汽车尿素（英文：Automotive 尿素、欧洲：Adblue、北美：diesel Exhaust Fluid），是一种使用在SCR技术中，用来减少柴油车尾气中的氮氧化物污染的液体。其组成成分为32.5%的高纯尿素和67.5%的纯水。

SCR脱硝技术是20世界50年代由美国人最先提出，1999年中国首例SCR脱硝工程投运。2005年，SCR系统成为欧洲柴油车减少尾气排放的利器。2007年7月1日，中国使用EGR系统（废气再循环系统）对尾气进行处理；2010年7月1日，市面上各种劣质汽车尿素横行，甚至很多车辆添加纯净水替代汽车尿素液。2017年7月1日，中国国五标准实施，车辆必须添加汽车尿素液，汽车尿素成为继燃油、轮胎、润滑油之后第四大车用消耗品。2018年7月3日，中国把柴油车尾气治理列入重点工作。2021年10月15日起实施第81号《海关总署关于调整必须实施检验的进出口商品目录的公告》规定检验监管。

汽车尿素所含氮量的不同，分为普通汽车尿素和高氮汽车尿素两类。根据汽车尿素应用的场景不同，分为汽车尿素和工业尿素两类。根据汽车尿素的生产工艺不同，分为化工法汽车尿素和生物法汽车尿素两类。汽车尿素溶液是尿素浓度为31．8％-33．3％的水溶液，生产原料为尿素晶体和超纯水，可以通过对工业尿素的再提纯制取。汽车尿素的规格型号一般按照其含氮量来区分。常见的规格型号有32.5%、40%、50%等。汽车尿素的作用是将汽车尾气中的氮氧化物转化成无害的氮气和水，使车达到国家规定的尾气排放标准。尿素溶液是搭载柴油发动机的汽车才需要使用的。尿素溶液可以处理尾气降低尾气中的污染物质。大多数客车，货车，半挂车，卡车等都是搭载柴油发动机的，这种车大多数都是需要添加尿素的。

发展历程

SCR脱硝技术是20世界50年代由美国人最先提出，1978年日本实现SCR工业化应用，德国率先制订了排放标准NEC（National Emission Ceiling）Directive。在欧洲，作为进一步降低NOx排放的技术，SCR（Selective 催化 Reduction，选择性催化还原），1999年中国首例SCR脱硝工程投运。

2005年，欧Ⅳ排放标准实施，SCR系统成为欧洲柴油车减少尾气排放的利器。2007年7月1日，中国国三排放标准实施，使用EGR系统（废气再循环系统）对尾气进行处理；2010年7月1日，中国国四标准全国实施，部分车辆加装SCR系统，由于中国技术不成熟，市面上各种劣质汽车尿素横行，甚至很多车辆添加纯净水替代汽车尿素液。2013年10月后出厂的柴油重型车新车都安装了汽车尿素尾气净化装置，以供添加汽车尿素。

2017年7月1日，中国国五标准实施，国四车型停产，中国不允许国四车上牌，国五车型全面面向市场；国五最新技术SCR系统面市，车辆必须添加汽车尿素液，否则会造成车辆行驶故障，发动机限扭矩；SCR系统成为国五柴油车标配，汽车尿素成为继燃油、轮胎、润滑油之后第四大车用消耗品。2018年7月3日，中国印发《打赢蓝天保卫战三年行动计划》把柴油车尾气治理列入重点工作。

2021年，第81号《海关总署关于调整必须实施检验的进出口商品目录的公告》规定，对包含出口尿素在内的29个10位海关商品编号增设海关监管条件“B”，自2021年10月15日起实施检验监管。

主要分类

一、根据含氮量的不同进行分类

根据汽车尿素所含氮量的不同，可将其分类为普通汽车尿素和高氮汽车尿素两类。

普通汽车尿素指氮含量在32.5%左右的尿素溶液，在通常情况下可以满足大多数轻型柴油车的排放要求，是目前使用最为广泛的汽车尿素之一。而高氮汽车尿素则指氮含量在35%以上的尿素产品，适用于那些需要更高排放控制标准的重型柴油车和大型客车。

