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[塑料] 低碳下汽车行业再生塑料应用

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发表于 2013-11-8 11:07:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
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本帖最后由 846082533 于 2015-12-31 14:58 编辑 <br /><br />低碳形势下再生塑料应用背景
在全球气候变暖背景下,无论是《京都议定书》、哥本哈根气候国际大会,还是我国设立的广东、辽宁、湖北、陕西、云南5省和天津、重庆、深圳、厦门、杭州、南昌、贵阳、保定8市低碳试点,共同的目标是开发利用“低碳能源”,发展“低碳经济”,建立循环经济、再生资源利用、开发和使用节能材料,推进新能源汽车等低碳经济产业体系。
低碳经济(Low-carbon economy)的特征是以减少温湿气体排放为目标,构筑低能耗、低污染、低排放为基础的经济发展体系,在充分识别碳源和碳足迹后,目前,汽车企业主正采取以下措施:
> 采用回收材料,扩大再生和可再生资源利用种类和范围;
> 通过减少产业链各阶段能源消耗来实现低碳;
> 通过采用轻质高强材料给构件“减肥”,减轻产品重量,节省材料。
★ 汽车企业如何采用回收材料,并扩大再生和可再生资源利用种类和范围的。
除了低碳要求外,还有报废汽车法规:在欧盟2000/53/EC指令(ELV)已明确要求,针对M1、N1类车2015年整车材料回收率要达到95%。我国也将在2013年实施的汽车回收利用法规中,要求M1、N1类整车材料回收率85%。
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采取措施:首先分析汽车用材构成,以及使用可回收材料的主体-汽车产品。
从表1中可以得出,控制整车回收率,提高材料可回收性,重点放在塑料的选用和提高其单车用量。
塑料选用措施:
◆ 选材“归一化”处理;
◆ 逐步淘汰热固性材料,选用热塑性或其他替代材料;
◆ 淘汰回收中对环境有危害的材料,如PVC材料等;
◆ 提高单车塑料用量。
★ 汽车行业如何减少生产过程中能源消耗,如何实现低碳,首先来看汽车塑料制品产业链:
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上图可以看出,采用再生塑料可以避免在第一阶段产生的CO2排放及其他资源消耗和环境污染,而且减少CO2排放较为明显。
如沙伯基础创新塑料开发、生产的ValoxiQ树脂(基于聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT),是他们采用其他报废产品经过改性、造粒的再生塑料,减少高达34%至47%的二氧化碳排放量。前期研究欧美、日韩等市场再生塑料发现,报废塑料采取再生循环,极大地促进资源循环利用,发展低碳经济。再生塑料将是低碳经济的一个不可缺少的组成部份。
中汽协发布数据,2010年我国汽车年产量已经突破1800万辆,而且还将逐年增加,同时,每年报废汽车也在增加,形成了很大的报废汽车后市场,为再生塑料市场提供了一个很大的契机。
★ 通过对整车“瘦身”5-8%,减少CO2排放和减少能源消耗。
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汽车行业再生塑料应用现状
国内某合资汽车企业,在其塑料标准中明确对回收料使用情况进行规范,其规定内容如下:
● 汽车企业无特殊要求时,允许加工企业部分掺入回收料(再生塑料和回料),但掺入量要不超过8%,并还要向汽车企业进行申报。
● 针对保险杠、门板及立柱装饰板等产品,其对冲击、外观、强度等要求较高,在汽车技术标准中明确要求不得使用回收料进行生产。
杜力顿ECOBV35H2为各类汽车工业应用而设计开发出一种聚酰胺6产品,这种热塑性塑料中含有35%的玻璃纤维,热稳定性好,可用于引擎盖下长时间处在高温环境中的零部件,其中采用了20%-30%可回收材料。
在其发布的信息中,他们指出所采用的回收材料主要来自于:
▲ 经过检验合格的生产废弃物的再生产品;
▲ 因颜色改变等原因而弃用的非卖品批次材料。
