catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"10.18412/1816-0387-2023-1-75-81catal-868Research ArticleКАТАЛИЗ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫСATALYSIS AND ENVIRONMENT PROTECTIONКатализ в автомобильной отрасли. Взаимное развитие и современное состояниеCatalysis in Automotive Industry. Mutual Development and Sate of the ArtДенисовС. П.DenisovS. P.ctls@kalvis.ruАликинЕ. А.AlikinE. A.ctls@kalvis.ruБакшеевЕ. О.BaksheevE. O.ctls@kalvis.ruРычковВ. Н.RychkovV. N.ctls@kalvis.ruООО «Экоальянс», НовоуральскРоссияEcoalliance Ltd., NovouralskRussian FederationООО «Экоальянс», Новоуральск; Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, ЕкатеринбургРоссияEcoalliance Ltd., Novouralsk; Ural Federal University, EkaterinburgRussian Federation2023180120232317581Copyright © LLC "KALVIS", 20232023LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/868

В работе приведены оценка и прогноз развития каталитических технологий, применяемых на борту автомобиля для очистки выхлопных газов. Согласно прогнозам, в следующем десятилетии совокупное производство автомобилей превысит 1 млрд единиц и 75 % из них будут оснащены ДВС, которые обязательно должны сопровождаться системой очистки выхлопных газов. Развитие каталитических технологий для очистки выхлопных газов автомобилей взаимно стимулируется ужесточением экологических норм и совершенствованием ДВС. Например, европейские стандарты на сегодня прошли путь от Евро-1 до Евро-6d. Внедрение норм Евро-7 в Европе и их аналогов в ряде стран планируется к 2025 году. В данной работе также рассмотрены концепции систем, очищающих выхлопные газы бензиновых и дизельных двигателей для выполнения норм Евро-7.

Estimates and prospects of the catalytic technologies applied on-board for neutralization of automotive exhaust gases are reported. In the next decade, the expected aggregate production of motor vehicles will exceeds 1 billion units; 75 % of them will be equipped with internal combustion engines (ICE), which should have a system for neutralization of exhaust gases. The development of catalytic technologies for neutralization of automotive exhaust gases is mutually stimulated by stiffening the environmental protection standards and improving the ICE. For example, the European standards have moved from Euro-1 to Euro-6d. The introduction of Euro-7 standards in Europe and their analogs in some countries is planned for year 2025. The paper considers also various concepts of the systems for neutralization of exhaust gases intended for gasoline and diesel engines that comply with Euro-7 standards.

система очистки выхлопных газовдвигатель внутреннего сгораниятрехмаршрутный катализаторсистема селективного каталитического восстановления аммиакомэкологические нормыsystem for neutralization of exhaust gasesinternal combustion enginethree-way catalystsystem for selective catalytic reduction with ammoniaenvironmental standardsReferencesTracking the United States Congress [Электронный ресурс]: S. 1630 – 101st Congress: Clean Air Act Amendments of 1990, 1989. URL: https://www.govtrack.us/congress/bills/101/s1630 (дата обращения: 22.04.2022).Tracking the United States Congress [Электронный ресурс]: S. 1630 – 101st Congress: Clean Air Act Amendments of 1990, 1989. URL: https://www.govtrack.us/congress/bills/101/s1630 (дата обращения: 22.04.2022).Cornell Law School [Электронный ресурс]: Cal. Code Regs. Tit. 13, § 1961.2 – Exhaust Emission Standards and Test Procedures – 2015 and Subsequent Model Passenger Cars, Light-Duty Trucks, and Medium-Duty Vehicles. URL: