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汽车回收的未来挑战

来源:荣格 发布时间:2017-09-06 424
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国务院于2016年9月发布的《关于修改(报废汽车回收管理办法)的决定(征求意见稿)》中明确表示,报废汽车“五大总成”可交给零部件再制造企业。在此背景下,报废汽车的再使用、再利用、再制造与回收处置迎来巨大的发展空间。

随着燃油排放及油耗法规的日益严苛,汽车减重愈加具有现实意义。而在众多减重方案中,“以塑代钢”以及其它塑料替代方案已经开始为业界所接受,并逐渐流行起来。

如今,无论是外饰、内饰,还是结构件和功能件,塑料用量都在不断地增加,且随着工程塑料硬度、强度、拉伸性能的不断提高,塑料车窗、车门、骨架乃至全塑汽车也已逐步出现。例如,凭借车身上大量使用的碳纤维材质,宝马7系的车身质量下降了15%,不仅如此,碳纤维车门能确保车身内部经受住来自侧面的撞击。

根据“联合国环境规划署”的一项研究称,车辆制造是对环境造成最大破坏的人为活动之一。庆幸的是,原始设备制造商(OEM)也都开始意识到资源密集型的制造工艺不仅成本高昂,同时也不利于环保。而车用塑料和碳纤维用量的增加也将给报废汽车的拆解者带来诸多挑战。正如美国伍斯特理工学院(WPI)机械工程教授兼金属加工研究所创办负责人DiranApelian所提及的那样:循环经济的概念越来越流行,汽车制造商们也正在致力于解决材料的回收和再利用问题。

DiranApelian认为:“在汽车制造领域,节能环保的大趋势正在改变着汽车的设计和生产方式。这也使得在产品报废时,能够对其进行拆解变得愈发重要。但是,并非所有的塑料都可以有效替代原有的汽车材料,我们不得不面对的是——还有很大一部分零部件的难以拆解、回收和再利用。而我们需要做的是——寻找可重复利用的轻量化材料和改进工艺流程,让更多部件实现回收、再利用。例如,作为100%的可回收材料,铝发动机在汽车零部件及白车身上的应用愈发显眼。”

当前,汽车材料大致可分为黑色金属材料和有色金属材料两种。但DiranApelian指出,这种分类太过于简单,今后将需要开发各种智能分拣技术,大大提高回收效率。据美国GLR Advanced Recycling公司总裁兼合伙人Michael Bassipour介绍,汽车回收商需要及时了解目前汽车中所使用的各种材料,以便当回收拆解时,可以分类选择。然而,新市场也将不断涌现,而更复杂的回收方式也会应运而生。

改性工艺

除了复合材料的大量使用,OEM厂商还使用一些将在这些车辆的最终回收过程中发挥作用的改性生产工艺。美国卡万塔(Covanta)公司环境解决方案部门总监David Schroeder表示:“节能已成为不可逆转的趋势。以涂装工艺为例,它不仅非常耗水,也是汽车装配厂在建造、操作和维护流程中最昂贵的环节,同时,它也是工厂内最大的危险性废物流。”为此,各种新技术不断地被引入油漆车间,通过在不使用化学品、水或其他添加剂的情况下去除空气中的涂料散发的颗粒,以此减少对环境的影响。不仅如此,这些颗粒也可以在汽车报废的拆解过程中被轻易消除。

“诸如此类的,能够降低二氧化碳排量、能源消耗和用水量的工艺,将会大大减少涂装过程对环境造成的影响。不止如此,这也将与汽车制造商处理其废料和回收利用的方式无缝对接。”David Schroeder说道。

据悉,美国环保署(EPA)开发了致力于防止污染以及给人类和环境带来的污染风险的环境设计项目,在消除汽车报废回收过程中产生的危险废物流方面已取得很大的进展。一个典型的案例就是消除了许多旧车型的电路开关中的汞(水银)。此外,聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE,通常包括:高密度聚乙烯、低密度聚乙烯)拥有强劲的回收市场,但如ABS树脂(使用最广泛的工程塑料之一)和聚氯乙烯(PVC)等仍然很难回收。

汽车涂装工艺

汽车涂装工艺

David Schroeder 表示:“车辆报废一直都是我们关注的焦点。现在由于很多汽车塑料零部件使用了不可逆联接,如粘接、铆接和焊接,手工拆解费时费力,很多拆车厂不愿在车体粉碎前把塑料零部件拆解下来,而是和车体一起粉碎。但这种汽车破碎残余物(ASR)方法被越来越多人的反对,便捷可靠的拆解方式迫在眉睫。”

OEM厂商必须谨记报废回收原则

数据显示,美国目前汽车保有量约2亿辆,年报废量1,200万辆,拥有较为完善的汽车回收处理设施,实现了80%报废汽车的再使用、再利用、再制造与回收处置。据悉,SIA公司(Subaru of Indiana Automotive,Inc.)是美国首个实现废弃物零填埋目标的汽车装配厂。现在,废弃物零填埋越来越受欢迎,并且已跃升成为废弃物处理方面的行业标准。

宝马7 系采用了碳纤维车门,以确保车身内部经受得住来自侧面的撞击。

宝马7 系采用了碳纤维车门,以确保车身内部经受得住来自侧面的撞击。

2000年至2015年间,SIA公司通过采用4R原则——减量(Reduce)、重复使用(Reuse)、循环使用(Recycle)和再生(Recover),由此将每辆车每年产生的废弃物数量减少了53%,并且削减了数百万美元的费用。此外,对于回收再利用等努力举措后遗留下来的那些非危险性废弃物,SIA每年会向Covanta位于美国印第安纳波利斯的资源回收厂运送其中的4%(即3,000吨废弃物量),用于处置或作能源和金属回收之用。在该资源回收厂内,SIA公司的非危险性废弃物从垃圾填埋场被转移,并被用作燃料,为印第安纳波利斯当地的制造业提供蒸汽动力。

与SIA相似,丰田的北美工厂在2015年通过回收举措共减少、再利用和回收了96%的非管制型废弃物,重量总计超过9亿磅。

打造稳定的汽车回收流程

据悉,每年约有1,800万辆汽车被报废,迫于成本压力,回收公司也在不断对回收流程进行修正和优化。在这方面,GLR Advanced Recycling公司颇有心得。在DiranApelian看来,具有经济效益的回收工艺才能保证可持续发展。

根据规划,到2020年,中国废旧汽车资源综合利用率要达到95%以上,预计报废汽车“五大总成”再制造市场空间将达到800亿元左右,汽车拆解市场规模有望超过1,300亿元。因此,打造健全的汽车旧件回收体系,推进再制造产业链发展刻不容缓。


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