2023年SAE重型柴油可持續運輸研討會于2023年5月3-4日在瑞典哥德堡的查爾默斯會議中心舉行。該研討會此前被稱為重型柴油排放控制研討會，上一次是在2018年舉行的。研討會技術會議涵蓋了新的排放標準、溫室氣體法規和零排放汽車法規帶來的挑戰。包括與歐盟VII和美國環保局2027排放法規相關的法規發展和排放技術挑戰。專門討論了未來重型汽車的低碳動力系統戰略。康寧公司談到了滿足即將出臺的法規的排放技術，包括歐盟VII和美國2027年的排放標準，以及重型車隊未來的脫碳目標，如最近提出的美國環保局第3階段重型車輛溫室氣體標準。滿足歐盟VII/US 2027氮氧化物標準可能需要添加緊密耦合的SCR催化劑和先進的熱管理技術——氣缸停用、電加熱催化劑或加熱尿素添加（heated urea dosing）。另一個挑戰是擬議的Euro VII PN限值，該限值將需要提高過濾效率的顆粒過濾器，或者使用二級過濾器來控制SCR系統排放的尿素顆粒。與歐VI相比，要滿足歐VII排放要求，需要對后處理系統進行重大更改。關鍵的排放挑戰包括歐VII冷態氮氧化物限值和PN排放。擬議的Euro VII PN限值已從Euro VI收緊，而粒徑截止點已從23 nm降至10 nm。因此，在歐VI階段并不重要的PN排放源，如被動DPF再生過程中產生的顆粒和SCR系統中的尿素顆粒，使其難以滿足歐VII PN標準。僅尿素注射產生的PN10顆粒就可達到歐七限值的50%。沃爾沃評估了一系列后處理改進，以滿足歐七冷態氮氧化物排放要求，包括SCR涂層DPF，使SCR催化劑暴露在更高的溫度下，PNA被動氮氧化物吸附器（passive NOx adsorber），以及添加緊密耦合SCR（ccSCR）催化劑（including SCR-coated DPF to expose the SCR catalyst to higher temperatures, passive NOx adsorbers (PNA), and adding a close-coupled SCR (ccSCR) catalyst）。燃料的質量對于確保催化劑的耐久性非常重要。例如，目前對磷和鉀等催化劑毒物的FAME規范對催化劑體系沒有足夠的保護作用。由于缺乏催化劑毒物，可再生柴油（HVO）發生的催化劑中毒要少得多。顆粒過濾器制造商正在致力于改進DPF配方，使其具有更高的過濾效率，用于歐VII應用。NGK提出了一種新的堇青石（cordierite）過濾材料，該材料具有較小的平均孔徑、較窄的孔徑分布和9mil的壁厚（new cordierite filter material with smaller mean pore size, narrower pore size distribution, and a 9 mil wall thickness），顯示出滿足歐VII PN極限的高潛力。然而，該公司也在考慮在SCR反應器下游使用一個無涂覆的二級Euro VI（12 mil）過濾器來控制尿素顆粒。Johnson Matthey（JM）和Umicore的演講討論了滿足歐盟VII/US 2027要求的SCR催化劑技術，重點是降低NOx和低N2O排放的低溫活性。這兩家催化劑制造商都考慮將釩基配方用于ccSCR催化劑，因為釩的N2O生成量低，耐硫中毒，并且不需要脫硫。JM還建議，由于釩ccSCR催化劑的氧化活性，可以用作HC噴射的預熱催化劑。然而，V-SCR催化劑的高溫耐久性有限以及釩對HC的吸附帶來了潛在的問題。許多配方，包括V（僅限于歐盟市場）、Cu、Fe/Cu和各種兩級配置，都可以用于后部SCR催化劑。Umicore聲稱，一種改進的Cu SCR配方具有增強的低溫和高溫活性，并抑制了N2O的形成，可以取代Fe/Cu基SCR催化劑。AECC介紹了針對歐七排放的重型演示概念的最新情況。該車基于梅賽德斯-奔馳Actros 1845 LS 4×2卡車，由歐六12.8升6缸OM 471發動機提供動力。AECC排放控制系統包括一個緊密耦合的DOC、ccSCR/ASC和一個地板下DOC+cDPF+SCR/ASC，以及一個雙尿素定量（dosing）系統和一個HC定量器。在該項目的第二階段，添加了一種電加熱催化劑（EHC）作為ccDOC的一部分。催化劑已經進行了水熱老化（hydrothermally aged），目標為500000公里。在溫暖的操作下，已經證明了接近零的氣體排放。在項目的第二階段，使用EHC，NOx排放量減少了60-77%。然而，SCR催化劑上氨儲存的耗盡表明，AdBlue dosing、氨儲存和熱管理需要強有力的控制。Cummins表示，氫內燃機是一種潛在的未來動力系統選擇，吸引了相當多的關注，但仍需要復雜的排放后處理。與柴油的0.7-5%相比，空氣中H2-4-75%的可燃性范圍很寬，可以實現濃燃燒和稀燃燒。稀薄燃燒操作（λ>2）可實現非常低的發動機排氣NOx和高的類似柴油的BMEP水平。然而，瞬態NOx排放將需要SCR后處理，而氫氣排氣中的高水濃度和貧燃條件下較低的排氣溫度會產生冷凝風險，并對涂層（washcoat）技術和催化劑包裝墊（catalyst packaging mats）產生潛在影響。即使H2燃燒是無煙塵的（soot-free），Euro VII H2 ICE氫內燃機仍需要顆粒過濾器（PF）來控制機油旁通和尿素副產品的PN排放，如下圖所示。