https://www.law.cornell.edu/regulations/california/Cal-Code-Regs-Tit-13-SS-1961-2 (дата обращения 22.04.2022).Cornell Law School [Электронный ресурс]: Cal. Code Regs. Tit. 13, § 1961.2 – Exhaust Emission Standards and Test Procedures – 2015 and Subsequent Model Passenger Cars, Light-Duty Trucks, and Medium-Duty Vehicles. URL: https://www.law.cornell.edu/regulations/california/Cal-Code-Regs-Tit-13-SS-1961-2 (дата обращения 22.04.2022).California Code of Regulations [Электронный ресурс]: § 1961. Exhaust Emission Standards and Test Procedures – 2004 through 2019 Model Passenger Cars, Light-Duty Trucks, and Medium-Duty Vehicles. URL: https://govt.westlaw.com/calregs/Document/I235C4E70EAF311E1842FFBCFD449CC8B?viewType=FullText&originationContext=documenttoc&transitionType=CategoryPageItem&contextData=(sc.Default) (дата обращения 22.04.2022).California Code of Regulations [Электронный ресурс]: § 1961. Exhaust Emission Standards and Test Procedures – 2004 through 2019 Model Passenger Cars, Light-Duty Trucks, and Medium-Duty Vehicles. URL: https://govt.westlaw.com/calregs/Document/I235C4E70EAF311E1842FFBCFD449CC8B?viewType=FullText&originationContext=documenttoc&transitionType=CategoryPageItem&contextData=(sc.Default) (дата обращения 22.04.2022).Official Journal of the European Union [Электронный ресурс]: Regulation (EC) No 1221/2008 of the European Parliament and of the Council, 2009. URL: https://eur-lex.europa.eu/legal content/en/txt/html/?uri=OJ:L:2009:342:FULL$from=EN (дата обращения 22.04.2022).Official Journal of the European Union [Электронный ресурс]: Regulation (EC) No 1221/2008 of the European Parliament and of the Council, 2009. URL: https://eur-lex.europa.eu/legal content/en/txt/html/?uri=OJ:L:2009:342:FULL$from=EN (дата обращения 22.04.2022).United Nation Climate Change [Электронный ресурс]: Kyoto protocol to the United Nations framework convention on climate change, 2009. URL: https://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html.United Nation Climate Change [Электронный ресурс]: Kyoto protocol to the United Nations framework convention on climate change, 2009. URL: https://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.html.Automotive Powertrain Technology International [Электронный ресурс]: Engine Powertrain, 2021. URL: https://www.ukimediaevents.com/publication/c840c039/1 (дата обращения 20.03.2022).Automotive Powertrain Technology International [Электронный ресурс]: Engine Powertrain, 2021. URL: https://www.ukimediaevents.com/publication/c840c039/1 (дата обращения 20.03.2022).Газпромбанк инвестиции [Электронный ресурс]: Прогноз развития мирового автомобильного рынка (2021). URL: https://gazprombank.investments/blog/market/auto/ (дата обращения 22.04.2022).Газпромбанк инвестиции [Электронный ресурс]: Прогноз развития мирового автомобильного рынка (2021). URL: https://gazprombank.investments/blog/market/auto/ (дата обращения 22.04.2022).European Commission [Электронный ресурс]: European Green Deal: Commission proposes transformation of EU economy and society to meet climate ambitions. Press release, Brussels, 14 July 2021. URL: https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/ip_21_3541 (дата обращения 22.04.2022).European Commission [Электронный ресурс]: European Green Deal: Commission proposes transformation of EU economy and society to meet climate ambitions. Press release, Brussels, 14 July 2021. URL: https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/ip_21_3541 (дата обращения 22.04.2022).BloombergNEF [Электронный ресурс]: Electric Vehicle Outlook, Economic Transtion Scenario, Global passenger vehicle