《乘用车替代用三元催化器技术要求》编制说明

《乘用车替代用三元催化器技术要求》编制说明

一、工作简况

1.1任务来源

《乘用车替代用三元催化器技术要求》团体标准是由中国汽车工程学会批准立项。文件号

中汽学函【2020】90号，任务号为2020-30。本标准由中国汽车工程学会测试技术分会提出，

中汽研汽车检验中心（天津）有限公司、天津索克汽车试验有限公司、中自环保科技股份有限

公司、昆明贵研催化剂有限责任公司、广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院、东风柳州

汽车有限公司、浙江邦得利环保科技股份有限公司等单位起草。

1.2编制背景与目标

目前对于国三阶段及以上的私家车，当污染控制装置出现故障甚至失效时，OBD故障灯会

报警并提示驾驶员对车辆排放出现故障，驾驶员应及时维修车辆，对于失效的污染控制装置需

要及时更换。但是，实际中更换污染控制装置的情况无数据来源。

目前替代更换失效的污染控制装置逐渐得到国家和地方政府的重视，国家和地方出台政策

鼓励出租车定期更换污染控制装置，如：2013年9月国务院印发的《大气污染防治行动计

划》中提出：鼓励出租车每年更换高效尾气净化装置。北京、上海等地区均出台了相关政策落

实，如2015年3月上海市出台了《上海市鼓励出租汽车更换尾气净化装置实施办法》等等，

而其他类别的机动车污染控制装置失效未提出明确的更换要求。2020年4月8日，生态环境

部会同交通运输部、市场监管总局起草了《关于建立实施汽车排放检验与维护制度的通知（征

求意见稿）》，I/M制度的实施将正式提上日程。

但是，在对污染控制装置进行维修更换时，维修企业不完全具有对污染控制装置质量状况

进行判断的能力，因此替换的污染控制装置也可能是不合格产品，替换后也不能保证污染控制

装置的使用寿命。而且市场上的产品鱼龙混杂，将会对正规的三元催化器厂商带来不良竞争。

因此，本标准发布之后，将为替代用三元催化器的认证提供相关依据，规范替代用三元催

化器的产品市场，保证替代用三元催化器的产品质量。

1.3主要工作过程

（1）2020年5月-6月，通过电话和邮件征集并确定了标准编制单位，成立了编制组。

（2）2020年6月-7月，进行了资料收集汇总，编写了标准初稿（第一版），完成了开

题报告。

1

（3）2020年9月11日，召开标准启动会。编制组提交了标准制修订开题报告和初稿，

工作组成立。

（4）2021年5月，形成初稿第二版并发送给各参编单位。

（5）2021年9月，工作组第二次讨论会，特邀了四川大学陈耀强教授参与讨论，本次

会议提出的主要意见有：

a.删除适用燃气的范围，目前暂时无法开展验证；

b.本标准均改成本文件；

c.删除三元催化器的定义，参照TCAEPI36.1－2021即可；

d.增加催化器适用的车型目录；

e.起燃温度试验和储氧量测试试验，参照TCAEPI36.1－2021即可；

f.老化程序参照TCAEPI36.1－2021即可。

（6）起草单位根据参编单位达成的一致性意见对初稿文本再次进行了修改，经参标单位

确认后，于2022年1月形成了征求意见稿。

（7）2022年3月，对标准征求意见稿进行修改，并编写了征求意见稿编制说明。

二、标准编制原则和主要内容

2.1标准制定原则

在充分总结和比较了国内外乘用车替代用三元催化器测试方法标准、调研了国内外乘用车

替代用三元催化器测的试验方法的基础上，参考了HJ311-2006《环境保护产品技术要求汽油

车用催化转化器》及其最新修订版本TCAEPI36.1－2021《汽油车排气后处理装置技术要求第

1部分三元催化转化器》、HJ509-2009《车用陶瓷转化催化器中铂、钯、铑的测定电感耦合

等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法》、QC/T968-2014《金属催化转化器中铂、钯、

