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汽車產業鏈很長,內容龐雜,本文僅對汽車產品在循環經濟的各種原則下,其發展途徑進行定性的分析,概括了國內外發展現狀,指出各種路徑下的表現形式和優缺點,最終給出一個最佳的循環經濟模式。
減量化
減量化(Reducing)原則是循環經濟的第一法則,要求減少進入生產和消費流程的物質量,因此也叫減物質化,它屬于輸入端方法。對汽車產品來說,減量化包括兩個方面,一個是減少進入使用領域車輛的數量,二是減少汽車制造、使用中消耗的物質。一種產品是否進入消費領域,與該產品能滿足消費者的需求和社會發展水平相適應。從世界范圍來看,隨著經濟的發展,國民收入的增加,汽車消費需求的增加,發達國家的經驗是當國民人均收入達到1000美元時,轎車開始進入家庭,其后,隨著收入的增加,汽車,特別是轎車擁有量增加的速度加快。我國的汽車發展也符合這一規律,國民收入從2002年開始達到轎車進入家庭的水平,目前正處于快速增加的狀態。圖1是根據汽車工業協會網站的我國汽車產銷量數據繪制,再次證明了國外的經驗。從圖1中可知,近12年來,有11年我國汽車產銷量都是以超過兩位數字在飛速增長,這自然不符合減量化原則。但符合隨著經濟發展,收入增加,轎車快速進入家庭的這一國外發展規律。隨著我國經濟在可預見未來的快速發展,對運輸工具的需求會增加;隨著我國國民收入的快速增長,轎車進入家庭步伐越來越強勁,我國現正處在家轎快速增長期,這可以從乘用車產銷量的數據上得到證實。所以,汽車產銷量增長的趨勢很難停下腳步,更難出現負增長。減少汽車制造、使用中消耗的物質,可以在三個方面進行:一是減輕單輛車的重量來減少物質的使用量,即車輛的輕量化,主要內容有重新研究、設計、開發新的汽車及其零部件結構,使用新結構材料;二是研究、開發新的制造工藝,以節約制造過程中的資源消耗,能源消耗,減少污染物的排放;三是研究在使用中消耗較少物質的車輛,如減少燃料的消耗,減少維修成本,增加產品的使用壽命等。這些工作是各汽車公司、大學、科研機構的研究者長期以來一直在努力研究的課題,雖然取得了長足的進步,但更進一步發展則困難重重。在當前的我國,對汽車產品來說,減量化只能通過汽車輕量化和減少汽車制造、使用中消耗的物質來達到,汽車產品的年銷售量不會減少,汽車保有量的增加是必然的趨勢。
再使用
再使用(Reusing)原則要求盡可能多次或盡可能多種方式、方法使用消費品。再使用或反復利用原則屬于過程性方法,目的是延長產品服務的時間和強度,防止過早成為垃圾。廢舊汽車有三種再使用方式:一是汽車直接再使用:如報廢車輛的狀態好,可以直接再使用,但使用過程中維修費用增加很快,甚至在不太長的使用時間內,就會超過車輛的價值。同時,我國車輛報廢標準《汽車報廢標準(1997年修訂)》、《關于調整汽車報廢標準若干規定的通知》規定了嚴格的申請程序;直接再使用受到經濟性和政策方面的限制。二是車輛部件的再使用:當前,汽車大都采用等壽命設計,報廢汽車中一些部件即使還能使用,再使用壽命也很短,性能也變差,維修成本高,直接再使用汽車部件從經濟上和效益上都不可取;更關鍵的問題是,2001年6月16日頒布的《中華人民共和國報廢汽車回收管理辦法細則》(稱307法規)規定:拆解的“五大總成(汽車發動機、變速器、方向機、前后橋、車架)”應當作為廢金屬,交售給鋼鐵企業作為冶煉原料;禁止任何單位或者個人利用報廢汽車“五大總成”以及其他零配件拼裝汽車。這些規定禁止汽車上主要部件的再使用。三是零件的再使用:由于產品中各個零件的使用條件、受力狀況不同,零件的壽命相差很大,報廢產品中的一小部分零件完全可以再使用。對廢舊發動機的研究表明,可以直接再使用的零件占23.7%[6]。可以直接再使用的零件,在拆解時,需要采用對零件無損壞的技術和方法,這種拆解比較費時費力;可以直接再使用的零件多為受力不大、不太重要的零件。對拆解下來的零件,還要經過清洗,檢查,包裝[9]。在我國,307法規中也規定拆解的其他零配件能夠繼續使用的,可以出售。國外,汽車零部件的再使用比較普遍和規范,有清晰的再使用零部件標識,一般用在汽車維修中;我國汽車零部件的再使用才剛剛起步。在我國,汽車和其部件直接再使用從經濟上、性能上和效益上都不一定可取,同時,直接再使用受到政策、法規的限制,“五大總成”不允許直接再使用;要想發展汽車產品報廢后直接再使用,必須改變現行法規的限制。目前,只有汽車的零件可以直接再使用,但能直接再使用的零件數量、種類、價值都有限。
