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我國汽車涂裝向綠色涂裝轉型升級

我國汽車涂裝向綠色涂裝轉型升級

【摘要】:
核心技術(產品)不掌握在手中,產品和企業的競爭能力弱,而同樣靠引進技術、資金發展起來的兄弟行業(如高鐵、電信、家電和核能等)通過消化吸收引進技術,再創新,不僅掌握了核心技術,結合國情再創新,占領了國內市場,還走出國門,成為發達國家同行的競爭對手;?  汽車涂裝的能耗和污染物(VOC、CO2、廢水和廢棄物等)排放量遠高于國際當前平均水平。多數汽車車身涂裝線的涂裝公害嚴重,能耗和水耗大,資源利用率低,
核心技術(產品)不掌握在手中,產品和企業的競爭能力弱,而同樣靠引進技術、資金發展起來的兄弟行業(如高鐵、電信、家電和核能等)通過消化吸收引進技術,再創新,不僅掌握了核心技術,結合國情再創新,占領了國內市場,還走出國門,成為發達國家同行的競爭對手;
 
  汽車涂裝的能耗和污染物(VOC、CO2、廢水和廢棄物等)排放量遠高于國際當前平均水平。多數汽車車身涂裝線的涂裝公害嚴重,能耗和水耗大,資源利用率低,VOC排放量在100g/m2以上,每臺車身的涂裝能耗和CO2排放量、耗水和廢水排放量是國際水平的2~3倍,甚至更多。如果再不治理,再不升級、再不采用綠色汽車涂料和涂裝工藝技術,則會嚴重影響人類的生存環境和國民經濟的持續發展。
 
  車用涂料市場85%左右被洋品牌占有,部分高端涂料還靠進口。
 
  增強清潔生產觀念,確立“綠色涂裝”理念
 
  2003年我國就頒布了《清潔生產促進法》,可是清潔生產的觀念不強,10年來GDP上去了,工業發達地區的霧霾天數增多了,京津地區2014年未達到國家標準的天數已達全年天數的57%。為了碧水藍天,節能減排,可持續性發展等時代和社會要求,必須加強宣講,增強清潔生產觀念和確立“綠色涂裝”理念
 
  國內汽車涂裝清潔生產法規現狀
 
  國家環??偩钟?006年8月15日發布HJ/T293—2006《清潔環保生產標準-汽車制造業(涂裝)》,2006年12月1日開始實施,標準的指標要求摘錄于表1中?! 〗陙?,國內部分地區發布或正在制定汽車涂裝VOC排放標準,摘錄歸納于表2中。
 
  個人認為國家和地方標準都存在VOC排放指標過多(按涂層多少和車型分級不科學),指標不全,標準的可操作性差。
 
  近年來我國宏觀經濟發展進入“新常態”階段,國家已將涂料涂裝行業納入霧霾產生源之一,要頒布強制性的涂裝清潔生產標準,正在醞釀涂料的VOC含量和涂裝VOC排放超標收稅,國家發改委、環境保護部、工業和信息化部已經委托中國表面工程協會涂裝分會起草編制《涂裝行業清潔生產評價指標體系》,并要求在2015年上半年完成。按國家“清潔生產促進法”和“綠色涂裝”理念以及國內涂裝清潔生產的現狀,筆者認為編制“評價指標體系”是為涂裝行業立法,制定強制性的“涂裝行業的環保法”,向涂裝分會《涂裝行業清潔生產評價指標體系》起草小組建議和推薦VOC、CO2能耗;控制涂裝全過程的VOC、CO2、廢水等的總排放量,能耗和水耗總量,計算單位涂裝面積(或每套被涂物)的各指標的排放量(或耗用量),作為標準的評價指標(參見表3,圖1)。
 
近年來,國內部分地區發布或正在制定汽車涂裝VOC排放標準,摘錄歸納于表2中。
淺談我國汽車涂裝向綠色涂裝轉型升級
  在生產現場測定VOC排放濃度及其組成因工況不同很難實現,從源頭抓起,采用總量控制法(如VOC控制涂料耗用量中VOC含有量、工藝用有機溶劑耗用量和加熱減量等),提高標準的可操作性,有利于監控考評。另外有害物質(如苯系溶劑、重金屬等)從源頭(涂料)就控制,涂料配方設計時就應消除。
 