二、根据具体应用场景的不同进行分类

根据汽车尿素具体应用的场景不同，也可以将其分类为汽车尿素和工业尿素两类。

汽车尿素是指专门用于柴油车SCR系统的尿素，其液体质量需要满足国家相关标准。而工业尿素则指用于其他领域的尿素溶液，虽然其成分也基本相同，但其品质、纯度等指标与汽车尿素不同，不能直接用于SCR系统。

三、根据生产工艺的不同进行分类

根据汽车尿素的生产工艺不同，可将其分类为化工法汽车尿素和生物法汽车尿素两类。

化工法汽车尿素是指采用传统的化学合成方式制造的汽车尿素，其制造过程不受季节、气候等因素限制，能够保证产品的稳定性和质量。而生物法汽车尿素则是指采用从微生物中提取尿素生产汽车尿素的方式，其制造过程对环境影响较小，且含有的杂质也较少，具有更高的纯度。

规格型号

汽车尿素的规格型号一般按照其含氮量来区分。常见的规格型号有32.5%、40%、50%等。其中，32.5%的汽车尿素是最常见的型号，因为它可以满足绝大部分SCR系统的需求。

汽车尿素的包装形式一般为桶装、袋装、罐装等，一般以15kg/桶、20kg/袋等为单位出售。

成分组成

汽车尿素就是32.5%的高纯尿素加上67.5%的高纯水混配就可以得到汽车尿素液体。

功能原理

汽车尿素的作用是将汽车尾气中的氮氧化物转化成无害的氮气和水，使车达到国家规定的尾气排放标准。

尾气从涡轮增压器出来后进到排气管，排气管上安装有尿素计量喷射装置，在温度达到300℃-500℃时喷入尿素溶液，在催化剂的作用下尿素（NH2CONH2）水解产生NH3和CO2，NH3与NOx反应，生成氮气和水排出。汽车尿素溶液在催化还原反应中的控制是十分精细化的1个过程，尿素的喷入量必须要与NOx的浓度相符合，尿素的喷入量太少，则达不到应有的处理水平，尿素的喷入量太多，则会使多余的氨气排入大气，导致新的污染。基本化学方程式是：先尿素热解与水解 (NH2)2CO+H2O—CO2+2NH3；再NOx转换4NO+4NH3+O2—CO 2+2NH3和6二氧化氮+8NH3—7N2+12H2O。其反应原理如下图所示：

生产工艺

中国

汽车尿素溶液是尿素浓度为31．8％-33．3％的水溶液，生产原料为尿素晶体和超纯水，可以通过对工业尿素的再提纯制取，其主要原理是：在温度70-75℃时，尿素在水溶液中发生水解在温度30cc以下时，尿素重新从水溶液中结晶出来每通过水解结晶一次，其纯度会得到大幅提高，一般利用工业一级尿素水解结晶一次，就可达到汽车尿素标准要求，其产出比例为1.5：1，汽车尿素在使用中由SCR催化剂载体极易发生金属离子中毒从而失去催化效果，因此配制汽车尿素溶液必须使用电子行业一级超纯水(电阻率18Mcm)，将自来水或者地下水经过砂石、活性炭、和膜过滤处理后得到符合要求的软水然后根据需要计算配比，将适量的软水和提纯后的尿素在容器中经混合溶解，即得到汽车尿素。