sales outlook by drivetrain 2020. URL: https://about.bnef.com/electric-vehicle-outlook-2020/ (дата обращения 22.04.2022).BloombergNEF [Электронный ресурс]: Electric Vehicle Outlook, Economic Transtion Scenario, Global passenger vehicle sales outlook by drivetrain 2020. URL: https://about.bnef.com/electric-vehicle-outlook-2020/ (дата обращения 22.04.2022).Dong Y.H., Liu Z.Y., Pang L.P., Han Y., Yao S.Y., Wang X.N. // Physica B. 2021. Vol. 612, № 1. Article 412972. DOI: 10.1016/j.physb.2021.412972.Dong Y.H., Liu Z.Y., Pang L.P., Han Y., Yao S.Y., Wang X.N. // Physica B. 2021. Vol. 612, № 1. Article 412972. DOI: 10.1016/j.physb.2021.412972.Shan K., Yi Z., Yin X., Dastan D., Garmestani H. // Dalton Trans. 2020. Vol. 49, № 20. P. 6682–6692. DOI: 10.1039/D0DT00496K.Shan K., Yi Z., Yin X., Dastan D., Garmestani H. // Dalton Trans. 2020. Vol. 49, № 20. P. 6682–6692. DOI: 10.1039/D0DT00496K.Gagliardi G., Mari D., Tedesco F., Casavola A. // Control Eng. Pract. 2021. Vol. 107. Article 104694. DOI: doi.org/10.1016/j.conengprac.2020.104694.Gagliardi G., Mari D., Tedesco F., Casavola A. // Control Eng. Pract. 2021. Vol. 107. Article 104694. DOI: doi.org/10.1016/j.conengprac.2020.104694.Fareed S., Medwal R., Vas J.V., Khan I.A., Rawat R.S., Rafiq M.A. // Ceram. Int. 2020. Vol. 46. P. 9498–9506. DOI: 10.1016/j.ceramint.2019.12.211.Fareed S., Medwal R., Vas J.V., Khan I.A., Rawat R.S., Rafiq M.A. // Ceram. Int. 2020. Vol. 46. P. 9498–9506. DOI: 10.1016/j.ceramint.2019.12.211.Yin Z., Linga P. // Chin. J. Chem. Eng. 2019. Vol. 27. P. 2026–2036. DOI: 10.1016/j.cjche.2019.01.005.Yin Z., Linga P. // Chin. J. Chem. Eng. 2019. Vol. 27. P. 2026–2036. DOI: 10.1016/j.cjche.2019.01.005.EPA [Электронный ресурс]: Overview of Greenhouse Gases. URL: https://www.epa.gov/ghgemissions/overview-greenhouse-gases#methane (дата обращения 22.04.2022).EPA [Электронный ресурс]: Overview of Greenhouse Gases. URL: https://www.epa.gov/ghgemissions/overview-greenhouse-gases#methane (дата обращения 22.04.2022).Аликин Е.А. // Газ России. 2014, № 2. С. 38–43.Аликин Е.А. // Газ России. 2014, № 2. С. 38–43.О безопасности колесных транспортных средств : Технический регламент таможенного союза ТР ТС 018/2011.О безопасности колесных транспортных средств : Технический регламент таможенного союза ТР ТС 018/2011.Правило ЕЭК ООН № 83 и Европейский цикл вождения NEDC (New European Driving Cycle).Правило ЕЭК ООН № 83 и Европейский цикл вождения NEDC (New European Driving Cycle).Всемирно утвержденные методики для легковых автомобилей, WLTP (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedures).Всемирно утвержденные методики для легковых автомобилей, WLTP (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedures).Zhang M., Hong W., Xie F., Su Y., Liu H., Zhou S. // Energy Convers. Manag. 2018. Vol. 164. P. 344–352. DOI: 10.1016/j.enconman.2018.03.017.Zhang M., Hong W., Xie F., Su Y., Liu H., Zhou S. // Energy Convers. Manag. 2018. Vol. 164. P. 344–352. DOI: 10.1016/j.enconman.2018.03.017.Bahreini R., Xue J., Johnson K., Durbin T., Quiros D., Hu S., Huai T., Ayala A., Jung H. // J. Aerosol Sci. 2015. Vol. 90. P. 144–153. DOI: 10.1016/j.jaerosci.2015.08.011.Bahreini R., Xue J., Johnson K., Durbin T., Quiros D., Hu S., Huai T., Ayala A., Jung H. // J. Aerosol Sci. 2015. Vol. 90. P. 144–153. DOI: 10.1016/j.jaerosci.2015.08.011.European Environmental Agency [Электронный ресурс]: Regulation (EC) No 715/2007 on type approval of motor vehicles, URL: http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2007:171:0001:0016:EN:PDF (дата обращения 22.04.2022).European Environmental Agency [Электронный ресурс]: Regulation (EC) No 715/2007 on type approval of motor vehicles, URL: http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2007:171:0001:0016:EN:PDF (дата обращения 22.04.2022).Jong W., Linde V. // Public Relat. Rev. 2022. Vol. 48, № 1. Article 102146. DOI: 10.1016/j.pubrev.2022.102146.Jong W., Linde V. // Public Relat. Rev. 2022. Vol. 48, № 1. Article 102146. DOI: 10.1016/j.pubrev.2022.102146.Simmons W.A., Seakins P.W. // Sci. Total Environ. 