铑含量的测定方法》、《CALIFORNIAEVALUATIONPROCEDURESFORNEWAFTERMARKETCATALYTIC

CONVERTERS》等标准中的内容。本标准对乘用车替代用三元催化器的技术要求和试验方法进行

了较详细的规定，以确保乘用车替代用三元催化器的产品质量。

2.1.1通用性原则

本标准提出的乘用车替代用三元催化器技术要求和试验方法适用于以汽油为燃料的配装三

元催化器的乘用车更换的三元催化器，通用性高。

2.1.2指导性原则

本标准提出的方法能为售后市场上的乘用车替代用三元催化器的检测提供指导作用。目前

使用HJ311-2006《环境保护产品技术要求汽油车用催化转化器》及其最新修订版本TCAEPI

2

36.1－2021《汽油车排气后处理装置技术要求第1部分三元催化转化器》主要还是针对于前

装市场的产品准入，但按照国际惯例，售后市场的产品要求并不需要完全满足前装市场的全部

要求，而本标准提出的方法可以在有效满足环保要求的基础上，更适应售后市场产品的实际情

况。

2.1.3协调性原则

本标准提出的方法与目前使用的环境标准中的方法协调统一、互不交叉。更精准地定位到

售后市场，并规定了产品生产一致性的检查的内容和要求，是目前使用的方法HJ311-2006《环

境保护产品技术要求汽油车用催化转化器》及其最新修订版本TCAEPI36.1－2021《汽油车排

气后处理装置技术要求第1部分三元催化转化器》的有力补充。

2.1.4兼容性原则

本标准提出的乘用车替代用三元催化器技术要求和试验方法适用于以汽油为燃料的配装三

元催化器的乘用车更换的三元催化器，充分考虑了各阶段排放标准（如国三到国六）的乘用车

的替代三元催化器的要求。

2.2标准主要技术内容

本标准共分为5章，规定了乘用车替代用三元催化器技术要求和试验方法。内容包括范

围、规范性引用文件、术语和定义、技术要求、试验程序和试验方法。

2.3关键技术问题说明

1.一般要求

由于替代用三元催化器安装到乘用车之后，一项基本的要求是必须保证原来乘用车的安全

性能不受影响，并保证替代用三元催化器可安装、方便追溯，同时为了保证原车热管理的有效

性，因此，设定了如下五项基本要求：

(1)替代用三元催化器应使用标记标明生产厂家名称、装置型号、出厂编号、制造日期、排气

进出流向。

(2)替代用三元催化器的设计、制造和安装应合理，防止使用中可能发生的腐蚀、氧化、振动

现象。

(3)替代用三元催化器应确保使用安全性，具备隔热防护措施、不得影响车辆制动性能、不得

影响车辆电气系统安全等。

(4)替代用三元催化器应安装在原装催化转化器的同一位置，不能减少车辆离地间隙，排气管

中氧传感器的位置不应改动。

(5)替代用三元催化器应附带下述资料：

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a)载体结构、材料和生产厂家；

b)载体规格(形状、尺寸、孔密度、壁厚)；

c)载体数量；

d)催化剂涂层类型、贵金属含量和比例；

e)催化剂型号，系列号及生产厂家

f)衬垫型号及生产厂家；

g)封装形式、催化器系列号及封装厂家；

h)催化器性能指标（包括新鲜态和老化态的起燃温度和储氧量）

i)催化器适用的车型目录

2.排放性能要求

排放性能满足要求是本标准的关键。尽管目前轻型车国六排放标准已经全面实施，但目前

售后市场上仍存在大量国三到国五的轻型车，因此需要考虑这部分车辆的替代用三元催化器的

更换。总体的排放性能要求需要以车为测试对象，考虑检测机构车辆获取的可行性。对于国五

及以下排放标准乘用车的替代用三元催化器，基准车选择国五车，采用GB18352的国五排放限

值。对于国五以上排放标准乘用车的替代用三元催化器，选择相应排放标准的基准车和

GB18352的相应排放限值。因此，对排放性能的要求如下：

安装有按规定老化程序老化后的替代用三元催化器的基准车按要求进行I型排放试验。对

于国五及以下排放标准乘用车的替代用三元催化器，基准车选择国五车，采用GB18352的国五

