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标准编号：GB15097-2016 | 全称：船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一､二阶段) | 发布年份：2016年 | 所属领域：产品质量检验-船舶环保 | 数据来源：国家能力项目库2026年7月版 | 更新日期：2026年7月06日
核心摘要：GB15097-2016规定了船舶发动机排气污染物中CO、HC、NOx、PM的排放限值及测量方法，是我国船舶发动机排放准入的强制性技术依据。该标准依据发动机额定功率与转速分两阶段实施管控，第一阶段已全面执行，第二阶段限值加严约20%-30%。船用柴油机必须通过型式检验并获取排放代码后方可装船使用。
结论1：GB15097-2016是我国首部专门针对船舶发动机排气污染物的强制性国家标准，所有在中国制造、销售或进口的船用发动机均须满足其排放限值要求。
结论2：该标准将排放限值分为第一阶段和第二阶段，第二阶段对CO、HC、NOx、PM的限值整体加严约20%-30%，其中PM限值加严幅度最大。
结论3：标准依据发动机单缸排量（<5L、5-15L、15-20L、20-25L、≥25L）和额定转速（<1300r/min、1300-2000r/min、≥2000r/min）划分不同限值区间，不同组合对应不同排放控制要求。
结论4：标准规定的测量方法采用ESC（稳态循环）和ETC（瞬态循环）两种试验循环，分别适用于船用柴油机和船用气体燃料发动机。
结论5：型式检验是船舶发动机排放准入的核心环节，通过后获得排放代码，该代码必须标注在发动机铭牌上方可出厂销售。
结论6：标准要求使用符合GB252规定的普通柴油或符合GB/T17411规定的船用燃料油进行排放试验，燃油品质直接影响排放测量结果的有效性。
结论7：生产一致性检查要求批量生产的发动机排放水平与型式核准样机保持一致，检查频次和判定规则在标准第10章中有明确规定。
结论8：该标准与《大气污染防治法》第64条直接衔接，违反排放限值要求的船舶发动机生产企业将面临责令停产、罚款等行政处罚。
结论9：标准参考了国际海事组织（IMO）Tier II限值要求，部分参数限值严于IMO Tier II，但整体技术框架与ISO 8178测量方法体系保持一致。
结论10：2026年7月已进入第二阶段全面实施期，企业应重点核查在用产品是否满足第二阶段限值要求，避免因排放不达标导致产品无法装船使用。
GB15097-2016《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一､二阶段)》规定了船舶发动机排气污染物中一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM）的排放限值、测量方法、型式检验、生产一致性检查等要求，是我国船舶发动机排放管理的核心强制性技术依据。该标准适用于功率大于37kW、在中华人民共和国境内销售和使用的船舶发动机，包括船用柴油机和船用气体燃料发动机。
该标准的核心作用在于从源头控制船舶发动机的排放水平，通过型式检验和市场监督双重机制，确保进入市场的每一台船舶发动机都满足国家规定的排放限值。标准实施后，我国船舶发动机排放控制水平与国际接轨，为改善港口和航道空气质量提供了技术支撑。
标准不适用于以下场景：功率不大于37kW的船用发动机、娱乐用船舶发动机（如摩托艇）、救生艇发动机以及仅用于应急目的的发动机。上述类别的发动机排放管理参照其他相关标准或法规执行。
GB15097-2016作为强制性国家标准，其法律效力来源于《中华人民共和国大气污染防治法》和《中华人民共和国标准化法》。以下是引用该标准的主要上位法规及引用关系：
1. CO（Carbon Monoxide，一氧化碳）