汽车尿素的另一种生产方法是在尿素生产过程中生成的尿素溶液经蒸发闪蒸除去残余的氨和二氧化碳后，不需造粒，可直接用来生产汽车尿素溶液，这样还可以减少生产环节和节省能耗。尿素造粒过程中需消耗大量的蒸汽，需一定量的甲醛，造粒塔顶部有少量的尿素粉尘飘出，不需造粒可以从生产环节达到节能降耗、减少环境污染的目的。汽车尿素对纯度要求相当高，对原料的要求高，对氨、甲醛、双缩脲等含量有严格要求，非普通尿素所能直接应用的，也不是所有的尿素和熔融液都能用来生产汽车尿素溶液。汽车尿素溶液利用尿素熔融液生产更能控制氨含量和产品质量，其关键点在于原料纯度从生产工艺来看，虽然汽车尿素对原料纯度要求高于一般工业用需求，但目前中国工艺已可以满足实际应用需求，而在技术上，气头尿素比起普通的煤头尿素杂质含量更低，后续处理更简单，成本更低，将更适用于制造汽车尿素。

其他国家

其他国家通常采用尿素造粒前的融熔液作为原料，对其净化后加入专用净化水，吸附过滤后便可以生产出汽车尿素溶液；也可以直接利用尿素经过提纯、水处理、溶液配置3个流程生产，其他国家汽车尿素需求量大，已经形成产业规模，汽车尿素主要由大型化工企业生产。

目前传统的围绕着汽车尿素制作的方法是将工业尿素进行提纯，如即将尿素重新从水溶液中结晶出来的方法，该方法需要进行多次的结晶提纯，首先需要将尿素溶液进行升温到70—75℃，然后再降低温度至30℃进行结晶，然后与高纯水混合，这样的方法造成了大量电耗能源的浪费、还需要排放结晶过程中产生的大量废液。

技术规范

中国

中国有北京地方标准DB11 /552－2008和深圳 AUS 特区技术规范SZJG33－2010。

2013年，中国汽车工程学会正式发布《车用尿素溶液技术规范》,该规范由江苏江苏可兰素环保科技有限公司汽车环保科技有限公司和天津悦泰石化科技有限公司共同起草，是中国第一份关于汽车尿素溶液产品的汽车行业标准规范。

2013年7月1日,中国国IV排放标准将全面开始实行,专用于重型柴油车SCR发动机的氨氧化物还原剂一汽车尿素溶液,也将随之而迎来市场需求的爆发式增长。

《车用尿素溶液技术规范》的发布,彻底结束了中国市场上汽车尿素溶液产品无技术规范可循的历史。该规范从汽车尿素溶液的质量要求、试验方法、采样、验收、包装、储存、标志及适用于汽车尿素溶液的生产和检验等方面进行了全面的阐述,为汽车尿素行业的规范化以及与国际标准的全面接轨提供了科学的依据和重要的衡量标准。

其他国家

汽车尿素在国际上有国际标准化组织ISO22241－1: 2006标准、日本JISK2247－1: 2005标准、德国DIN70070: 2005标准。

应用领域

尿素溶液是搭载柴油发动机的汽车才需要使用的，汽油车是不需要使用的。尿素溶液可以处理尾气降低尾气中的污染物质。大多数客车，货车，半挂车，卡车等都是搭载柴油发动机的，这种车大多数都是需要添加尿素的。

应用要求

汽车尿素溶液的应用具有较高专业性、复杂性，在实际应用中，其涉及运料、生产、储运、检查、销售和使用等多个环节，在这些环境中，汽车尿素溶液的应用必须坚持“专、”和“净”两个要求。

管理标准

中国

中国重视柴油车尾气排放的系统管理，现阶段，GB29518-2013、Q/SHPRD0449-2012等标准对柴油发动机氮氧化物还原剂的应用做出了详细规范。需注意的是，Q/SHPRD0449-2012来源于中国石化企业，其参考了ISO22241-2006的质量管理标准，并且在此基础上，新标准对于不溶物的控制更加严格，譬如，长城佳蓝柴油车在SCR尾气净化液应用中，就采用了该标准(见表1)。在中国中石化Q/SHPRD0449-2012标准下，不溶物的含量不得超过18mg/kg。