  近年來我國宏觀經濟發展進入“新常態”階段,國家已將涂料涂裝行業納入霧霾產生源之一,要頒布強制性的涂裝清潔生產標準,正在醞釀涂料的VOC含量和涂裝VOC排放超標收稅,國家發改委、環境保護部、工業和信息化部已經委托中國表面工程協會涂裝分會起草編制《涂裝行業清潔生產評價指標體系》,并要求在2015年上半年完成。按國家“清潔生產促進法”和“綠色涂裝”理念以及國內涂裝清潔生產的現狀,筆者認為編制“評價指標體系”是為涂裝行業立法,制定強制性的“涂裝行業的環保法”,向涂裝分會《涂裝行業清潔生產評價指標體系》起草小組建議和推薦VOC、CO2能耗;控制涂裝全過程的VOC、CO2、廢水等的總排放量,能耗和水耗總量,計算單位涂裝面積(或每套被涂物)的各指標的排放量(或耗用量),作為標準的評價指標(參見表3,圖1)。
 
近年來,國內部分地區發布或正在制定汽車涂裝VOC排放標準,摘錄歸納于表2中。
淺談我國汽車涂裝向綠色涂裝轉型升級
  在生產現場測定VOC排放濃度及其組成因工況不同很難實現,從源頭抓起,采用總量控制法(如VOC控制涂料耗用量中VOC含有量、工藝用有機溶劑耗用量和加熱減量等),提高標準的可操作性,有利于監控考評。另外有害物質(如苯系溶劑、重金屬等)從源頭(涂料)就控制,涂料配方設計時就應消除。
 
  在生產現場測定VOC排放濃度及其組成因工況不同很難實現,從源頭抓起,采用總量控制法(如VOC控制涂料耗用量中VOC含有量、工藝用有機溶劑耗用量和加熱減量等),提高標準的可操作性,有利于監控考評。另外有害物質(如苯系溶劑、重金屬等)從源頭(涂料)就控制,涂料配方設計時就應消除。
 
  在3月的兩會上李克強總理作政府工作報告說“環境污染是民生之患,民心之痛,要鐵腕治理”。習近平主席強調“對破壞生態環境的行為,不能手軟,不能下不為例”。使我們更覺得為涂裝行業制定防止涂裝公害法(環保法)的必要性,咱們應該積極響應。希望新編制的“涂裝行業清潔生產評價指標體系”不要成為HT/T293-2006《清潔生產標準-汽車制造(涂裝)》的翻版。應使其可行性、可操作性好,應是強制性法規,能覆蓋涂裝行業。
 
  國內汽車涂裝清潔生產的現狀:近年來引進建成的幾個轎車車身涂裝車間達到歐洲先進的綠色涂裝車間(Eco+paintshop)水平(見表4)。例如2013年7月10日投產的華晨寶馬公司(BBA)鐵西涂裝車間達到可持續的能耗環保先進指標(參見表5,圖2)??墒前l展不平衡,國內大多數車身涂裝線還是采用有機溶劑型涂料和4C4B老工藝,VOC排放量100g/m2以上,每臺車身涂裝CO2排放量200~300kg/臺(日本先進水平100kg/臺),耗水總量超過1000L/臺。
 
第一代是以油性漆、硝基噴漆和醇酸樹脂涂料為主體的汽車涂料適應較原始的作坊式生產向流水式涂裝生產線工業化之需要。
  第一代是以油性漆、硝基噴漆和醇酸樹脂涂料為主體的汽車涂料適應較原始的作坊式生產向流水式涂裝生產線工業化之需要。
 
  第二代是采用高檔合成樹脂(例如氨基樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯樹脂和環氧樹脂等)為基的優質合成樹脂汽車涂料,以適應涂裝質量(外觀裝飾性、防蝕性、耐候性)和延長汽車車身使用壽命之需要。例如開發采用陰極電泳涂料及其涂裝技術成倍提高汽車車身的防蝕性,使車身使用壽命延長到10年以上。
 
  第三代是綠色汽車涂料。開發采用低VOC,節能型涂料(如水性涂料、高固體份涂料、粉末涂料),以適應環保、節能減排,可持續發展等當今時代和社會的需求。在歐美,基本上完成了這一次的汽車涂料·涂裝的更新換代,實現了綠色涂裝。國內近幾年才開始轉型升級,已采用綠色涂料·涂裝工藝的涂裝線估計約占20~30%。
 
  如在2020年前,實現汽車涂裝綠化,十三·五期間應規劃綠色創新,宜開發采用6個綠色汽車涂料及涂裝工藝技術。
 
  6個綠色汽車涂料及涂裝工藝技術
 
  ·涂裝前處理方面,開發采用新一代無磷環保薄膜型轉化膜處理工藝(如硅烷處理、鋯鹽處理貨兩者復合型前處理工藝)替代傳統的三元鋅系磷化處理工藝。塑料件涂裝前采用干冰雪清洗新工藝替代現用的脫脂、水洗、烘干、冷卻工藝。
 