再循環
再循環(Recycling)原則要求對報廢產品進行資源化利用,把廢舊物質返回到原材料生產工廠,當作生產材料的原料。資源化或再生利用原則是輸出端方法,通過把廢棄物再次變成資源,以減少作為廢棄物的最終處理量。汽車上金屬材料重量約為75%~85%,其中還有部分貴重金屬,廢舊金屬零件可以直接作為煉鋼廠的原料,車輛上重量第二的是塑料,在清除表面的涂裝后,大部分塑料都可以當作原料直接回用。材料再循環可以節約生產材料過程中開采、運輸、冶煉過程中消耗的能源、動力,同時也不會產生過程中造成的污染,這符合再循環原則。307法規也規定五大總成必須交售給鋼鐵企業作為冶煉原料。但研究發現,汽車發動機零部件的原材料價格只占成本的15%,另外85%是零部件制造過程勞動力成本、能源消耗成本、設備、工具損耗成本和管理成本構成的附加值[9]。不同部件的附加值所占的比例不同。但不管什么零部件,如果直接再循環,則零部件上的附加值就全部浪費掉。我國已經建成了政府嚴格管控下比較完整的廢舊汽車回收和汽車拆解市場體系,車輛上的金屬材料基本上都能夠送回金屬材料生產廠,作為冶煉的部分原材料,其它材料,如塑料和車輛上的廢油、廢水、廢電池液回收比例還不高,特別是廢液,還沒有比較好的處理方法和管理體系,易造成對環境的污染。與發達國家比,整體的技術水平不高,除金屬外,其它材料的利用率還不高。汽車上大部分零件都可以再循環,但再循環會損失附加值;對于高價值、高附加值的汽車零部件,直接再循環不是最好選擇,只有對那些毫無再利用價值的零部件,才采取再循環方式。
再制造
再制造(Remanufacture)原則要求對報廢產品進行再生利用。廢舊產品通過批量的方式制造,對其功能再造,使其重新獲得新的生命周期。再制造原則是把輸出端與輸入端連接起來的方法,通過把廢棄物變成再生產品,變廢為寶,并減少終端廢棄物的處理量。再制造是以廢舊產品的零部件作為毛坯,使用高技術手段,用批量生產的方式,對其進行再制造加工,一般需經過拆卸分解、清洗檢查、修復加工、重新裝配、調整測試的全過程,將廢舊產品恢復到新品狀態,具有和原產品一樣使用性能的過程。汽車產品報廢時,車輛本身和大部分部件的性能或使用功能已經不能滿足使用要求,但車輛的零件并不全都失效。報廢汽車上零件狀態是復雜的,可以將其分成三類:一是零件確實到了壽命周期,完全失效,如密封用的橡膠類零件,塑料類零件等;二是零件局部受損,失去了功能,如發動機的曲軸軸頸磨損、活塞磨損、缸體氣缸磨損等;三是零件的狀態完好,功能沒有損失,剩余壽命還較長,如缸蓋。再制造中處理三類零件的方法為:第一類零件直接報廢,更換新件。第二類零件需根據情況,沒有修復價值的,或者修復性價比不高的,直接報廢,更換新件,如活塞,這類零件只占少數;有修復價值的,修復加工后再使用,如曲軸、缸體。第三類直接再使用。上述的第二類零件,在廢舊產品中占據大多數,如報廢發動機中需修復的磨損件占62%[9],國外采用換件修理法和尺寸匹配修理法,尺寸匹配法用于兩配合零件,兩零件都磨損后,只更換其中一個零件,更換零件的尺寸較大,要彌補原來磨損的間隙,如發動機再制造中,只更換尺寸較大的活塞,缸體繼續使用。我國學者提出了創新的思想和方法,用磨損件做毛坯,利用先進的表面工程技術修復磨損部位,使尺寸恢復,性能恢復或提升,如修復曲軸表面的磨損。原材料成本包括購買報廢產品的價格和更換零部件的價格,報廢汽車或部件很便宜,國內目前廢舊汽車零部件基本上是以廢鐵的價格交易,國外相對高點;需直接更換的零件大部分為橡膠件和塑料件,數量較少,價格更低。所以,再制造原材料成本低。綜合起來,與新產品比較,再制造產品的成本很低,其終端的銷售價格一般為新產品的50%。
