汽車涂裝綠色制造跟蹤研究

馬汝成

（機械工業(yè)第九設計研究院有限公司，吉林 長春 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實現(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。建設涂裝綠色制造工廠，對國家倡導創(chuàng)建環(huán)境友好型、資源節(jié)約型、低碳經濟型的和諧型社會，對造福于人類的生存具有極其重要的意義。我們必須按照《中國制造2025》行動綱領，促進涂裝生產向綠色化創(chuàng)新轉型升級，為國家提供可觀的經濟效益和良好的社會效益。

2 國內汽車涂裝節(jié)能減排的現(xiàn)狀

我國汽車合資企業(yè)和骨干自主企業(yè)的車身涂裝工藝水平和涂裝質量已經達到國際水平，正在向著節(jié)能環(huán)保全面達標、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今的世界一流的涂裝工藝裝備，達到了國內領先、國際先進水平。但是，國內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，粗略估計我國現(xiàn)有年產10萬輛以上的涂裝線約上百條，已經建成的涂裝線工藝裝備、節(jié)能減排技術水平現(xiàn)狀可分為三個檔次。參見表1。

表1 國內轎車車身涂裝線的節(jié)能環(huán)?，F(xiàn)狀

3 國內外汽車涂裝節(jié)能減排技術的差距

國內汽車自主企業(yè)的涂裝節(jié)能減排技術平均水平與國際先進水平相比普遍存在著差距，主要為：在環(huán)保方面，VOC排放量是國際先進水平的幾倍，僅有少部分新建的車身涂裝線達到國家推薦標準，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，國內平均水平的轎車車身涂裝線能耗大于600 kWh/臺，CO2排放量在200 kgCO2/臺左右，很多車身涂裝線遠高于此值。杜爾公司發(fā)布的國際先進水平的綠色涂裝指標為：能耗430 kWh/臺、CO2排放量＜140 kgCO2/臺、VOC排放量2.3 g/m2、耗水量397 L/臺、廢水排放量 160L/臺。而傳統(tǒng)水性漆涂裝指標為：能耗900 kWh/臺、CO2排放量 291 kgCO2/臺、VOC排放量 30.8 g/m2、耗水量1065 L/臺、廢水排放量＞600L/臺。

我國各自主汽車企業(yè)涂裝技術水平發(fā)展很不平衡。與國際先進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

隨著新能源汽車進入規(guī)模生產使用階段，各國都面對一個急需降低汽車重量的課題。因此，輕量化車身設計正在改變車身結構和材料。采取結構改進和新材料應用等減重措施，必然帶動涂裝生產方式的變化，這些變化也為涂裝綠色制造的發(fā)展提供了時機。在滿足涂裝質量前提下，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)涂裝生產方式改變的新技術，將是未來涂裝綠色制造的發(fā)展趨勢。

未來涂裝綠色制造技術主要發(fā)展趨勢：

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

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

（3）自動化智能化。推廣應用智能化機器人實現(xiàn)噴涂全部自動化，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)建應用互聯(lián)網信息化、智能化涂裝生產管理系統(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)應用車身制造與涂裝生產一體化制造技術。

5 國內汽車涂裝綠色制造的目標

結合“中國制造 2025”行動綱領的“綠色制造”，更加嚴格的控制有機廢氣（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，實現(xiàn)汽車涂裝綠色制造。參見表3。

表3 國內汽車涂裝綠色制造主要控制目標

6 國內汽車涂裝綠色制造技術升級

為了實現(xiàn)汽車涂裝綠色制造，世界著名的汽車公司如德國大眾、寶馬、奔馳等已經樹立了樣板，建成的綠色涂裝工廠都收到良好的實效。這是為全人類生存負責，大勢所趨。按照《中國制造2025》行動綱領，推動涂裝生產向綠色制造轉型升級。我國自主汽車企業(yè)需要針對涂裝老廠和新建廠進行技術升級。參見表4。

7 國內汽車涂裝綠色制造的技術發(fā)展方向

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

表4 國內自主汽車企業(yè)涂裝綠色制造技術升級

8 汽車涂裝綠色制造的實施建議

（1）強化國家監(jiān)督機制。國家應該盡快完善制定涂裝綠色制造的強制性法規(guī)。盡快推進落實《中國制造2025》制造強國戰(zhàn)略的相關工作。

（2）推動實現(xiàn)涂裝綠色制造。組織我國有關部門、行業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新、推動、實現(xiàn)目標。建立國家級“中國涂裝技術研究開發(fā)中心”，統(tǒng)籌規(guī)劃、研究、創(chuàng)新、推廣應用。

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

（4）新建工廠必須實現(xiàn)綠色制造。新建工廠必須嚴格執(zhí)行國家法規(guī)，合理應用涂裝綠色制造技術、綠色建筑工程技術。

（5）加強綠色制造意識和技術的培訓。培訓企業(yè)有關領導和技術人員，掌握涂裝綠色制造的生產技術和管理。

（6）加強培養(yǎng)自主創(chuàng)新的能力。在消化、吸收和引進新技術基礎上走自主創(chuàng)新之路。

（7）加強輕量化汽車涂裝制造技術的研發(fā)。跟進汽車輕量化制造技術和車身制造一體化技術進步，做好涂裝綠色制造新技術的開發(fā)與儲備，以適應汽車制造技術的發(fā)展。

表5 國內汽車涂裝綠化制造的技術發(fā)展方向

9 結束語

減少涂裝制造全過程對能源和環(huán)境的負面影響，同時提高材料、能源和資源的利用率，提高生產效率，達到涂裝綠色制造的目標，是我們?yōu)閷崿F(xiàn)我國涂裝綠色制造共同努力的方向。