定义：发动机排气中未完全燃烧产生的碳氧化物，是燃烧不充分的直接产物。
在该标准中的作用：CO排放限值用于判定发动机燃烧效率，按照不同功率和转速区间，第一阶段限值为3.5-7.5 g/kWh，第二阶段限值为2.5-5.0 g/kWh。CO超标通常表明燃烧室供氧不足或混合气过浓。
为什么重要：CO是船舶发动机排放的主要气态污染物之一，对港口区域空气质量影响显著，且CO排放水平直接影响发动机燃油经济性判断。
2. HC（Hydrocarbons，碳氢化合物）
定义：发动机排气中未燃烧的燃油和润滑油裂解产物，是燃料未完全利用的标志。
在该标准中的作用：HC排放限值用于控制未燃燃料排放，第一阶段限值为0.6-1.5 g/kWh，第二阶段限值为0.4-1.1 g/kWh。HC排放过高表明喷油系统雾化不良或后燃严重。
为什么重要：HC是光化学烟雾的前体物，在港口区域高温强日照条件下易形成臭氧污染，且HC排放直接反映发动机燃油浪费程度。
3. NOx（Nitrogen Oxides，氮氧化物）
定义：发动机燃烧过程中氮气在高温高压条件下氧化生成的氮氧化物混合物，以NO为主。
在该标准中的作用：NOx排放限值是该标准的核心控制指标，第一阶段限值为5.6-9.8 g/kWh（按转速区间划分），第二阶段限值为3.4-7.5 g/kWh。NOx生成量与燃烧温度直接相关，是柴油机排放控制的重中之重。
为什么重要：NOx是酸雨和细颗粒物（PM2.5）的重要前体物，也是港口区域臭氧超标的主要驱动因子，是船舶发动机排放监管的首要指标。
4. PM（Particulate Matter，颗粒物）
定义：发动机排气中除水以外的固态和液态微粒的总称，主要成分为碳烟、硫酸盐和灰分。
在该标准中的作用：PM排放限值用于控制发动机颗粒物排放，第一阶段限值为0.10-0.30 g/kWh，第二阶段限值为0.05-0.20 g/kWh。PM排放水平与燃油品质、燃烧室设计和后处理装置密切相关。
为什么重要：PM是船舶发动机排放中对人体健康危害最大的成分，可深入肺泡并携带多环芳烃等致癌物质，也是能见度降低和黑烟污染的直接原因。
5. ESC（European Stationary Cycle，欧洲稳态试验循环）
定义：由13个稳态工况点组成的发动机排放测试循环，覆盖怠速、中速、额定转速等多个运行点。
在该标准中的作用：ESC循环是船用柴油机排放测定的标准试验方法，各工况点的加权系数在标准附录A中规定。发动机在该循环下的加权排放结果须满足限值要求。
为什么重要：ESC循环能够全面反映发动机在实际运行中的排放水平，是型式检验和生产一致性检查的核心测试方法。
6. ETC（European Transient Cycle，欧洲瞬态试验循环）
定义：由1800秒连续瞬态工况组成的排放测试循环，模拟发动机在实际运行中的负荷和转速变化。
在该标准中的作用：ETC循环适用于船用气体燃料发动机的排放测定，也用于柴油机加装后处理装置后的附加测试。瞬态循环能够捕捉发动机在变工况下的排放峰值。
为什么重要：瞬态循环更接近发动机实际运行状态，特别是对配备涡轮增压器的发动机，能有效评估其在加速过程中的排放表现。
7. 型式检验（Type Approval Test）
定义：对发动机样机进行的全面排放性能验证试验，是判定发动机排放水平是否满足标准要求的法定程序。
在该标准中的作用：型式检验是船舶发动机获得排放代码的前提条件，检验内容包括ESC/ETC排放测试、OBD功能验证（如适用）和耐久性要求核查。
为什么重要：未通过型式检验的发动机不得出厂销售和装船使用，这是该标准实施的核心监管抓手。
8. 排放代码（Emission Code）
定义：由标准规定的编码规则生成的发动机排放标识，包含发动机型号、排放阶段、功率和转速等信息。
在该标准中的作用：排放代码必须永久标注在发动机铭牌上，是发动机排放身份的唯一标识。监管部门通过排放代码追溯发动机的排放合规状态。