節省資源。首先,再制造節省原材料:再制造過程中,一部分零件可以直接使用,需要修復的零件,多利用先進的表面工程技術修復,消耗的資源很少,只有少數零件需要更換新件;汽車發動機再制造的研究表明,可直接利用的零件數量占23.7%,重量占14.4%,價值占12.3%,經再制造加工可以使用的零件數量占62%,重量占80.1%,價值占77.8%,其余為需要更換的零件。所以,資源的節省是再制造的突出優點,節省材料可達70%。其次,再制造節省能源消耗:汽車零部件再制造過程中,工序少,一些零部件可以直接使用,或經過修復使用,沒有大量的加工過程,加工工序消耗的能源、動力少,研究表明,可節約能源60%[9]。最后,再制造還能提升產品性能,如通過對發動機的再制造,用電噴系統代替化油器,可以提高再制造發動機的排放水平;對機床進行數控化再制造,或在再制造中,用更先進的數控系統代替原先的數控系統,都可以提升機床的性能。
保護環境。首先,再制造需要更換的零件相對較少,有一部分件可直接使用,大部分零件是用磨損件為毛坯,用先進的表面工程技術修復,這些修復件免去了其原始制造中金屬材料生產、毛坯生產的全部及后續切削加工、材料處理中的大部分資源、能源消耗和廢棄物排放,所以節約了能源消耗,排放的溫室氣體、廢液、固體污染物也大大減少。其次,由于再制造變廢為寶,直接廢棄在環境中的汽車零部件減少,對生態環境造成污染的污染源減少;歐洲在2002年直接填埋的報廢汽車不超過15%,到2015年,要下降到5%。最后,再制造中,直接更換的零件和再制造過程中產生一些廢物,作為固體廢棄物,但都較少,廢棄物總量少。再制造減少對環境的不利影響。對3000臺斯太爾發動機再制造的統計結果表明,可直接再利用的零件數量占23.7%,價值占12.3%,經再制造后可使用的零件數占62%,價值占77.8%,需要更換的零件占數量的14.3%,價值的9.9%。共可回收附加值3.59億元,節省金屬8.5kt,節電1600萬度,減少CO2排放13~17kt。汽車及其部件再制造是有效實現資源循環、減少對環境污染最有效方式。
增加就業。再制造既具有制造業的特征,又具有服務業的性質,屬于勞動密集型產業;我國年產3000發動機的再制造公司,雇傭員工330人;美國汽車發動機再制造產業的從業人員有兩百萬人;預計在10~15年后,我國汽車零部件再制造業需要從業人員超過800萬。廢舊汽車零部件通過再制造,延長了產品壽命、節約材料、節省能源、降低污染,有效地利用了廢舊產品中的附加值,最大限度地利用了廢舊產品中的剩余價值,減少了社會財富的浪費,為社會創造更多的價值,是解決我國面臨資源枯竭、生態破壞的難題,實現汽車循環發展模式的最重要途徑。發達國家早已經建立了完備的再制造產業體系,美國二戰中是就開始出現再制造,2005年,再制造產值已經超過1000億美元,汽車零部件再制造產值占60%,再制造企業超過7.3萬家,歐洲、日本也有幾十年的發展歷史。我國從2008年才開始廢舊汽車零部件的再制造試點,目前,汽車零部件再制造企業規模小,技術水平低;最關鍵是受產業政策的限制,無報廢零部件的來源。
結論
對于我們這樣一個經濟快速發展的發展中國家,汽車產品的循環經濟模式中,減量化只能在減少汽車制造、使用中消耗的物質方面做文章,現階段根本不可能減少汽車產品的銷量;再使用受到我國政策的限制,也受到報廢產品本身可直接再使用比率不高的制約,只有汽車上有限的零件可以直接再使用;再循環是我國汽車產品循環經濟中唯一發展比較完善的模式,但只利用了構成產品的原材料,浪費了產品或零部件成型過程中的附加價值;再制造能變廢為寶、節約成本、節省資源、保護環境和增加就業、避免社會財富的浪費,從多方面看,都是一個最佳的再循環方案。但汽車零部件的再制造在我國剛剛起步,還存在產業政策的嚴重限制,為加速其發展,提出如下建議:1.盡快撤消產業政策限制。307法規禁止從汽車拆解企業獲得報廢汽車最有再制造價值的5大類部件產品,這從頭上掐斷了再制造廢舊汽車零部件的來源,汽車零部件再制造企業只有在灰色地帶中求生存,發展就難以提上日程。所以,當務之急是完善《中華人民共和國報廢汽車回收管理辦法細則》辦法,或者修改其主要內容。2.鼓勵、支持再制造研究。再制造在我國是一個新興的產業,企業小,技術水平低,所以各級政府應該鼓勵、支持再制造的發展,支持對再制造技術、產業政策的研究。3.加強對再制造的宣傳。目前,在消費者中,不知道再制造概念或將再制造品等同“修舊利廢”,“劣質品”的人不少;面對認識的嚴重缺失,政府、企業、研究者等各方面齊心協力,通過各種手段、方式、方法,共同對再制造方法和產品進行廣泛、深入的宣傳工作。(本文作者:陳森昌、遲彥惠、張平 單位:廣東技術師范學院、廣東培正學院)