國王車訊專題企劃精選要聞 【國王評論】2019年式歐規新車的緊箍咒 《WLTP》與《RDE》測試方法

【國王評論】2019年式歐規新車的緊箍咒 《WLTP》與《RDE》測試方法

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【國王評論】2019年式歐規新車的緊箍咒 《WLTP》與《RDE》測試方法

各位讀者或許可能發現,從今年上半年開始,部分歐洲品牌在新車導入的節奏上有所推遲。海外更不時傳出產線停產,或者暫時停止部分車型生產販售的消息。導致這樣的結果,並非因為景氣下滑或者銷售表現不佳所致,最主要的因素,在於歐盟在2017年9月時決議,要從2018年9月,也就是2019年式車型年開始,全面改用WLTP排汙測試方法結合RDE測試,取代行之有年的NEDC測試方法。但是,歐洲地區具備WLTP與RDE測試技術的實驗室數量不足,無法消化大量測試車款,導致認證作業受到延遲所造成。而究竟什麼是WLTP?什麼是RDE?

更接近真實道路狀況的實驗室測試方法

以2018年9月作為分界點,2018年9月以前,歐盟以New European Driving Cycle (NEDC) 新歐洲駕駛循環測試方法,作為歐盟新車上市前法規認證的一環。雖然名稱中留有「New」字,實際上NEDC測試方法早在1980年代末期就已提出,最新的一次修正則是1997年,距離歐盟在2017年9月確定以WLTP測試方法作為未來新車的實驗室測試發法的時間點,已經有20年之久。由於實驗室的環境固定、測試方式單純,所繳出的油耗與排汙數據可能並不如實際駕駛狀況。而且,車廠還可能因應這樣的測試環境與方法,在引擎控制軟體內編寫對應的模式,讓車輛在實驗室中繳出更出色的油耗與排汙數字。

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Volkswagen集團先前在美國爆發的「柴油門」事件,以及近來Mercedes-Benz近日在歐洲進行的柴油車召回事件,都是因為在引擎控制軟體中存在有「實驗式模式」所致。由於實驗室的排汙數字與真實環境所有差距,加上存在有運用引擎控制軟體控制的空間,現行的實驗室排汙測試方法也多為一般消費大眾所不信任。而歐盟從2018年9月份開始適用販售新車的Worldwide Harmonised Light Vehicle Test Procedure (WLTP) 全球輕型車測試規範,就是期望改進過去實驗室測試方法漏洞的全新實驗室測試方法。

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▲WLTP仍然是在實驗室中進行測試。

沒錯,WLTP依舊是一種在實驗室中進行排汙測試的方法,不過,比起先前的NEDC測試方法,加入了更多模擬真實駕駛狀況與變數的測試方式,期望讓實驗室的數據更接近於一般道路上的排汙。與NEDC相比,WLTP拉長的動態測試的循環時間,從20分鐘拉長為30分鐘,每次循環的距離也從11公里加長為23.25公里。並且改變動態駕駛時的階段狀態,以往只進行市區與高速兩種測試階段,分別佔66%與34%。WLTP則是以低速、中速、高速與超高速等4個以上的不同測試階段,整體模擬市區與高速路段的比例則為52%與48%。

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▲與NEDC之間的不同,主要在於測試時間、里程拉長,也增加不同的測試循環。

除此之外,也提升了測試時的平均車速,從原有的34km/h提升為46.5km/h,最高車速更從120km/h拉抬至131km/h,以測試動力系統在高速運轉下的排汙狀態。而且,過去NEDC測試方法的油門深度、換檔模式等都採用固定的模式,WLTP則會因為測試人員的不同,而有隨機的油門踩踏方法與換檔模式,換句話說,以往NEDC的駕駛模式的單一、固定,WLTP的駕駛模式則為隨機、多元。而且,還考量各種配備,例如:空調,等對於油耗與排汙數字的影響,也就是說,未來同一款車、相同動力,但因為配備等級的不同,將會有不同的油耗與排放輛數字。

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▲比起NEDC,WLTP的排汙數字要更接近於真實狀態。

不過,WLTP與NEDC相同,依然都是在實驗室中進行排汙測試,雖然改變過去較為單一、固定的測試方法,降低使用引擎控制軟體,讓動力系統的油耗與排汙數字更為漂亮的機會,也更能街近一般道路上的使用狀況。但是,歐盟針對WLTP的介紹,還是強調實際的油耗與排汙狀況,還是因為交通、天候的狀況而有所差異。WLTP的測試數據,還是只能作為參考,以及以相同的測試標準,比較不同品牌、動力、與配備等級之間的油耗與排放數字差異。

真實道路環境中的汙染檢驗

為了更進一步確認車廠的量產新車汙染在真實的道路環境中是否能夠符合排放法規,歐盟在WLTP實驗室測試之外,還加入了Real Driving Emission (RDE) 測試,以補充WLTP的不足,並作為新車環保法規認證中的一環。