排放限值。对于国五以上排放标准乘用车的替代用三元催化器，选择相应排放标准的基准车和

GB18352的相应排放限值。若安装有老化后的替代用三元催化器的基准车进行2次I型试验，

2次测试结果均满足GB18352规定的对应的基准车的排放阶段的限值要求，则排放性能通过。

若有1次不过，可加做1次试验。若加做的试验不满足，则排放性能不通过，若满足，则排放

性能通过。

3.OBD兼容性要求

由于OBD跟用户使用和环境保护有较强的相关性。安装替代用三元催化器后，OBD不能误

报错从而影响到用户使用。也不能在需要报错的时候而不报错，造成环境污染。因此，对于

OBD兼容性的要求如下：

进行临界OBD催化器演示试验，MIL灯不能误点亮/MIL灯需要在情况满足时点亮。

4.机械性能要求

4

为保证替代用三元催化器在乘用车实际驾驶过程中不会出现由于加减速、路面颠簸引起的

振动等造成三元催化器损坏的情况，对替代用三元催化器的机械性能提出要求。

5.一致性要求

为保证替代用三元催化器的产品一致性，规定了三元催化器的新鲜态和老化态的贵金属含

量、起燃温度和储氧量的抽查值和申报值之间的最大差异。

2.5标准工作基础

编写组主要起草单位中汽研汽车检验中心（天津）有限公司、天津索克汽车试验有限公司

具备完整的三元催化器产品和整车及发动机排放的检测能力。其中天津索克汽车试验有限公司

在此期间牵头完成了HJ311-2006《环境保护产品技术要求汽油车用催化转化器》的修订并

发布了TCAEPI36.1－2021《汽油车排气后处理装置技术要求第1部分三元催化转化器》，

积累了大量的试验数据，该标准也得到众多专家的认可，为开展替代用三元催化器的技术要求

奠定了良好的基础。项目起草单位还包括广汽、东风柳汽等主机厂以及中自环保、昆明贵研、

邦得利等主流国内三元催化器生产企业，为标准制订提供了丰富的验证以及经验支持，本标准

具有一定的先进性、通用性、科学性和可操作性。

三、主要试验（或验证）情况分析

1）测试方法均为已发布的国标或团体标准，方法科学；

2）提供了一致性的要求，方便监管；

3）采用快速老化的方法，减轻了企业负担。

本文件中一致性要求的起燃温度、储氧量的测试方法，引自TCAEPI36.1－2021中的试验

方法，对于乘用车替代用三元催化器依然适用，不再进行试验验证。试验验证主要围绕老化后

的替代用催化器能否满足法规要求开展。

选择3个替代用三元催化器，按照老化程序进行16万公里的耐久后，分别安装在4辆国

五的乘用车（分别为国产、德系、美系和日系）上，其中第一个老化后的替代用三元催化器安

装在国产和德系车上，剩余2个分别安装在美系和日系车上，按照GB18352.5-2013《轻型汽

车污染物排放限值及测量方法（中国第五阶段）》进行I型试验，得到的排放结果如表1所

示。从表1中可以看出，安装老化的替代用三元催化器后，国五车辆排放依然满足限值要求。

表1国五车辆安装老化后替代用三元催化器的排放结果

老化样件

污染物排放限值车辆1（国车辆2（德车辆3（美车辆4（日

产）系）系）系）

CO，mg/km1000858823440276

THC，mg/km10081634426

5

NMHC，mg/km6860553325

NOx，mg/km6052491512

选择两个替代用三元催化器，分别按照SBC和4-mode老化程序进行16万公里的耐久后，

安装在一辆国六的乘用车上，按照GB18352.6-2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法

（中国第六阶段）》进行I型试验，得到的排放结果如表2所示。从结果来看，无论是SBC和

4-mode方法进行老化，最后的结果都能满足六阶段排放限值的要求，且两种方法的结果相

近。

表2国六车辆安装不同老化程序后替代用三元催化器的排放结果

老化样件

污染物排放限值

SBC4-mode

CO，mg/km500251256

THC，mg/km502020

NMHC，mg/km351616

NOx，mg/km351617

四、标准中涉及专利的情况

尚无