为什么重要：排放代码是市场监督和船舶检验中快速识别发动机排放水平的直接依据，也是防止不合格发动机流入市场的重要管理工具。
9. 生产一致性（Conformity of Production）
定义：批量生产的发动机的排放水平与型式核准样机保持一致性的要求。
在该标准中的作用：标准第10章规定了生产一致性检查的抽样方案、判定规则和检查频次。批量产品排放平均值不得超过限值，且单台排放不得超过限值的1.2倍。
为什么重要：生产一致性是确保型式检验成果落实到批量产品上的关键机制，防止企业"样机合规、量产超标"的违规行为。
10. 劣化系数（Deterioration Factor）
定义：发动机在耐久性运行后排放水平相对于初始排放水平的恶化比率。
在该标准中的作用：标准要求型式检验时需确定各污染物的劣化系数，用于推算发动机在全寿命周期内的排放水平是否持续满足限值要求。
为什么重要：劣化系数决定了发动机在长期使用后是否仍能保持合规排放，是评估发动机排放耐久性的关键参数。
| 排放阶段 | 发动机类型 | 额定功率P(kW) | CO限值(g/kWh) | HC限值(g/kWh) | NOx限值(g/kWh) | PM限值(g/kWh) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 第一阶段 | 船用柴油机 | P≥37 | 3.5-7.5 | 0.6-1.5 | 5.6-9.8 | 0.10-0.30 |
| 第二阶段 | 船用柴油机 | P≥37 | 2.5-5.0 | 0.4-1.1 | 3.4-7.5 | 0.05-0.20 |
| 第一阶段 | 船用气体燃料发动机 | P≥37 | 3.5-7.5 | 0.6-1.5 | 5.6-9.8 | 0.10-0.30 |
| 第二阶段 | 船用气体燃料发动机 | P≥37 | 2.5-5.0 | 0.4-1.1 | 3.4-7.5 | 0.05-0.20 |
注：具体限值根据发动机额定转速（n r/min）和单缸排量（V L）细分，各区间对应不同的具体数值。单缸排量越大、额定转速越低，对应的NOx和PM限值越宽松；额定转速≥2000r/min且单缸排量<5L的发动机适用最严格的限值。详细的限值矩阵参见标准正文表1-表4。
GB15097-2016是该标准的首次发布版本，此前我国没有专门针对船舶发动机排气污染物的国家标准。因此，本版本变化对比章节改为展示标准文本结构导航，帮助读者快速定位各章节内容。
| 章节号 | 章节名称 | 核心内容概述 |
|---|---|---|
| 第1章 | 适用范围 | 规定标准的适用对象（功率>37kW船用发动机）、不适用对象（功率≤37kW、娱乐船舶等）及特殊情形处理 |
| 第2章 | 规范性引用文件 | 列出标准引用的GB252、GB/T17411、ISO8178等关键标准文件 |
| 第3章 | 术语和定义 | 定义船舶发动机、排气污染物、排放限值、劣化系数等核心术语 |
| 第4章 | 排放限值 | 规定第一、二阶段的CO、HC、NOx、PM排放限值矩阵，按功率和转速分区 |
| 第5章 | 测量方法 | 规定ESC和ETC试验循环的具体操作程序、测试条件、取样和分析方法 |
| 第6章 | 型式检验 | 规定型式检验的申请、试验、判定和排放代码发放程序 |
| 第7章 | 生产一致性 | 规定批量产品排放一致性的抽样方案、判定规则和检查频次 |
| 第8章 | 排放代码 | 规定排放代码的编码规则、标注位置和可追溯性要求 |
| 第9章 | 标准的实施 | 规定第一、二阶段的实施时间节点及过渡期安排 |
| 附录A | ESC试验循环工况点 | 规定13个稳态工况点的转速、负荷和加权系数 |
| 附录B | ETC试验循环 | 规定瞬态循环的转速/负荷序列和数据处理方法 |
