一、产品定位与核心价值

在汽车排放法规日益严苛（如国七、欧 7 对实际道路排放 RDE 的强化要求）、新能源汽车（混动、燃料电池）排放特性复杂化的背景下，传统车载排放设备面临 "测量组分不全、响应速度滞后、多能源适配不足" 等挑战。HORIBA OBS-2000 作为新一代车载排放监测系统，以 "全组分同步分析、瞬态响应升级、多能源场景适配" 为核心，重新定义了实际道路排放测试的精度与效率标准。

OBS-2000 是专为多能源车辆实际道路排放测试设计的全能型分析平台，其核心突破在于：

  • 全组分覆盖：同步测量气体污染物（CO、CO₂、HC、NOₓ、NH₃、N₂O 等 20 + 种）、颗粒物（PM 质量、PN 数量）及温室气体（CH₄、CO₂），满足欧 7 对 "非常规排放物 + 颗粒物" 的双重管控要求；
  • 瞬态响应强化：采样频率提升至 20Hz（每秒 20 组数据），T₉₀响应时间≤500ms，精准捕捉混动车型 "发动机启停瞬间" 的排放峰值（如 HC 从 50ppm 骤升至 500ppm）；
  • 多能源适配：支持汽油、柴油、CNG/LPG、乙醇、甲醇及混动（PHEV/HEV）、燃料电池车（FCEV）的尾排测量，尤其针对混动车型 "馈电 / 满电" 状态的排放差异分析；
  • 法规全兼容：符合联合国 R101（RDE）、EPA 40 CFR Part 1065、GB/T 38146.6 等全球主流标准，材料可直接用于新车认证与环保执法。

二、技术架构与核心能力：从 "单一检测" 到 "系统集成" 的突破

1. 模块化分析单元：全组分同步测量的硬件基础

OBS-2000 采用 "核心模块 + 扩展单元" 架构，兼顾紧凑性与扩展性：

模块类型核心技术测量参数量程与精度
气体分析模块μ-NDIR(CO/CO₂)μ-FID(THC/CH₄)μ-CLD(NOₓ)CO/CO₂THC/CH₄NO/NO₂/NOₓ0-20%vol, ±2%FS0-5000ppmC, ±2%FS0-5000ppm, ±2%FS
非常规排放模块(可选)量子级联激光(QCL 技术)NH₃N₂O0-500ppm, 检出限 1ppm0-200ppm, 检出限 1ppm
颗粒物分析单元凝结粒子计数器(CPC)微型天平 (TEOM)(可选)PN (颗粒物数量)PM (颗粒物质量)10¹⁰-10¹³ particles/km0-10mg/m³, ±5%FS
工况同步体系CAN/OBD 接口GPS+IMU车速 / 转速 / 扭矩电池 SOC / 温度定位 / 海拔 / 坡度30 + 车辆参数定位精度 ±3m海拔精度 ±5m

2. 瞬态响应优化：捕捉排放 "毫秒级波动" 的关键技术

混动车型发动机频繁启停、柴油车 SCR 系统瞬态失效等场景，排放物浓度会在数百毫秒内剧烈变化。OBS-2000 通过三重技术优化响应速度：

  • 超短路径采样：采用 "短路径加热采样探头"(≤1m)+ 高温伴热 (191℃±10℃)，从采样到分析延迟≤300ms（传统设备＞1s）；
  • 预测性补偿算法：基于前 10ms 数据预判浓度变化趋势，修正传感器物理响应滞后，使系统 T₉₀响应时间≤500ms；
  • 高速同步机制：20Hz 采样频率与车辆 CAN 数据 (100Hz) 精确时间同步（误差＜1ms），确保 "急加速瞬间" 排放与工况精准对应。