  ·陰極電泳(CED)涂料應結合實際進行個性化開發新產品,改進老產品,具體品種參見表6)。
 
近年來,國內部分地區發布或正在制定汽車涂裝VOC排放標準,摘錄歸納于表2中。
  ·開發采用新型可再生的液態消聲材料LASD(Light Applied Sound Deadness)替代現用瀝青熱熔片和PVC涂料。
 
  ·在綠化中涂、面漆涂裝工藝過程中為了節能減排、降低涂裝成本,開發采用現已成為汽車車身的典型涂裝工藝的緊湊型工藝(3C1B和免中涂工藝),與“三濕”噴涂工藝配套開發采用以下兩個系統的汽車涂料。
 
  A、高固體份(HS)有機溶劑型中涂、底色漆和罩光清漆。
 
  B、水性中涂、底色漆(BC1、BC2和適用于免中涂工藝的功能性底色漆)和溶劑型罩光清漆(1K或者2K)。
 
  HS系列中涂、面漆適用于噴涂有機溶劑型涂料的老涂裝線的改造,新建涂裝線宜采用水性涂料,更利于降低VOC的排放量。
 
  ·開發采用低溫烘干型OEM汽車涂料。這不僅降低烘干能耗,更主要是適應車身輕量化和塑料件涂裝之需要。如為車身輕量化開發120℃和80℃涂裝工藝(即80℃固化型中涂、底色漆和罩光漆,它們的技術性能參數與140℃涂裝工藝完全相同,且成本不高)。
 
  ·開發、改進汽車修補用涂料。如修補用中涂、底色漆也實現水性化;室溫自干型低VOC清漆,噴涂后在一小時之內室溫下完成拋光,其高固體含量,修補外觀性好。
 
  堅持走涂料·涂裝一體化之路
 
  在市場經濟條件下,產品和企業的競爭力強,才能生存下去。市場競爭力來源于創新、產品的不斷改進和優良的售前售后服務。大的跨國涂料公司為確保涂料品牌,始終緊跟汽車工業的需求和汽車涂裝技術的進步,創新開發新產品和改進老產品,把涂層作為公司的最終“產品”,涂料作為“半成品”,制造業的原料,做好售前售后服務,指導用戶用好涂料,獲得優質涂層,作為企業的責任,義務和最終目標(因為涂料是汽車廠的原材料,只有通過涂裝才能實現其全部價值)。因此都設置強大的研發技術中心,應用試驗基地和強有力技術服務團隊。堅持涂料的改進和創新一定要能夠為客戶、給最終端消費者帶來價值,滿足其需求。
 
  在計劃經濟體制下成長起來的骨干國營汽車涂料廠,在向市場經濟轉軌過程中克服不了舊觀念(仍將涂料當成自己企業的最終產品),不重視售后服務,加上創新開發能力弱,而被淘汰出局。經驗教訓了我們,要做強汽車涂料·涂裝行業,必須堅持走涂料·涂裝一體化之路。
 
  當初的工業涂裝,工藝以及設備簡陋(可理解為一把刷子、一個漆桶就可以涂裝),涂裝方法以刷、噴、浸為主,涂膜固化基本是自干、中、低溫烘干(涂一道漆、烘一次)。涂料與涂裝的關系不夠密切也影響不大。隨工業的發展,產量的提高,涂層的質量要求提高、環保、節能減排、可持續發展等社會需求的提高,現代涂料與涂裝的關系已不可分割,成為相互依存,相互促進的關系。很多綠色涂裝工藝技術靠涂料·涂裝聯合攻關創新開發而實現?,F代涂裝技術含量高(自動化程度高,力求高效率),如電泳涂裝法、粉末涂裝法、自動靜電涂裝法、雙組份噴涂等都需要專用涂料或者具有相應施工特性的涂料來配套。又如“三濕”噴涂工藝、金屬色和珠光色面漆噴涂工藝、UV固化工藝、涂膜烘干(固化)低溫化、環保型涂料(水性涂料、高固體份涂料、粉末涂料)的涂裝等高效新工藝均需涂料與涂裝聯合開發實現。有的涂料廠已將用戶(涂裝工作者)當作為現用涂料產品優化和新產品開發的合創者(或聯合開發攻關的合作伙伴)。
 
文中數據來源:前瞻產業研究院《2015-2020年中國涂裝行業市場需求預測與投資戰略規劃分析報告》:http://bg.qianzhan.com/report/detail/56dafc80ec644221.html
 
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