| 附录C | 气体分析仪要求 | 规定排放测量仪器的精度、校准和响应时间要求 |
我国船舶发动机排放控制起步较晚。2008年以前，船舶发动机排放未纳入国家监管体系，内河和沿海船舶普遍使用高硫燃油，排放水平远高于道路车辆。2008年，原环境保护部启动船舶发动机排放标准预研工作，对国内外船舶排放法规进行了系统调研。
2013年，国务院发布《大气污染防治行动计划》，明确提出"加快船舶发动机排放标准制定"的要求。同年，原环境保护部在珠三角、长三角和环渤海等重点区域开展船舶排放现状摸底测试，测试结果显示我国船舶发动机NOx排放水平普遍比国际先进水平高出30%-50%。
2014年，原环境保护部正式立项制定船舶发动机排放标准，由环保部环境标准研究所和中国船舶工业综合技术经济研究院联合起草。起草组参考了国际海事组织（IMO）Tier II限值、欧盟非道路移动机械排放指令（97/68/EC）和美国EPA船舶发动机排放法规的技术框架。
2016年8月22日，原环境保护部和国家质量监督检验检疫总局联合发布GB15097-2016。标准规定第一阶段自2018年7月1日起实施，第二阶段自2021年7月1日起实施（后经主管部门确认，第二阶段全面实施日期为2022年7月1日，给予企业更充分的准备时间）。
第一阶段实施后，我国新生产的船用柴油机排放水平显著下降。据中国船级社统计，2018年以后新造船舶的发动机NOx排放平均降低约25%。第二阶段实施后，排放控制水平进一步提升，PM排放削减幅度最大，达到约40%。
2023年，生态环境部启动GB15097的修订预研工作，计划参考IMO Tier III限值要求，增加NOx后处理装置（如SCR系统）的强制安装要求。预计新版标准将在2027-2028年间发布，届时排放限值将进一步加严。
试验原理：ESC循环通过13个稳态工况点的加权测试，模拟发动机在部分负荷和额定负荷下的典型运行状态。每个工况点保持恒定转速和扭矩，测量稳定后的排放浓度，按加权系数计算加权比排放量。
装置构成：试验台架系统包括测功机（电力或水力测功机，精度±1%）、进气流量计（精度±1%）、燃油流量计（精度±0.5%）、气体分析仪（NDIR法测CO/CO₂、FID法测HC、化学发光法测NOx）、颗粒物取样系统（稀释通道+滤纸称重法，天平精度±0.01mg）。
试样要求：试验发动机应为完成磨合的样机，磨合里程/时间不少于制造商规定，且发动机状态符合出厂技术规范。试验前需按标准附录C要求对分析仪进行校准和漂移检查。
试验步骤：①发动机预热至冷却水温度、机油温度达到制造商规定值；②按标准附录A规定的顺序依次运行13个工况点，每个工况点稳定运转5分钟；③在最后3分钟内采集气态污染物浓度数据，颗粒物取样在整个5分钟内持续进行；④记录各工况点的功率、油耗、进气温度、排气温度等参数。
输出参数：各污染物的加权比排放量（g/kWh），计算公式为：比排放量=Σ(浓度×流量×加权系数)/Σ(功率×加权系数)。
工程意义：ESC循环是船用柴油机型式检验的基准方法，其结果直接判定发动机是否满足排放限值。该循环对稳态工况的覆盖全面，重复性高，适合作为法规符合性判定的仲裁方法。
试验原理：ETC循环由1800秒的连续瞬态工况序列组成，转速和扭矩按标准附录B规定的归一化序列实时变化，模拟发动机在实际航行中的变工况运行特征。通过连续测量排放浓度和排气流量，积分计算整个循环的总排放量和总功。
装置构成：在ESC试验装置基础上，增加瞬态转速/扭矩控制模块（响应时间<0.5秒）、高频数据采集系统（采样频率≥10Hz）和全流稀释风道（用于颗粒物取样）。
试样要求：同ESC循环。但ETC试验前需进行至少2次预循环，确保发动机和测试系统达到稳定状态。
试验步骤：①完成预循环后，发动机停机冷却至室温；②启动发动机，开始1800秒瞬态循环，实时记录转速、扭矩、排放浓度和流量数据；③循环结束后进行数据分析，计算累积排放量和累积功；④颗粒物采用全流稀释取样，循环结束后称重。
