車用材料有害物質管控策略研究

蒲 毅，韓 蓄，董長青，吳 蒙

(1. 中國汽車技術研究中心 天津300300；2. 中國質量認證中心武漢分中心 湖北武漢430077)

車用材料有害物質管控策略研究

蒲 毅1，韓 蓄2，董長青1，吳 蒙1

(1. 中國汽車技術研究中心 天津300300；2. 中國質量認證中心武漢分中心 湖北武漢430077)

在源頭加強車用材料有害物質管控，是促進汽車行業健康持續發展的重要途徑。介紹了車用材料有害物質的主要危害、來源及替代趨勢，分析了歐盟和中國有關車用材料有害物質標準法規的狀況，給出了我國汽車企業管控策略，旨在提升法規應對能力和促進汽車工業優化升級。

車用材料 有害物質 標準法規 策略

近年來，隨著汽車工業的迅猛發展，我國的汽車保有量逐年增加，2013年已達到1.37億輛，同時，報廢汽車數量也隨之攀升，由此造成的環境污染和資源浪費問題日益突出。[1]為防止繼續走“先污染后治理”的老路，行業提出了“源頭預防，后端監管”的管控措施，強調在源頭加強車用材料有害物質管控，以此作為實現廢棄資源循環再利用，減少環境污染，促進汽車行業健康持續發展的重要途徑。

1 危害使用情況及替代趨勢

有害物質廣義上泛指對環境或人體健康造成損害的物理性物質、化學毒素、生物性物質的總稱，而車用材料有害物質主要指在法律法規中列出的和客戶要求禁止、限制、減少其使用以及任何危害人體健康或環境安全的物質。

1.1 鉛

鉛是一種有害的重金屬元素，對全身各系統，尤其對神經系統和造血系統和器官均有毒性作用。汽車報廢后，零部件中的鉛容易以蒸氣或顆粒的形式進入空氣，或經過電化學腐蝕后隨雨水進入水和土壤中。當人們呼吸了被鉛污染的空氣或食用了含鉛食物后，鉛隨著血液流入腦組織，不斷累積損傷小腦和大腦皮質細胞，同時損傷腎臟、抑制血紅素合成過程中許多酶的活性并影響生殖功能等。但由于技術和經濟性原因，鉛仍廣泛應用于車用材料中，[2]如車輪平衡塊、儀器指針平衡片、配油泵鉛封等零部件。

1.2 汞

汞是一種劇毒元素，易造成神經性中毒和深度組織病變，表現出記憶力明顯減退、注意力不集中、全身乏力等癥狀。車用材料利用汞蒸氣導電，并輻射高頻電磁波使熒光粉發光。含汞部件主要有組合儀表里的照明燈、熒光燈、液晶顯示器和導航用的前照燈等。

1.3 鎘

鎘是對人體健康威脅最大的有害元素之一，可經由食物、水或者吸入的微粒而進入人體形成鎘硫蛋白，經血液到達全身，損傷人體器官，使骨骼的生長代謝受到阻礙，造成骨骼疏松、萎縮、變形等。由于替代成本較高，汽車中含鎘部件/材料主要有鎳鎘電池、顏料、硬脂酸鎘穩定劑、鎘鎂硫化劑等。

1.4 六價鉻

六價鉻具有致癌并誘發基因突變的危害。長期攝入六價鉻會引發各種炎癥，誘發扁平上皮癌、腺癌、肺癌等疾病；嚴重時會使循環系統衰竭，導致死亡。由于工藝、成本原因，六價鉻仍廣泛存在于車用材料中，如防凍液、工業著色等。

1.5 多溴聯苯(PBBs)及多溴二苯醚(PBDEs)

經研究表明，PBBs/PBDEs具有肝臟毒性、神經毒性、生殖毒性和發育毒性，同時在高溫狀態下釋放自由基，阻斷燃燒反應，因此在產品制造過程中添加至復合材料，提高產品的防火性能。實際生產中，常添加于車用塑料、橡膠、地毯等高分子材料中。

1.6 石棉

石棉的細小纖維在生產制造和使用的過程中易造成肺癌等疾病，但具有良好的抗拉強度、隔熱及防腐蝕性能，不易燃燒，價格低廉，主要應用于剎車片、離合器、墊圈及密封條等。

針對以上物質，隨著汽車行業和基礎材料的發展，在車用材料有害物質減量化及替代技術方面取得如表1所示的進展。

表1 有害物質發展趨勢表Tab.1 Development tendency of hazardous substances

2 相關法規進展

隨著消費者綠色環保意識的提升，對車用材料的選擇提出了更高的要求，汽車行業亟需控制車用材料有害物質的使用。為此國際社會積極探討限制鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯苯及多溴聯苯醚、石棉的有效方法，歐盟和中國陸續制定、實施相關法規及配套標準，主要內容如表2所示。