2012. Vol. 438, № 1. P. 248–259. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2012.08.050.Simmons W.A., Seakins P.W. // Sci. Total Environ. 2012. Vol. 438, № 1. P. 248–259. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2012.08.050.Fameli K.M., Assimakopoulos V.D. // Sci. Total Environ. 2015. Vol. 505, № 1. p. 770–786. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2014.10.015.Fameli K.M., Assimakopoulos V.D. // Sci. Total Environ. 2015. Vol. 505, № 1. p. 770–786. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2014.10.015.Xiangyu Feng, Yunshan Ge, Chaochen Ma, Jianwei Tan, Linxiao Yu, Jiaqiang Li, Xin Wang // Sci. Total Environ. 2014. Vol. 472. P. 56–62. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2013.11.041.Xiangyu Feng, Yunshan Ge, Chaochen Ma, Jianwei Tan, Linxiao Yu, Jiaqiang Li, Xin Wang // Sci. Total Environ. 2014. Vol. 472. P. 56–62. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2013.11.041.EUR-Lex [Электронный ресурс]: Commission Regulation (EU) 2016/646 of 20 April 2016 Amending Regulation (EC) No 692/2008 as Regards Emissions from Light Passenger and Commercial Vehicles (Euro 6) European Commission (2016). URL: https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2016/646/oj (дата обращения 22.04.2022).EUR-Lex [Электронный ресурс]: Commission Regulation (EU) 2016/646 of 20 April 2016 Amending Regulation (EC) No 692/2008 as Regards Emissions from Light Passenger and Commercial Vehicles (Euro 6) European Commission (2016). URL: https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2016/646/oj (дата обращения 22.04.2022).Peng Geng, Qinming Tan, Chunhui Zhang, Lijiang Wei, Xianzhong He, Erming Cao, Kai Jiang // Sci. Total Environ. 2016. Vol. 572, № 1. P. 467–475. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2016.08.047.Peng Geng, Qinming Tan, Chunhui Zhang, Lijiang Wei, Xianzhong He, Erming Cao, Kai Jiang // Sci. Total Environ. 2016. Vol. 572, № 1. P. 467–475. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2016.08.047.Hiroyuki Yamada, Rumiko Hayashi, Kenichi Tonokura // Sci. Total Environ. 2016. Vol. 563–564, № 1. P. 944–955. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2015.11.093.Hiroyuki Yamada, Rumiko Hayashi, Kenichi Tonokura // Sci. Total Environ. 2016. Vol. 563–564, № 1. P. 944–955. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2015.11.093.Emissions Analytics [Электронный ресурс] : Euro 8: Rethinking Vehicle Emissions Fundamentally (2021). URL: https://www.emissionsanalytics.com/news/euro-8-rethinking-vehicle-emissions-fundamentally (дата обращения 22.04.2022).Emissions Analytics [Электронный ресурс] : Euro 8: Rethinking Vehicle Emissions Fundamentally (2021). URL: https://www.emissionsanalytics.com/news/euro-8-rethinking-vehicle-emissions-fundamentally (дата обращения 22.04.2022).Lee J., Theis J.R., Kyriakidou E.A. // Appl. Catal. B: Environ. 2019. Vol. 243. P. 397–414. DOI: 10.1016/j.apcatb.2018.10.069.Lee J., Theis J.R., Kyriakidou E.A. // Appl. Catal. B: Environ. 2019. Vol. 243. P. 397–414. DOI: 10.1016/j.apcatb.2018.10.069.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.