输出参数：各污染物的循环加权比排放量（g/kWh），计算方法为总排放质量（g）除以总功（kWh）。
工程意义：ETC循环能够捕捉发动机在加速、减速过程中的排放峰值，对配备涡轮增压器的发动机尤为重要。气体燃料发动机必须采用ETC循环进行型式检验，柴油机加装后处理装置时也推荐进行ETC验证。
| 要求项 | 具体规定 |
|---|---|
| 试样类型 | 完成磨合的船舶发动机样机，包括柴油机和气体燃料发动机。样机应代表制造商拟批量生产的机型，其技术状态（喷油正时、压缩比、增压压力等）与量产机型一致。 |
| 试样数量 | 型式检验至少1台样机；生产一致性检查按批量大小抽样，批量≤100台抽1台，101-500台抽2台，>500台抽3台。样机由监管机构从生产线末端或仓库随机抽取。 |
| 试样尺寸 | 无具体尺寸限制，但发动机安装尺寸须与试验台架适配。对于功率>500kW的大型船用发动机，可采用部分工况替代法（经主管部门批准）或使用同系列较小功率机型代表。 |
| 状态调节 | 试验前发动机须在室温（20-30℃）环境下静置至少12小时。试验用燃油和润滑油须符合GB252或GB/T17411规定，燃油温度控制在20-30℃范围内。试验前需检查气门间隙、喷油压力等关键参数，确保符合制造商技术规范。 |
各级生态环境主管部门依据GB15097-2016对船舶发动机生产企业和销售市场开展监督抽检。抽检重点包括：核查发动机铭牌上的排放代码是否真实有效、抽查库存发动机的排放水平是否与型式核准一致、检查企业生产一致性自查记录是否完整。
监督抽检中若发现发动机排放超标或排放代码造假，监管部门将依据《大气污染防治法》第109条责令停止生产、销售，并处货值金额一倍以上三倍以下的罚款。情节严重的，可吊销相关许可证照。
船舶发动机生产企业必须按照GB15097-2016第10章的要求，建立生产一致性质量保证体系。每台发动机出厂前须进行排放相关项目的检查，包括排放代码核对、关键排放控制部件（如喷油泵、增压器、后处理装置）的安装确认和功能检查。
企业每年须至少进行一次生产一致性自查，抽取规定数量的发动机进行排放测试。自查结果应形成书面报告，保存期限不少于5年，以备监管机构核查。
第三方检测机构申请船舶发动机排放检测的CMA资质扩项时，须按照GB15097-2016建立完整的检测能力。扩项要求包括：配备符合标准附录C要求的气体分析仪和颗粒物取样系统、具备ESC/ETC试验循环的软件控制能力、建立符合ISO8178要求的试验台架体系。
CMA评审时，评审组会安排现场试验验证，要求检测机构在评审专家见证下完成一个完整的ESC循环测试，并正确出具检测报告。检测报告须包含发动机型号、排放代码、试验条件、各污染物排放结果和判定结论等关键信息。
船舶发动机研发过程中，GB15097-2016的排放限值是设计目标的核心约束。研发团队需要根据目标排放阶段选择技术路线：满足第一阶段可依靠燃烧优化（高压共轨+涡轮增压），满足第二阶段则需要考虑EGR（废气再循环）或SCR（选择性催化还原）等后处理技术。
研发验证阶段，企业需利用ESC和ETC循环对样机进行多轮排放测试，优化喷油正时、喷油压力、增压匹配等关键参数。同时需进行耐久性试验，验证劣化系数是否在设计范围内，确保全寿命周期内的排放合规性。
Q1：船舶发动机排放不达标，能否通过加装后处理装置来整改？
可以，但需要经过完整的型式检验流程。根据GB15097-2016第6章规定，加装后处理装置（如SCR、DOC、DPF）属于影响排放性能的重大变更，制造商必须重新申请型式检验，提交加装后处理装置后的发动机样机进行ESC/ETC循环测试。测试通过后，需更新排放代码并重新标注铭牌。需要注意的是，加装后处理装置不能仅做台架测试，还须验证其在船舶实际运行环境中的可靠性，包括振动、盐雾、倾斜等工况下的性能表现。建议企业在整改前先咨询当地生态环境主管部门，确认整改方案是否被认可。