2.1 歐盟

歐盟議會和理事會于2000年9月18日發布了2000/53/EC《關于報廢汽車的指令》(以下簡稱“ELV 指令”)。[3]隨后歐盟議會和理事會又相繼對指令內容進行了修訂，形成一套完整的報廢汽車回收利用技術法規體系。對ELV指令附錄II的豁免清單先后進行了 5次修訂，此外還頒布了 2003/138/EC、2008/33/EC、2008/112/EC等。

ELV指令轉化為各成員國法規后，嚴格控制并減少汽車中有害物質的使用，防止釋放到環境中，對人類和自然環境構成危害，特別禁止使用鉛、汞、鎘和六價鉻等重金屬，上述重金屬在2003年7月1日以后原則上禁止使用，但在某些特定情況下，可依據附錄II的豁免清單申請豁免。

表2 車用材料有害物質限值依據Tab.2 Basis of limiting values of hazardous substances in automotive materials

歐盟于 2003年 1月在比利時布魯塞爾公布2002/95/EC《電氣電子設備中限制使用某些有害物質指令》(以下簡稱“ROHS1.0”指令)。ROHS1.0指令于2006年7月1日實施，禁止在歐盟市場銷售的電子電氣產品中含有鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯苯及多溴聯苯醚 6種有害物質。2011年 7月 1日，2011/65/EU(以下簡稱“ROHS2.0”指令)在歐盟官方公報上公布，要求各成員國將新指令轉換為國內法規，從2013年1月2日起實施，同時原指令廢止。[4]本次修訂主要涉及：擴大管控產品范圍至 10大類102種產品，修訂醫療器械部分的定義，增加 4種優先評估物質以便將來納入管控，將豁免項目有效期限定為 4年，引入 CE標志加強市場監管。整體上采取“排除法”將目前技術不成熟、經濟不可行的產品進行豁免。

2006年 12月 18日，歐盟理事會表決通過了《歐盟化學品注冊、評估和許可法》(簡稱“REACH”法規)，并于 2007年 6月 1日開始全面實施，標志著歐盟關于化學品管理和產品有害物質控制的立法進入了一個新的階段，提出了化學物質管理的注冊、評估、授權和限制制度，開創了化學品和產品有害物質管理的新模式。截止目前，共發布 10批SVHC清單，包含 151種物質。REACH法規旨在加強對人類健康和環境的保護，防止化學物質造成危害，同時構建貿易壁壘增強歐洲化學工業的競爭力，改善歐盟內部市場的一體化。

1976年由歐盟理事會通過76/769/EEC《關于統一各成員國有關限制銷售和使用某些有害物質和制品的法律法規和管理條例的理事會指令》(簡稱“限制指令”)，該指令的修訂指令 1999/77/EC 明確禁止使用青石棉、鐵石棉、直閃石棉、陽起石石棉、透閃石棉、溫石棉，同時要求各成員國從 2005年起終止石棉制品的生產和使用。

2.2 中國

為推動我國建立汽車產品報廢回收制度，2006年2月 6日國家發展與改革委員會、國家科技部、國家環保總局聯合頒布了《汽車產品回收利用技術政策》，其目的是推動汽車產品開展回收利用工作并限制鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯苯和多溴聯苯醚6種有害物質在汽車材料中的使用。但作為指導性技術文件，其條款的可操作性較差，需要依靠更為詳細的技術標準來支持其實施。因此于 2012年，工業和信息化部節能司委托中國汽車技術研究中心組織汽車行業34家企業開展《汽車產品限制使用有害物質和可回收利用率管理辦法》(簡稱“中國 ELV”)研究。目前在標準體系方面，已形成完善的汽車產品有害物質標準體系，包括《汽車禁用物質要求》(GB/T 30512-2014)和 6種有害物質檢測方法，明確了有害物質的限值范圍及檢測方法，完全具備支撐車用材料有害物質管控的需求，且大部分汽車行業已做好前期準備工作，為中國ELV的發布實施奠定了堅實基礎。

我國為控制和減少電子信息產品中有毒有害物質，出臺了《電子信息產品污染控制管理辦法》及相應配套的一系列法規標準(簡稱“中國 ROHS”)，并于2007年3月1日起正式實施。中國ROHS明確了對電子信息產品中有毒有害物質的限制為禁止采用“目錄管理”模式：第一步，標識要求與信息披露，所有的電子信息產品自愿進行自我聲明，主要包括有害物質存在的部位、含量、可回收性標識及環保使用期限；第二步，監管與認證，對進入《電子信息產品污染控制重點管理目錄》的產品實施嚴格監管，需要實現有毒有害物質的替代或達到限量標準的要求，然后通過3,C強制認證才可進入市場。

