汽車涂裝綠色制造跟蹤研究

馬汝成

（機(jī)械工業(yè)第九設(shè)計(jì)研究院有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130011）

1 汽車涂裝綠色制造的意義

汽車涂裝綠色制造就是使涂裝生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)更少的能源輸入、更少的涂料和溶劑消耗、更少的水消耗、更少的 VOC和CO2排放、更少的顆粒物和各種廢棄物排放、更少的廢水排放，具有更高的生產(chǎn)效率和更優(yōu)良的工作環(huán)境。

涂裝綠色制造是汽車工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。建設(shè)涂裝綠色制造工廠，對(duì)國(guó)家倡導(dǎo)創(chuàng)建環(huán)境友好型、資源節(jié)約型、低碳經(jīng)濟(jì)型的和諧型社會(huì)，對(duì)造福于人類的生存具有極其重要的意義。我們必須按照《中國(guó)制造2025》行動(dòng)綱領(lǐng)，促進(jìn)涂裝生產(chǎn)向綠色化創(chuàng)新轉(zhuǎn)型升級(jí)，為國(guó)家提供可觀的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益。

2 國(guó)內(nèi)汽車涂裝節(jié)能減排的現(xiàn)狀

我國(guó)汽車合資企業(yè)和骨干自主企業(yè)的車身涂裝工藝水平和涂裝質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到國(guó)際水平，正在向著節(jié)能環(huán)保全面達(dá)標(biāo)、涂裝綠色制造發(fā)展。特別是近五年汽車合資企業(yè)新建的涂裝線就代表著當(dāng)今的世界一流的涂裝工藝裝備，達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平。但是，國(guó)內(nèi)的涂裝平均水平是大多汽車自主企業(yè)新建的涂裝線，還沿用傳統(tǒng)涂裝工藝，節(jié)能環(huán)保措施不完善；而原有的涂裝線更是應(yīng)用傳統(tǒng)的涂裝工藝，低效、高能耗、高污染。

以轎車車身涂裝為例，粗略估計(jì)我國(guó)現(xiàn)有年產(chǎn)10萬輛以上的涂裝線約上百條，已經(jīng)建成的涂裝線工藝裝備、節(jié)能減排技術(shù)水平現(xiàn)狀可分為三個(gè)檔次。參見表1。

表1 國(guó)內(nèi)轎車車身涂裝線的節(jié)能環(huán)保現(xiàn)狀

3 國(guó)內(nèi)外汽車涂裝節(jié)能減排技術(shù)的差距

國(guó)內(nèi)汽車自主企業(yè)的涂裝節(jié)能減排技術(shù)平均水平與國(guó)際先進(jìn)水平相比普遍存在著差距，主要為：在環(huán)保方面，VOC排放量是國(guó)際先進(jìn)水平的幾倍，僅有少部分新建的車身涂裝線達(dá)到國(guó)家推薦標(biāo)準(zhǔn)，大部分采用溶劑型中涂、面漆的車身涂裝線VOC排放量≥100 g/m2。在節(jié)能方面，國(guó)內(nèi)平均水平的轎車車身涂裝線能耗大于600 kWh/臺(tái)，CO2排放量在200 kgCO2/臺(tái)左右，很多車身涂裝線遠(yuǎn)高于此值。杜爾公司發(fā)布的國(guó)際先進(jìn)水平的綠色涂裝指標(biāo)為：能耗430 kWh/臺(tái)、CO2排放量＜140 kgCO2/臺(tái)、VOC排放量2.3 g/m2、耗水量397 L/臺(tái)、廢水排放量 160L/臺(tái)。而傳統(tǒng)水性漆涂裝指標(biāo)為：能耗900 kWh/臺(tái)、CO2排放量 291 kgCO2/臺(tái)、VOC排放量 30.8 g/m2、耗水量1065 L/臺(tái)、廢水排放量＞600L/臺(tái)。

我國(guó)各自主汽車企業(yè)涂裝技術(shù)水平發(fā)展很不平衡。與國(guó)際先進(jìn)水平比較大部分還是傳統(tǒng)溶劑型涂裝工藝水平，骨干自主汽車企業(yè)部分涂裝工藝裝備達(dá)到傳統(tǒng)水性漆涂裝工藝水平。參見表2。

4 汽車涂裝綠色制造的發(fā)展趨勢(shì)

隨著新能源汽車進(jìn)入規(guī)模生產(chǎn)使用階段，各國(guó)都面對(duì)一個(gè)急需降低汽車重量的課題。因此，輕量化車身設(shè)計(jì)正在改變車身結(jié)構(gòu)和材料。采取結(jié)構(gòu)改進(jìn)和新材料應(yīng)用等減重措施，必然帶動(dòng)涂裝生產(chǎn)方式的變化，這些變化也為涂裝綠色制造的發(fā)展提供了時(shí)機(jī)。在滿足涂裝質(zhì)量前提下，開發(fā)涂裝綠色新材料、新工藝、新裝備，開發(fā)輕量化車身引發(fā)涂裝生產(chǎn)方式改變的新技術(shù)，將是未來涂裝綠色制造的發(fā)展趨勢(shì)。

未來涂裝綠色制造技術(shù)主要發(fā)展趨勢(shì)：

（1）節(jié)能省資源。開發(fā)應(yīng)用低溫烘干涂料、低能耗和低耗水量的涂裝裝備，開發(fā)應(yīng)用新型節(jié)能減排的噴漆和烘干裝備，開發(fā)應(yīng)用涂裝裝備的余熱回收利用技術(shù)。