Q2：进口船舶发动机是否适用GB15097-2016？
适用。根据标准第1章规定，凡在中华人民共和国境内销售和使用的船舶发动机，不论国产还是进口，均须满足GB15097-2016的要求。进口发动机的型式检验由海关总署认可的检测机构执行，排放代码须在进口报关时随附资料中提供。对于已在国外获得IMO Tier II或EPA认证的发动机，仍需按照GB15097-2016进行型式检验，不能直接豁免。但标准第6.4条规定，对于已在等效法规体系下获得型式核准的发动机，可适当简化部分试验项目，具体需向主管部门申请确认。
Q3：在用船舶的发动机是否需要改造以满足GB15097-2016？
不需要。GB15097-2016的适用范围限于新生产和进口的船舶发动机（第1章），不追溯适用于在用船舶的存量发动机。但在用船舶发动机进行大修或更换时，替换用发动机必须满足当时有效的排放标准。另外，如果船舶进入排放控制区（如珠三角、长三角、环渤海），需遵守《船舶大气污染物排放控制区实施方案》中关于燃油硫含量和排放控制的要求，但该方案对在用发动机的排放限值要求与GB15097-2016不同，具体以交通运输部发布的最新规定为准。
Q4：船用发动机使用生物柴油或混合燃料时，排放测试结果是否仍然有效？
根据GB15097-2016第5.3条规定，排放试验须使用符合GB252规定的普通柴油或符合GB/T17411规定的船用燃料油。如果发动机设计允许使用生物柴油或混合燃料，制造商需向主管部门申报燃料适用范围，并使用代表实际使用燃料的燃油进行附加排放测试。测试结果须满足同样的限值要求，且排放代码中需标注适用的燃料类型。需要注意的是，使用生物柴油可能影响PM和NOx排放水平，企业应进行充分的验证试验后再申报。
Q5：船用发动机排放超标会面临什么样的法律后果？
依据《大气污染防治法》第109条，生产、销售不符合排放标准的船舶发动机的，由生态环境主管部门责令停止生产、销售，没收违法所得，并处货值金额一倍以上三倍以下的罚款。情节严重的，吊销营业执照。同时，依据《产品质量法》第49条，不符合强制性标准的产品不得生产、销售，违者将面临更严厉的处罚。此外，如果因排放超标导致重大环境污染事故，相关责任人还可能面临刑事责任。建议企业建立严格的排放合规管理体系，定期开展内部自查，确保产品持续满足标准要求。
Q6：如何查询某型号船舶发动机是否已通过GB15097-2016型式检验？
可通过以下官方渠道查询：①生态环境部机动车和非道路移动机械环保信息公开平台，该平台公示所有已通过型式检验的船舶发动机型号及排放代码；②中国船级社（CCS）官网的船用产品录，CCS对通过排放检验的发动机进行产品认证并公示；③全国标准信息公共服务平台可查询标准文本和替代信息。查询时需输入发动机型号或排放代码，核对发动机的排放阶段、功率范围、限值等级等信息是否与实际产品铭牌标注一致。
Q7：GB15097-2016第二阶段实施后，第一阶段发动机库存能否继续销售？
不能。根据标准第9章规定，第二阶段实施日期（2022年7月1日）之后，所有新生产和进口的船舶发动机必须满足第二阶段排放限值。第二阶段实施前已生产但尚未销售的库存第一阶段发动机，在第二阶段实施后不得继续销售和装船使用。企业应在过渡期内合理安排生产和库存，避免因标准切换造成经济损失。如在第二阶段实施后发现仍有销售第一阶段发动机的行为，将按生产、销售不符合排放标准的产品进行处罚。
本文基于国家能力项目库2026年7月版数据和GB15097-2016标准正式文本编写。具体检测参数及限值仅供参考，检验判定请以国家标准正式文本和CMA资质检测机构出具的检测报告为准。
发布时间：2026年7月06日 | 数据版本：能力项目库2026-07-01 | 下次更新建议：标准修订发布时