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▲RDE是另一項歐盟排放新制下的測試方法。

顧名思義,RDE就是真實駕駛排放測試。進行這項測試,測試車必須在車尾安裝與排氣管連結的Portable Emission Measuring Systems (PEMS) 攜帶式汙染監測系統,當中整合氣體分析儀、排氣流量計、氣象紀錄氣與GPS衛星定位系統,並且與車輛連結,監控車輛當下的狀態,借此即時紀錄受測車輛在不同環境與駕駛狀態下的汙染排放量,尤其是內燃機引擎車款最主要的汙染物──NOx氮氧化合物的排放狀態。

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▲進行RDE測試的受測車輛都必須外掛PEMS攜帶式汙染監測裝置。

不僅如此,RDE測試也要求受測車輛必須在一般的道路上行駛,且必須包含低海拔、高海拔、上坡、下坡、都會、郊區、高塊速公路等路段,以及不同的氣溫環境與不同的乘載狀況等,透過與一般用路人相同的使用狀況,監控車輛時機的汙染物排放狀態。不過,由於RDE的測試環境不如實驗室般,無法完全複製每一次的測試狀況,所以歐盟為其設置有誤差值,以設計排汙上限的方式,當受測車輛的排汙量沒有超過法規限制,即可通過要求。也因為具有誤差值的關係,不能確定每一次的檢測都能剛好符合法規限制,歐盟表示,為了在RDE測試方法之下符合標準,受測車的排放量必須遠低於法規標準,才能在每一次測試中取得合格標章。

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▲RDE所收集的,是在一般道路與用路環境中的排汙數據。

由於加入了實際的道路測試,這代表可以使用特定引擎運轉模式,在實驗室中取的較為出色油耗與排汙表現的方式,從同步實施WLTP與RDE測試方法之後,已經無法再使用於2019年式的新車產品之上。而且,為了通過RDE的測試標準,所有的柴油車都必須配備SCR選擇性還原觸媒系統,或者LNT氮氧化合物吸附系統,才有辦法在RDE測試方法下通過新版的排汙法規。這也代表的,柴油動力的成本將持續向上墊高,導致瞄準入門市場的小排氣量柴油動力,未來很可能就會消失在市場上。

測試流程拉長,認證作業延宕

不過,導致歐洲車廠2019年式車型延遲的主因,並非是新年式的車型無法通過新版的測試方法與法規標準。而是改採WLTP與RDE測試方法之後,整體排汙檢驗的流程與時間都大幅度拉長,讓車廠必須提早進行2019年式車型的認證作業。而且,歐洲地區能夠進行WLTP與RDE測試的合格檢驗機構數量不足,以德國為例,全國境內只有約500家符合WLTP與RDE規範的檢驗單位,而包括Audi、BMW、Mercedes-Benz、Opel與Volkswagen在內等多個德國品牌旗下的車款數量眾多,在認證作業時間拉長,且認證機構不足的狀況之下,未通過的認證的車輛也無法出廠販售。

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▲由於符合WLTP與RDE規範的認證機構不足,加上認證時間與流程拉長,導致大量認證車輛無法消化。

在認證機構數量不足、待認證車輛大排長龍之下,由於未受測的車輛也無法取得上市核可,車廠只能減少生產線的產能,甚至必須暫停部分車款的生產線運作。例如:BMW現行世代的M3已先行停產,7 Series汽油車型生產線也曾暫時中止生產,Mercedes-Benz的CLA與GLA也在等待新世代大改款車型的推出。甚至也波及臺灣市場,Audi Taiwan今年的上市計劃全面推遲,就是受到歐盟實施新規測試方法的影響,原先火力集中在2018年下半年,將有新世代A8、A6等多款新車推出上市的Audi Taiwan,目前只能等待全車系通過WLTP與RDE測試認證,在2019年順利來到臺灣市場。

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▲Audi Taiwan的新車導入規劃已受到歐盟實施新排放測試方法的影響。

編輯觀點

對於消費者而言,WLTP與RDE測試方法的導入,絕對是讓市售新車的油耗與排放數字更接近實際使用狀況,減少因為廣宣策略,而「誤買」車廠所宣稱「省油」、「潔淨」、「環保」產品的狀況發生。就政府機關或者環保單位來說,貼合實際使用狀況的測試方法,也才能真正明白車廠所販售的產品排放的汙染程度,才有辦法真正去控管汽車的汙染物排放,確保空氣品質與民眾的健康。即使因此而造成車廠短時間的產線停擺,或者調整生產與銷售策略,但是將時間拉長來看,都絕不是件壞事。

圖片來源:Audi、Mercedes-Benz、Volkswagen

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