（2）環(huán)保少排放。發(fā)展應(yīng)用水性涂料和高固體分涂料；研發(fā)簡(jiǎn)化涂裝工藝、優(yōu)化緊湊型涂裝工藝；開發(fā)減少三廢排放和實(shí)現(xiàn)零排放的裝備技術(shù)；開發(fā)應(yīng)用免噴漆工藝和涂裝替代工藝。

（3）自動(dòng)化智能化。推廣應(yīng)用智能化機(jī)器人實(shí)現(xiàn)噴涂全部自動(dòng)化，提高涂裝效率和涂料利用率；發(fā)展智能化能源監(jiān)控管理系統(tǒng)，創(chuàng)建應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)信息化、智能化涂裝生產(chǎn)管理系統(tǒng)；創(chuàng)新發(fā)展輕量化車身（非金屬材料）涂裝工藝和裝備、車身模塊化涂裝工藝及裝備；研發(fā)應(yīng)用車身制造與涂裝生產(chǎn)一體化制造技術(shù)。

5 國(guó)內(nèi)汽車涂裝綠色制造的目標(biāo)

結(jié)合“中國(guó)制造 2025”行動(dòng)綱領(lǐng)的“綠色制造”，更加嚴(yán)格的控制有機(jī)廢氣（VOC）排放量、CO2排放量、新鮮水消耗用量、廢水排放量、總能耗等節(jié)能減排指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)汽車涂裝綠色制造。參見表3。

表3 國(guó)內(nèi)汽車涂裝綠色制造主要控制目標(biāo)

6 國(guó)內(nèi)汽車涂裝綠色制造技術(shù)升級(jí)

為了實(shí)現(xiàn)汽車涂裝綠色制造，世界著名的汽車公司如德國(guó)大眾、寶馬、奔馳等已經(jīng)樹立了樣板，建成的綠色涂裝工廠都收到良好的實(shí)效。這是為全人類生存負(fù)責(zé)，大勢(shì)所趨。按照《中國(guó)制造2025》行動(dòng)綱領(lǐng)，推動(dòng)涂裝生產(chǎn)向綠色制造轉(zhuǎn)型升級(jí)。我國(guó)自主汽車企業(yè)需要針對(duì)涂裝老廠和新建廠進(jìn)行技術(shù)升級(jí)。參見表4。

7 國(guó)內(nèi)汽車涂裝綠色制造的技術(shù)發(fā)展方向

在滿足涂裝質(zhì)量前提下，涂裝綠色制造工藝及裝備需要在節(jié)能減排方面進(jìn)行創(chuàng)新和提升。未來我國(guó)汽車涂裝綠色制造技術(shù)必將朝著低能耗、低污染、高效率和智能化方向發(fā)展。參見表5。

表4 國(guó)內(nèi)自主汽車企業(yè)涂裝綠色制造技術(shù)升級(jí)

8 汽車涂裝綠色制造的實(shí)施建議

（1）強(qiáng)化國(guó)家監(jiān)督機(jī)制。國(guó)家應(yīng)該盡快完善制定涂裝綠色制造的強(qiáng)制性法規(guī)。盡快推進(jìn)落實(shí)《中國(guó)制造2025》制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的相關(guān)工作。

（2）推動(dòng)實(shí)現(xiàn)涂裝綠色制造。組織我國(guó)有關(guān)部門、行業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新、推動(dòng)、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。建立國(guó)家級(jí)“中國(guó)涂裝技術(shù)研究開發(fā)中心”，統(tǒng)籌規(guī)劃、研究、創(chuàng)新、推廣應(yīng)用。

（3）老廠改造必須應(yīng)用相適應(yīng)的綠色制造技術(shù)。老廠改造必須執(zhí)行國(guó)家規(guī)定的涂裝綠色制造控制指標(biāo)，應(yīng)用涂裝綠色制造技術(shù)。

（4）新建工廠必須實(shí)現(xiàn)綠色制造。新建工廠必須嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家法規(guī)，合理應(yīng)用涂裝綠色制造技術(shù)、綠色建筑工程技術(shù)。

（5）加強(qiáng)綠色制造意識(shí)和技術(shù)的培訓(xùn)。培訓(xùn)企業(yè)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員，掌握涂裝綠色制造的生產(chǎn)技術(shù)和管理。

（6）加強(qiáng)培養(yǎng)自主創(chuàng)新的能力。在消化、吸收和引進(jìn)新技術(shù)基礎(chǔ)上走自主創(chuàng)新之路。

（7）加強(qiáng)輕量化汽車涂裝制造技術(shù)的研發(fā)。跟進(jìn)汽車輕量化制造技術(shù)和車身制造一體化技術(shù)進(jìn)步，做好涂裝綠色制造新技術(shù)的開發(fā)與儲(chǔ)備，以適應(yīng)汽車制造技術(shù)的發(fā)展。

表5 國(guó)內(nèi)汽車涂裝綠化制造的技術(shù)發(fā)展方向

9 結(jié)束語

減少涂裝制造全過程對(duì)能源和環(huán)境的負(fù)面影響，同時(shí)提高材料、能源和資源的利用率，提高生產(chǎn)效率，達(dá)到涂裝綠色制造的目標(biāo)，是我們?yōu)閷?shí)現(xiàn)我國(guó)涂裝綠色制造共同努力的方向。