。該標(biāo)準(zhǔn)適用于額定起重量為1～10 t的內(nèi)燃平衡重式叉車，并按照額定起重量劃分能效等級，能效等級分為1、2、3級，其中1級表示能效最高、3級最低。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了額定起重量為1～10 t的內(nèi)燃平衡重式叉車對應(yīng)的最低能效值，規(guī)定了內(nèi)燃平衡重式叉車的能效限定值所要求的最低能效值為3級。內(nèi)燃平衡重式叉車的節(jié)能評價(jià)值所要求的最低能效值為2級。并規(guī)定了能效等級標(biāo)識在內(nèi)燃平衡重式叉車和出廠文件的標(biāo)識方式。

該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的能效限額值、能效等級的評價(jià)、科學(xué)合理，具有可操作性，為制定其他工業(yè)車輛能效限額標(biāo)準(zhǔn)奠定了基礎(chǔ)，并對工業(yè)車輛行業(yè)開展節(jié)能評定工作打下基礎(chǔ)，推動(dòng)了叉車的節(jié)能降耗，促進(jìn)了產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級。

2 歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)工業(yè)車輛能效標(biāo)準(zhǔn)

歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)工業(yè)車輛安全技術(shù)委員會(huì)可持續(xù)性工作組（CEN/TC 150/WG15）制定了EN 16796《工業(yè)車輛能效 試驗(yàn)方法》部分標(biāo)準(zhǔn)，其中第1、2、3、4、6部分分別為總則[4]、操作者控制的自行式車輛、牽引車和載運(yùn)車[5]、集裝箱搬運(yùn)車[6]、越野型伸縮臂式叉車[7]、集裝箱跨運(yùn)車[8]，均已正式發(fā)布。第5部分為帶有起升操作臺的車輛和專門設(shè)計(jì)為帶起升載荷運(yùn)行的車輛，目前為擬制定階段。

2.1 EN 16796-1:2016《工業(yè)車輛能效 試驗(yàn)方法 第1部分：總則》

EN 16796-1:2016《工業(yè)車輛能效 試驗(yàn)方法 第1部分：總則》規(guī)定了自行式工業(yè)車輛能耗的通用試驗(yàn)準(zhǔn)則和要求，該標(biāo)準(zhǔn)適用范圍廣，試驗(yàn)方法科學(xué)合理，在行業(yè)內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用，該方法通過比較能耗值來評估車輛的能效。該標(biāo)準(zhǔn)于2016年正式發(fā)布，分為范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)程序，文件共6章。規(guī)定了自行式工業(yè)車輛在工作過程中的能耗通用試驗(yàn)方法準(zhǔn)則和要求，對于蓄電池工業(yè)車輛包括了蓄電池和電池充電器的效率。該標(biāo)準(zhǔn)適用于以下24種類型的工業(yè)車輛：平衡重式叉車、鉸接平衡重式叉車、卡車攜帶式叉車、前移式叉車、插腿式叉車、 托盤堆垛車、托盤搬運(yùn)車、平臺搬運(yùn)車、端部操縱式托盤搬運(yùn)車、揀選車、中心操縱式揀選車、牽引車、推頂車以及貨物載運(yùn)車、牽引堆垛車、側(cè)面式叉車（單側(cè)）、越野叉車、越野型伸縮臂式叉車、越野型回轉(zhuǎn)伸縮臂式叉車、伸縮臂式集裝箱搬運(yùn)車、平衡重式集裝箱堆高機(jī)、側(cè)面堆垛式叉車（兩側(cè)）、三向堆垛式叉車、非堆垛用低起升跨運(yùn)車、多向運(yùn)行叉車。

該標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)：1）適用于內(nèi)燃（液化氣LPG、天然氣CNG、柴油）、蓄電池，混合動(dòng)力的上述工業(yè)車輛；2）給出了測量能耗通用試驗(yàn)準(zhǔn)則和要求，并規(guī)定：基于經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如果能產(chǎn)生可比較的結(jié)果，允許使用計(jì)算、計(jì)算機(jī)模型或其他等效模擬方法；3）給出了使用放電周期確定蓄電池效率的計(jì)算方法，給出了計(jì)算鉛酸蓄電池組的蓄電池和充電效率的簡易程序；4）給出了二氧化碳當(dāng)量的計(jì)算方法，以計(jì)算不同系統(tǒng)的相關(guān)溫室氣體排放量。