其他国家

欧洲是最先使用汽车尿素溶液控制柴油车尾气排放的地区，到目前为止，该技术已经广泛应用于世界各国。在全球节能减排背景下，为实现柴油机排放的规范控制，国际上在制定柴油机排放规范的基础上，配套制定了汽车尿素溶液的应用标准。现阶段，AdBlue认证和DEF认证是汽车尿素溶液应用的两大主要认证体系，前者由德国汽车工业协会提出，而后者来自美国石油协会。在这两大认证体系下，汽车尿素溶液的应用需满足ISO22241相关体系的应用规范，这些规范涉及柴油发动机氮氧化物还原剂质量要求、试验方法、运输、处理、存储要求等。值得注意的是，美国石油协会的DEF认证标准应用较多，作为一种产品认证，其被全球100多个国家所引用。目前，全球大多汽车厂商采用DEF认证标准。

发展趋势

柴油发动机的主要污染排放物是NOx（氮氧化物）和PM（微粒），减少这2种排放物所需的工作条件恰好是相反的，因此，出现了EGR（废气再循环）和SCR（选择性催化还原）2种技术方案来达到国四国五排放的要求。采取SCR技术路线的发动机在燃烧的过程中，已通过技术手段使柴油充分燃烧进而达到有效控制PM排放量的目的，而NOx则需要在排气的过程中将其还原为氮气(N2）和水(H2O），这一过程的还原剂便是汽车尿素溶液。

选择性催化还原技术是汽车尿素溶液应用的技术支撑，同时其实柴油车汽车尾气排放控制的关键。现阶段，基于选择性催化还原技术的汽车尿素溶液应用不断深入。在实际应用中，人们生产、检验、储运、应用等多方面的综合管理，有效地提升了汽车尿素溶液的应用效率，实现了环境污染的有效治理。新时期，针对选择性催化还原技术的应用，还应注重两个层面的管理。一方面，应进一步完善汽车尿素溶液应用全过程的认证标准，以此来为选择性催化还原技术及汽车尿素溶液的应用提供有效参考。另一方面，该技术应用包含水解和氮氧化物转化两个阶段，而氮氧化物转化有包含了三种形式，因此应注重最优反应条件的选择，提升技术应用的灵活性。

生产及市场分析

中国

2014—2020年汽车尿素的使用量按年均增速为10％测算，到2020年汽车尿素的年需求量可达500万吨，目前中国主流汽车主机厂基本都采用SCR路线，预计未来该路线占比将至少达到80％以上，考虑到SCR必须使用汽车尿素溶液，这也预示着未来汽车尿素市场兴起已经近在眼前。

目前中国汽车尿素生产由中小型民营企业主导。中国汽车尿素主要由江苏江苏可兰素环保科技有限公司、辽宁润迪、京脉化工、北京益利等企业生产。每家公司产能在年产10-30万吨之间。其中江苏可兰素、辽宁润迪等产能为年产30万吨，且针对汽车尿素低温凝固问题有一系列的改性剂专利。江苏省可兰素已经将可兰素汽车尿素溶液出口到俄罗斯、东欧和南美。但对于目前小型民营企业来说，不能掌握核心销售渠道是其发展的根本软肋，目前部分公交车、邮政车、运输车、汽车修理厂、汽车制造厂等也在积极探寻汽车尿素标准溶液的生产工艺，准备建立小型的汽车尿素生产线来满足自身日益增涨的需求。

其他国家

欧洲大多数发动机生产厂家多年前已采用SCR技术。目前欧洲市场用量最大，汽车尿素溶液在欧洲的年销售量达150万吨。日本几乎所有的重型柴油车均采用SCR尾气处理系统，汽车尿素溶液的市场需求量也迅速增加。2015年，日本汽车尿素溶液的销售量约为50万吨，预计2018年的销售量将达到80万吨。目前日本汽车尿素溶液的主要生产商有3家公司，分别为尼桑化学公司、三菱化学公司、立邦化学公司尿素添加站点已经达到1200多个。早在几年前，美国国家环境保护局就已经把SCR技术作为官方指定技术。作为SCR技术的必备配置，汽车尿素溶液的市场应用前景无限。

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