汽车涂装绿色制造跟踪研究

马汝成

（机械工业第九设计研究院有限公司，吉林 长春 130011）

1 汽车涂装绿色制造的意义

汽车涂装绿色制造就是使涂装生产实现更少的能源输入、更少的涂料和溶剂消耗、更少的水消耗、更少的 VOC和CO2排放、更少的颗粒物和各种废弃物排放、更少的废水排放，具有更高的生产效率和更优良的工作环境。

涂装绿色制造是汽车工业发展的必然趋势。建设涂装绿色制造工厂，对国家倡导创建环境友好型、资源节约型、低碳经济型的和谐型社会，对造福于人类的生存具有极其重要的意义。我们必须按照《中国制造2025》行动纲领，促进涂装生产向绿色化创新转型升级，为国家提供可观的经济效益和良好的社会效益。

2 国内汽车涂装节能减排的现状

我国汽车合资企业和骨干自主企业的车身涂装工艺水平和涂装质量已经达到国际水平，正在向着节能环保全面达标、涂装绿色制造发展。特别是近五年汽车合资企业新建的涂装线就代表着当今的世界一流的涂装工艺装备，达到了国内领先、国际先进水平。但是，国内的涂装平均水平是大多汽车自主企业新建的涂装线，还沿用传统涂装工艺，节能环保措施不完善；而原有的涂装线更是应用传统的涂装工艺，低效、高能耗、高污染。

以轿车车身涂装为例，粗略估计我国现有年产10万辆以上的涂装线约上百条，已经建成的涂装线工艺装备、节能减排技术水平现状可分为三个档次。参见表1。

表1 国内轿车车身涂装线的节能环保现状

3 国内外汽车涂装节能减排技术的差距

国内汽车自主企业的涂装节能减排技术平均水平与国际先进水平相比普遍存在着差距，主要为：在环保方面，VOC排放量是国际先进水平的几倍，仅有少部分新建的车身涂装线达到国家推荐标准，大部分采用溶剂型中涂、面漆的车身涂装线VOC排放量≥100 g/m2。在节能方面，国内平均水平的轿车车身涂装线能耗大于600 kWh/台，CO2排放量在200 kgCO2/台左右，很多车身涂装线远高于此值。杜尔公司发布的国际先进水平的绿色涂装指标为：能耗430 kWh/台、CO2排放量＜140 kgCO2/台、VOC排放量2.3 g/m2、耗水量397 L/台、废水排放量 160L/台。而传统水性漆涂装指标为：能耗900 kWh/台、CO2排放量 291 kgCO2/台、VOC排放量 30.8 g/m2、耗水量1065 L/台、废水排放量＞600L/台。

我国各自主汽车企业涂装技术水平发展很不平衡。与国际先进水平比较大部分还是传统溶剂型涂装工艺水平，骨干自主汽车企业部分涂装工艺装备达到传统水性漆涂装工艺水平。参见表2。

4 汽车涂装绿色制造的发展趋势

随着新能源汽车进入规模生产使用阶段，各国都面对一个急需降低汽车重量的课题。因此，轻量化车身设计正在改变车身结构和材料。采取结构改进和新材料应用等减重措施，必然带动涂装生产方式的变化，这些变化也为涂装绿色制造的发展提供了时机。在满足涂装质量前提下，开发涂装绿色新材料、新工艺、新装备，开发轻量化车身引发涂装生产方式改变的新技术，将是未来涂装绿色制造的发展趋势。

未来涂装绿色制造技术主要发展趋势：

（1）节能省资源。开发应用低温烘干涂料、低能耗和低耗水量的涂装装备，开发应用新型节能减排的喷漆和烘干装备，开发应用涂装装备的余热回收利用技术。

（2）环保少排放。发展应用水性涂料和高固体分涂料；研发简化涂装工艺、优化紧凑型涂装工艺；开发减少三废排放和实现零排放的装备技术；开发应用免喷漆工艺和涂装替代工艺。

（3）自动化智能化。推广应用智能化机器人实现喷涂全部自动化，提高涂装效率和涂料利用率；发展智能化能源监控管理系统，创建应用互联网信息化、智能化涂装生产管理系统；创新发展轻量化车身（非金属材料）涂装工艺和装备、车身模块化涂装工艺及装备；研发应用车身制造与涂装生产一体化制造技术。

5 国内汽车涂装绿色制造的目标

结合“中国制造 2025”行动纲领的“绿色制造”，更加严格的控制有机废气（VOC）排放量、CO2排放量、新鲜水消耗用量、废水排放量、总能耗等节能减排指标，实现汽车涂装绿色制造。参见表3。

表3 国内汽车涂装绿色制造主要控制目标

6 国内汽车涂装绿色制造技术升级

为了实现汽车涂装绿色制造，世界著名的汽车公司如德国大众、宝马、奔驰等已经树立了样板，建成的绿色涂装工厂都收到良好的实效。这是为全人类生存负责，大势所趋。按照《中国制造2025》行动纲领，推动涂装生产向绿色制造转型升级。我国自主汽车企业需要针对涂装老厂和新建厂进行技术升级。参见表4。

7 国内汽车涂装绿色制造的技术发展方向

在满足涂装质量前提下，涂装绿色制造工艺及装备需要在节能减排方面进行创新和提升。未来我国汽车涂装绿色制造技术必将朝着低能耗、低污染、高效率和智能化方向发展。参见表5。

表4 国内自主汽车企业涂装绿色制造技术升级

8 汽车涂装绿色制造的实施建议

（1）强化国家监督机制。国家应该尽快完善制定涂装绿色制造的强制性法规。尽快推进落实《中国制造2025》制造强国战略的相关工作。

（2）推动实现涂装绿色制造。组织我国有关部门、行业联合创新、推动、实现目标。建立国家级“中国涂装技术研究开发中心”，统筹规划、研究、创新、推广应用。

（3）老厂改造必须应用相适应的绿色制造技术。老厂改造必须执行国家规定的涂装绿色制造控制指标，应用涂装绿色制造技术。

（4）新建工厂必须实现绿色制造。新建工厂必须严格执行国家法规，合理应用涂装绿色制造技术、绿色建筑工程技术。

（5）加强绿色制造意识和技术的培训。培训企业有关领导和技术人员，掌握涂装绿色制造的生产技术和管理。

（6）加强培养自主创新的能力。在消化、吸收和引进新技术基础上走自主创新之路。

（7）加强轻量化汽车涂装制造技术的研发。跟进汽车轻量化制造技术和车身制造一体化技术进步，做好涂装绿色制造新技术的开发与储备，以适应汽车制造技术的发展。

表5 国内汽车涂装绿化制造的技术发展方向

9 结束语

减少涂装制造全过程对能源和环境的负面影响，同时提高材料、能源和资源的利用率，提高生产效率，达到涂装绿色制造的目标，是我们为实现我国涂装绿色制造共同努力的方向。