針對石棉這種有害物質，國家標準《汽車制動系統結構、性能和試驗方法》(GB 12676-1999)4.1.3條明確規定“制動襯片應不含有石棉”。同時《環境標志產品技術要求輕型汽車》(HJ/T 2532-2013)5.6.1條規定“離合器片中不得含有石棉纖維物質”。

3 管控策略

汽車企業面臨越加嚴格的法規要求及人類環保需求的壓力，亟需建立健全車用材料有害物質管控體系，實現綠色設計、綠色采購、綠色制造及綠色消費，全面降低汽車產品在全生命周期內對環境的負荷。

3.1 組建管控機構，制定實施計劃

由于有害物質管控的復雜性和系統性，涉及產品的設計、生產、采購及銷售等環節，所以要求企業各個部門的參與和重視。一般由設計研發、質量管理、采購、制造、法規認證等部門組成專門的管控機構，并由熟悉相關標準法規的人員參與。通過了解客戶和法規要求，結合前期產品的摸底調查，形成有害物質清單，完成企業內部車用材料有害物質符合性的實施計劃。同時企業對相關人員進行專業培訓，提高有害物質法規意識，明確各自職責和權限，充分利用管理體系文件中的監督和考核機制，并堅決貫徹和實施，使后期法規應對實施工作能夠順利開展。

3.2 完善過程控制文件，實現生產一致性控制

缺乏有效的管理制度整合是不可能保證產品一致性生產的，因此要建立完善過程控制文件。該文件的編制要結合企業的質量管理體系，尤其要結合ISO,14001的環境管理程序進行制定，主要包括產品的法規標準和客戶要求、產品設計管理和設計變更管理、采購管理、物流及生產制造過程管理、產品的標識和不合格品的追溯等。通過建立過程文件，保證整車企業在設計中不采用有害物質、制造中不引入有害物質、供應鏈不導入有害物質，從而完善生產一致性控制，全面降低有害物質超標的風險。

3.3 建立綠色供應鏈，開展數據收集分析工作

企業在選擇和評定供應商時，應重視環保要求，從源頭上減少有害物質的導入，并通過構建綠色供應鏈管控辦法，對供應商的法規跟蹤及解讀、零部件有害物質減量及替代化研發、原材料綠色采購、材料數據填報等能力提出明確要求并進行必要監控，確保供應鏈管控程序及要求符合法規，進而保障零部件的合規性。同時企業要充分利用全產業鏈的信息化服務平臺，完善材料數據內部審核機制，加快材料數據的收集、分析和驗證能力。

3.4 推廣生態設計，加強綠色技術的研究與應用

積極推廣生態設計，從源頭規范車用材料的分類和回收再利用判定原則，構建綠色材料清單，優先使用資源利用率高、能源消耗量小和污染物產生量少，及有利于回收利用的技術和工藝。加強車用材料有害物質減量及替代化技術的研究與應用，以滿足日趨嚴格的環保法規要求，削減汽車產品在全生命周期各階段對資源和環境的壓力。

4 結 語

由于報廢汽車中的鉛、水銀、六價鉻、鎘、多溴聯苯及多溴聯苯醚、石棉等有害物質對自然環境和人身健康的危害極大，限制或減少其在汽車上的使用已成為必然趨勢。為了推進生態設計、清潔生產，促進汽車工業優化升級，提升汽車產品國際競爭力，打破綠色貿易壁壘，降低汽車有害物質對生態環境和人體健康危害，破解汽車產業與資源、環境和能源協調發展難題，加強我國車用材料有害物質管控已迫在眉睫。

［1］ 李湘洲. 國內外報廢汽車回收利用現狀與趨勢[J]. 再生資源研究，2005(2)：22-24.

［2］ 王勇，周敏，王敬. 汽車材料[M]. 重慶：重慶大學出版社.

［3］ European Council. Directive 2000/53/EC of the European Parliament and of the Council of 18 September 2000 on end-of life vehicles[Z]. 2000.

［4］ 陸雪，程美琦. 詳解 ROHS 2.0及協調標準 EN 50581：2012[J]. 認證技術，2013(8)：46-48.

A Control Strategy for Hazardous Substances in Automotive Materials

PU Yi1，HAN Xu2，DONG Changqing1，WU Meng1
(1. China Automotive Technology & Research Center，Tianjin 300300，China；2. China Quality Certification Center Wuhan Branch，Wuhan 430077，Hubei Province，China)

It is an important approach to stengthen the control of hazardous substances in automotive materials from the source for the sustainable and healthy devolopment of the automobile industry. In the paper，major hazards，sources and alternative trend of hazardous substances in automotive materials were introduced and present status of standards and regulations both in EU and China were analyzed. In the end，control strategies for automobile enterprises were proposed，aiming to improve the coping capability of laws and regulations and promote the upgradingof the automobile industry.

automotive materials；hazardous substances；standard and regulation；strategy

U465.9

A

1006-8945(2014)11-0038-04

2014-10-10