3. 车载适应性升级：繁琐环境下的稳定性保障

实际道路测试面临 "车辆振动、温度波动、空间限制" 等挑战，OBS-2000 在硬件与软件上专项强化：

  • 极致紧凑设计：主机体积仅 80L（约 2 个 20 寸行李箱），重量≤40kg，适配轿车后备箱；
  • 超强抗振能力：内置三级减震支架，可承受 15G 振动（相当于赛车颠簸路况），凭借 IP6K9K 防护认证（防尘 + 高压冲洗 + 高温蒸汽防护）；
  • 宽温工作范围：-20℃~50℃环境温度下稳定运行，适应极地到热带的极端气候测试；
  • 智能电源管理：支持 12V/24V 车载电源，内置锂电池续航≥6 小时，电压波动 9-32V 时仍稳定工作；
  • 自诊断与远程维护：实时监测流量、温度、光源强度等关键参数，异常自动报警；支持 4G 远程校准，减少现场维护需求。

三、典型应用场景与实战价值

1. 新一代排放法规认证（欧 7/RDE 2.0）

  • 痛点：欧 7 新增 NH₃、N₂O 等非常规排放物限值（如 NH₃≤10ppm），要求 RDE 测试覆盖 "极端环境"（-10℃低温、35℃高温），传统设备无法同时满足多组分测量与环境适应性；
  • 解决方案：OBS-2000 的 QCL 模块精准测量 NH₃/N₂O，宽温工作范围适配极端环境，材料直接用于法规申报；
  • 价值案例：某德系车企测试新款混动 SUV 时，依据 OBS-2000 发现低温启动时 NH₃排放超标 15%，优化 SCR 喷射策略后一次通过欧 7 认证，节省二次测试成本 80 万欧元。

2. 新能源汽车（混动 / 燃料电池）排放研究

  • 痛点：PHEV 在馈电状态（SOC＜20%）发动机强制启动，排放可能比满电状态高 3-5 倍，但传统设备难以捕捉 "启动瞬间" 的瞬态峰值；
  • 解决方案：OBS-2000 的 20Hz 高速采样 + 500ms 响应，同步记录 SOC 与排放数据，生成 "SOC - 排放" 关联曲线；
  • 价值案例：某自主品牌研究发现其 PHEV 馈电启动时，HC 排放峰值达满电状态的 4.2 倍，依据优化启动时喷油脉宽和点火 timing，将峰值降低 60%，同时改善了 NVH 性能。

3. 环保执法与市场监管

  • 痛点：部分车辆存在 "实验室认证达标、实际道路超标" 的排放作弊行为（如高速段关闭后处理），需实时监测并固定证据；
  • 解决方案：OBS-2000 搭载 4G 实时上传作用，素材含 GPS 定位、时间戳、车辆 VIN 码，形成不可篡改的执法证据链；
  • 价值案例：某省环保部门使用 OBS-2000 抽检 50 辆重型柴油车，发现 7 辆存在 "高速 NOₓ超标" 问题（最高超标 4 倍），材料作为处罚依据达成零复议，管用震慑了排放造假行为。

4. 发动机与后处理体系开发优化

  • 痛点：发动机与后处理系统匹配优化需要 "工况 - 排放 - 后处理效率" 三维数据，但传统设备无法同步给出完整信息；
  • 解决方案：OBS-2000 同步测量排放物、记录车辆工况，并通过 CAN 总线获取后处理框架状态（如 SCR 温度、尿素喷射量）；
  • 价值案例：某发动机厂通过 OBS-2000 数据分析发现：当排气温度＜200℃时，SCR 系统 NOₓ转化率从 85% 骤降至 30%，据此优化发动机热管理系统，使低温工况 NOₓ排放降低 40%。

四、操作与维护指南

1. RDE 测试全流程详解

  1. 安装准备阶段（约 60 分钟）

    • 主机固定：使用专用减震支架将主机固定于后备箱，确保行驶中不晃动
    • 探头安装：将加热采样探头插入排气管（催化器下游≥50cm 处），用夹具固定
    • 电气连接：连接 CAN/OBD 诊断接口、GPS 天线、电源线
    • 架构自检：开机后执行系统自检（约 5 分钟），确保各模块正常