目前,国内自主品牌汽车企业,对回料或再生塑料的使用还是比较谨慎的。截止到现在,还没有自主品牌汽车企业,在其技术标准或技术协议等文件中,明确规定对塑料的回料或再生塑料的使用要求。而且在与供应商交流时,明确不允许采用再生塑料,行业交流时,也刻意避免此类话题,只强调对材料性能等技术要求。
产生上述现象,主要有以下几个原因:
◎ 传统认识观念:普遍认为回料或再生塑料已经丧失其原有的力学性能,且气味较大污染车内环境,只能作为废品或降级处理;
◎ 缺乏基础数据:主要是缺少添加再生塑料前后塑料粒子的基础数据,汽车企业和零部件加工企业没有专门对其积累或研究;
◎ 再生塑料质量稳定性相对较差:由于再生塑料原料来源多元化,质量参差不齐,性能稳定性较差,批次之间的性能差别较大,采用该材料可能会造成最终汽车产品性能极不稳定;
◎ 缺乏技术规范:针对再生塑料,国内自主品牌的汽车企业还没有建立相关技术标准和质量控制体系,无法判定再生塑料是否满足最终产品性能要求。
汽车行业的零部件供应商,基于成本压力或投机钻营行为等,存在使用回料和再生塑料的现象,尤其是低价位产品。经过前期调研发现,一些具有相当规模的零部件加工企业和塑料粒子生产企业,其采购的塑料粒子中回料或再生塑料比例高达15%以上。汽车企业很难判定产品中是否混有回料种类、含量等。但也采取以下几种措施来控制产品质量:
◎ 针对汽车主体塑料制品,汽车企业要求零部件加工企业采购指定的原材料供应商,并进行监督;
◎ 部分汽车企业在整车开发阶段和日常生产过程,对产品性能认证时,只要满足性能、环保等要求即可。
还有部分少数汽车企业,产品属于失控状态。
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汽车行业对再生塑料要求
汽车企业选用塑料等材料的基本原则,有以下几个方面:
▲ 满足产品力学性能要求;
▲ 满足有害物质、车内气味等材料环保和法规性要求;
▲ 满足产品耐冲击、高低温等可靠性、老化要求;
▲ 满足结构设计要求;
▲ 满足成型性要求等。
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总的来说,汽车企业以满足力学性能和环保特性等要求,但在低碳经济形势下,各国政策也在鼓励相关企业开展循环经济、节能材料和资源回收利用工作。
汽车行业使用塑料量较大,在满足性能要求下,可以积极引导供应商使用再生资源。随着产销量和单车塑料用量增加,汽车企业引导、监督和系统管理再生塑料应用具有十分重要意义。同时,汽车企业及零部件生产企业和再生塑料企业均要建立材料的认可规范和质量管控体系,以保证产品质量:
◆ 材料及其零部件性能要求的技术标准;
◆ 制定对材料和零部件性能认可规范、流程;
◆ 在开发阶段和量产阶段,严格控制质量和产品一致性;
◆ 建立原材料日常监督及管控机制。
再生塑料企业近期有个很好的机遇,随着国内汽车企业对材料管控的深入,现在自主品牌的汽车企业正逐步对塑料原材料进行管控,即直接认可原材料,并要求主体零部件加工企业采购认可后的产品。
在建立上述体系时,再生塑料企业、零部件加工企业和汽车企业等技术联合,逐步将再生塑料纳入体系建设中,允许零部件加工企业采购再生塑料,引领汽车行业再生资源发展,将低碳经济落实到实处。作为汽车企业材料管理及技术人员,我们也将再生塑料作为后期工作一个方向,将再生塑料纳入材料管控系统。
■ 识别出特殊要求零部件,并明确对再生塑料要求;
■ 建立再生塑料技术要求规范和技术标准;
■ 建立汽车企业、零部件加工企业及原材料供应商的区域技术联盟,建立再生塑料应用机制。
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再生塑料在汽车上应用存在的问题
既然再生塑料应用是低碳经济的一个不可缺少的组成部份。那么要在汽车企业成功大量地应用,我个人认为,应解决质量控制和目前管理混乱等问题。
由于国内再生塑料企业较多,规模大小不一,且产品质量控制能力和技术手段差距较大,因此再生塑料质量水平还有待提高,产品质量一致性也需要有较大改进。同时,再生塑料市场还需要进一步完善以下几方面问题:
▲ 回收报废产品缺少细分工艺和有害处理,不同材料混杂,严重影响产品性能等;
▲ 再生塑料企业条件较差,尤其是家庭型小作坊回收企业,不仅产品质量无法保证,噪声、废水等对环境污染也较大;
▲ 部分塑料在进行处理过程中,会产生对工作人员和环境危害的气体等,造成对环境等二次污染。

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