2018年我国废气再循环技术（EGR）行业市场规模预测

    废气再循环技术（EGR）是通过将一部分废气引入燃烧室，吸收燃烧产生的部分热量来降低燃烧温度和压力，同时利用废气中惰性气体对氧气的稀释作用，来破坏Nox产生的条件，达到减少Nox的生成量的效果，最终实现了发动机排放水平的提升，EGR系统主要由EGR阀、EGR冷却器、EGR管、单向阀、ECU控制器等构成。

EGR工作原理

数据来源：公开资料整理

    相关报告：智研咨询发布的《2017-2023年中国废气处理行业深度调研及投资战略研究报告》

    根据研究，EGR节省油耗效果明显，如下图所示，从第三象限到第一象限代表着发动机技术的发展趋势。

    第一象限内的技术均需要配合汽油机EGR来实现。因此，汽油机EGR的未来应用将非常广泛。据博格华纳描述，用直流电机驱动带冷却器的EGR系统，根据发动机不同可节省油耗5-8%甚至更高。

    目前汽油机工作存在诸多问题，不利于节能和环保：

    第一点是泵气损失。汽油机是通过节气们体控制发动机的输出功率和扭矩的，因此当发动机负荷比较小时，节气门的开度就比较小，此时发动机的泵气损失就比较大。涡轮增压就是为了解决发动机小负荷区工作泵气损失大的问题而引入的。VVT和不带冷却器的EGR可以起到相同的作用。

    第二点是发动机爆震问题。无论直喷发动机还是涡轮增压发动机，汽油机小型化后发生爆震的倾向性会加强，目前只能依靠降低压缩比、推迟点火提前角的方式来抑制爆震，对于发动机的油耗和性能都会带来负面影响

    第三点是燃烧效率低。汽油机的排气温度要求是低于950℃。而为了降低排气温度，发动机在高转速高负荷的工况下需要采用开环控制，也就是过喷油。通过过喷油把排气温度降低，但这部分“过喷射”的燃油将完全浪费，造成浪费。

    而安装EGR有利于解决汽油机存在的问题，如下图所示：

    抗爆震区域（左上）：当发动机转速较低，负荷较高的时候，通过引入EGR来降低燃烧温度来避免爆震。而引进EGR后，降低燃烧温度，因此点火提前角可以提前一些，有助于功率发挥和降低油耗

    过喷油区域（右上）：在转速较高时，引进EGR就无需采用过喷油的方式来保证排温在要求的950℃以下。

    优化燃烧区域（中间）：传统发动机中采用的奥托循环效率和压缩比、比热容比有关。压缩比越大，发动机越容易爆震。由EGR引进的废气属于惰性气体，因此发动机可以适当地提高压缩比而不会发生爆震，。奥托循环的热效率与压缩比呈正比关系，因此压缩比提高后，热效率随之提高。比热容比方面，空气的比热容比是1.4，汽油的比热容比是1，废气的比热容比是1.3，因此EGR引入了废气后提高了比热容比。根据奥托循环效率公式：η=1-1/（εγ-1），η为效率，ε为压缩比，γ为比热容比。比热容比和压缩比提高可增加奥托循环效率。

    减少泵气损失区域（左下）：采用VVT(内部EGR)和不带冷却器的外部EGR可以实现在低转速低负荷条件下降低泵气损失。

    在国内，部分乘用车车企也逐步开始尝试使用汽油机EGR系统。我们认为，在汽车行业节能减排的大背景下，EGR渗透率有望大幅度提升，按2020年EGR渗透率80%，乘用车产量2900万辆，EGR系统500元/只，EGR冷却器150元/只进行测算的话，2020年我国EGR系统市场规模有望达116亿元，EGR冷却器市场规模有望达34.8亿元。