2.2 EN 16796《工業(yè)車輛能效 試驗(yàn)方法》第2部分～第6部分

EN 16796《工業(yè)車輛能效 試驗(yàn)方法》第2部分～第6部分是對EN 16796-1:2016《工業(yè)車輛能效 試驗(yàn)方法第1部分：總則》內(nèi)容的補(bǔ)充，與其配套使用，其規(guī)定的用于測試電動(dòng)工業(yè)車輛和內(nèi)燃（IC）工業(yè)車輛的能耗的具體試驗(yàn)循環(huán)路線先進(jìn)合理，為行業(yè)廣泛接受和使用。EN 16796《工業(yè)車輛能效 試驗(yàn)方法》第2部分～第6部分具有以下特點(diǎn)：1）規(guī)定了不同類型工業(yè)車輛的試驗(yàn)循環(huán)路線；2）規(guī)定了試驗(yàn)時(shí)間為1 h，平衡重式叉車在不同額定起重量條件下對應(yīng)的循環(huán)次數(shù)分別為25、40、45、60；并規(guī)定了其他類型工業(yè)車輛對應(yīng)的循環(huán)次數(shù)分別為20、30、35、40、60；3）規(guī)定了滿載集裝箱搬運(yùn)車的試驗(yàn)載荷為額定載荷的70%，空箱集裝箱搬運(yùn)車的試驗(yàn)載荷為空箱集裝箱，其他類型工業(yè)車輛的試驗(yàn)載荷均為額定載荷的70%。

3 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織工業(yè)車輛能效標(biāo)準(zhǔn)

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織工業(yè)車輛技術(shù)委員會(huì)可持續(xù)性分技術(shù)委員會(huì)（ISO/TC110/SC5）制定了ISO 23308《工業(yè)車輛能效——試驗(yàn)方法》部分標(biāo)準(zhǔn)，其中包括第1部分：總則[9]、第2部分：操作者控制的自行式車輛、牽引車和載運(yùn)車[10]和第3部分：集裝箱搬運(yùn)車[11]共3部分。ISO 23308部分標(biāo)準(zhǔn)給出了內(nèi)燃和蓄電池工業(yè)車輛（包括電池和電池充電機(jī)的效率）的能耗試驗(yàn)方法。不適用于卡車攜帶式叉車、非堆垛用低起升跨運(yùn)車、越野叉車、越野型伸縮臂式叉車和越野型回轉(zhuǎn)伸縮臂式叉車。

ISO 23308的第1～3部分標(biāo)準(zhǔn)是在EN 16796的第1～3部分的基礎(chǔ)上制定而成，但I(xiàn)SO 23308-1:2020與EN16796-1:2016相比，修改的內(nèi)容包括：1)增加了汽油機(jī)車輛的二氧化碳當(dāng)量的計(jì)算；2)將環(huán)境溫度的范圍調(diào)整至5℃～35℃；3)適用范圍中新增了鋰電池。ISO 23308-2:2020與EN 16796-2:2016相比，對于1 h內(nèi)完成不了指定的循環(huán)增加了要求：如果車輛不能在1 h內(nèi)完成指定的循環(huán)，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)采用最大效率直到完成規(guī)定的循環(huán)數(shù)，并應(yīng)根據(jù)ISO 23308-1:2020中6.2.1的要求記錄試驗(yàn)實(shí)際完成時(shí)間。

ISO 23308部分標(biāo)準(zhǔn)雖然適用的車輛類型沒有EN 16796部分標(biāo)準(zhǔn)的范圍廣泛，但增加了一些技術(shù)和方法要求，試驗(yàn)方法更加完善合理，更具有可操作性。

4 國內(nèi)外能效試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)對比分析

4.1 發(fā)布時(shí)間對比

表1為國內(nèi)外能效試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布時(shí)間對比，由此可以看出，我國首先發(fā)布了國內(nèi)外第一個(gè)能效試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，隨后，2016年歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)開始發(fā)布工業(yè)車輛能效試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，2020年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)布了工業(yè)車輛能效試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)。