  2. 参数配置阶段

    • 测试设置：通过 7 寸触摸屏选择 "RDE 测试模式"，输入车辆基本信息（车型 / 排量 / 燃料类型）
    • 采样配置：设置采样频率（建议 20Hz）、触发条件（如车速＞30km/h 开始记录）
    • 材料存储：选择本地存储 + 云端备份模式，设置数据自动上传间隔

  3. 测试执行阶段

    • 按预设 RDE 路线行驶（包含城市 / 郊区 / 高速工况，总里程≥16km）
    • 系统自动记录：气体浓度、颗粒物数据、车辆工况、GPS 轨迹（全程无需人工干预）
    • 异常报警：当排放超标或设备故障时，系统自动报警并记录事件

  4. 数据分析阶段

    • 使用 HORIBA DEA 2.0 专业软件进行数据处理，自动生成 RDE 报告
    • 报告内容：各污染物排放因子 (g/km)、工况分布、符合性判定、超标事件详情
    • 数据导出：支持标准格式（.csv/.xlsx）导出，便于第三方验证和法规申报

2. 维护保养计划（确保长期精度）

维护项目周期操作要点目的
每日检查每次测试前检查采样管路连接确认主机通风良好清洁 GPS 天线确保测试系统正常防止过热影响精度
气体校准每 50 小时测试或每周通入标准气体校准(CO/HC/NO/CO₂)确保测量精度误差＜±2% FS
颗粒物系统维护每 20 小时测试清洁 CPC 冷凝腔更换 PM 滤膜防止颗粒物污染确保 PN/PM 测量准确
全面保养每 200 小时测试或每月检查所有管路密封性清洁散热风扇电池维护确保平台长期稳定延长设备使用寿命
专业校准每 6 个月或年度送 HORIBA 认证实验室进行全面校准获得官方校准证书确保素材合规性

五、技术对比：OBS-2000 vs OBS-ONE 系列

参数对比OBS-2000OBS-ONE 系列 (如 OBS-ONE SPN10)提升优势
体积 / 重量80L/40kg120L/65kg体积 - 33%, 重量 - 38%，更易安装于小型车
采样频率20Hz10Hz信息密度翻倍，更精准捕捉瞬态排放
响应时间T₉₀≤500msT₉₀≤1000ms响应速度提升 50%，混动车型测试必备
测量组分20 + 种 (含 NH₃/N₂O)12 种 (不含 NH₃/N₂O)全面满足欧 7 等新法规要求
颗粒物测量PN+PM (可选)PN only一次测试同时获得数量和质量数据
多能源适配全兼容 (含燃料电池)主要针对内燃机覆盖未来主流车型，投资保护
环境适应性-20℃~50℃0℃~40℃适应更广泛测试环境，减少气候限制
维护周期200 小时100 小时维护频率降低 50%，提高使用效率

六、总结与市场展望

OBS-2000 利用 "全组分测量 + 瞬态响应 + 多能源适配 + 法规兼容" 的综合优势，已成为应对全球排放法规升级的首选解决方案。特别是在欧 7、国七等新法规即将实施的背景下，其 NH₃/N₂O 等非常规排放物测量能力和极端环境适应性显得尤为重要。

市场前景：随着全球排放法规趋严和新能源汽车渗透率提升，OBS-2000 的应用场景将从传统排放认证扩展至：

  • 混动 / 燃料电池车开发与优化
  • 在用车辆排放符合性监管
  • 智能交通与排放大数据分析
  • 城市空气质量溯源研究

OBS-2000 不仅是一款测试设备，更是连接车辆研发、生产、使用全生命周期的排放数据枢纽，为汽车行业绿色转型提供了坚实的科技支撑。