表1 國內(nèi)外能效試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布時(shí)間對比

4.2 主要技術(shù)內(nèi)容對比分析

表2為國內(nèi)外工業(yè)車輛能效試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容分析對比，由此可以看出，在試驗(yàn)循環(huán)路線，試驗(yàn)載荷方面，我國標(biāo)準(zhǔn)與歐洲標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)相差不大。其中，試驗(yàn)載荷除集裝箱搬運(yùn)車有空箱載荷試驗(yàn)外，其余均取額定載荷的70%。EN 16796部分標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的試驗(yàn)載荷為額定載荷或牽引能力的70%，是參考了我國標(biāo)準(zhǔn)JB/T 11988—2014《內(nèi)燃平衡重式叉車 能效測試方法》確定的。但是，我國能效試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)和國外能效試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)還存在如下差異：

1）我國標(biāo)準(zhǔn)適用的車型范圍窄，歐洲和國際標(biāo)準(zhǔn)適用的車型范圍寬。我國的能效試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)僅適用于平衡重式叉車，且僅包含內(nèi)燃平衡重式叉車中的柴油和汽油叉車。而歐洲標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)制定的工業(yè)車輛能效試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)適用于表2中列出的24種類型的工業(yè)車輛，且包含了動(dòng)力源為液化石油氣LPG、天然氣CNG、柴油、蓄電池，混合動(dòng)力的工業(yè)車輛。

表2 國內(nèi)外能效試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容對比

2）我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了能效值的計(jì)算方法，歐洲和國際標(biāo)準(zhǔn)是通過能耗值評價(jià)能效。我國的能效試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了內(nèi)燃平衡重式叉車的能效測試方法，通過單位循環(huán)耗油量和有效功計(jì)算出內(nèi)燃平衡重式叉車的能效值。而歐洲標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了工業(yè)車輛能耗試驗(yàn)方法準(zhǔn)則和要求，包含牽引電池和電池充電機(jī)效率的程序，通過比較能量消耗來評估車輛的能效。

3）歐洲和國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了二氧化碳當(dāng)量的計(jì)算方法，而我國標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定。

5 完善我國工業(yè)車輛能效標(biāo)準(zhǔn)體系的建議

通過以上對比分析可以看出，我國工業(yè)車輛能效標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不能滿足工業(yè)車輛行業(yè)發(fā)展的需要。為貫徹落實(shí)國家提出的綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展的方向，助力實(shí)現(xiàn)2030年碳達(dá)峰，2060年碳中和的目標(biāo)，填補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)空白，實(shí)現(xiàn)與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌以消除貿(mào)易壁壘，提出如下建議：

1）應(yīng)盡快等同轉(zhuǎn)化國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 23308《工業(yè)車輛能效 試驗(yàn)方法》部分標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)應(yīng)積極研究國外已經(jīng)發(fā)布的有關(guān)越野型伸縮臂式叉車和集裝箱跨運(yùn)車的能效試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，制定出滿足我國工業(yè)車輛行業(yè)需要的能效試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，以擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍。

2）依托我國制定的JB/T 11764—2018《內(nèi)燃平衡重式叉車 能效限額》，繼續(xù)制定其他類型工業(yè)車輛能效限額標(biāo)準(zhǔn)，以推動(dòng)工業(yè)車輛的節(jié)能降耗，促進(jìn)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級等。

6 結(jié)束語

近幾年，國家相繼出臺了很多與節(jié)能減排有關(guān)的重要文件，包括《工業(yè)節(jié)能與綠色標(biāo)準(zhǔn)化行動(dòng)計(jì)劃》《工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》《工業(yè)綠色制造工程實(shí)施指南（2016-2020年）》和《綠色制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》等。這些文件的出臺，對推動(dòng)我國工業(yè)節(jié)能和綠色發(fā)展指明了方向，特別是在國家提出的“雙碳”目標(biāo)推動(dòng)下，近年來我國工業(yè)車輛市場的油改電加速，電動(dòng)工業(yè)車輛的占比將超過內(nèi)燃工業(yè)車輛。同時(shí)，新能源鋰電池和氫燃料電池在工業(yè)車輛上的應(yīng)用，都在進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)車輛市場向更節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展。未來，要制定更具有可操作性、先進(jìn)性和科學(xué)性的能效標(biāo)準(zhǔn)，為進(jìn)一步完善我國工業(yè)車輛能效標(biāo)準(zhǔn)體系，促進(jìn)工業(yè)車輛產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)升級和節(jié)能降碳打下良好的基礎(chǔ)。