吳蒙
(中國汽車技術研究中心,北京100176)
汽車可再利用率和可回收利用率(RRR)是衡量汽車產品綠色水平的重要指標,歐盟早在2005年發布的RRR指令中(2005/64/EC)中即對M1、N1類汽車提出的RRR限值要求,中國也于2016年開始將M1類汽車的RRR計算進行管理。對于RRR計算,國內外汽車企業均基于供應鏈采集的材料數據進開展汽車產品的RRR計算。
我國于2004年發布國家標準GB/T 19515-2004《道路車輛 可再利用性和可回收利用性計算方法》,該標準等同采用ISO 22628:2002,為我國汽車行業的RRR計算提供了規范指引。經過多年應用實踐,在總結行業在RRR計算中遇到的問題和形式的變化的基礎上,我國對GB/T 19515-2004進行了修訂,于2015年發布了GB/T 19515-2015《道路車輛 可再利用率和可回收利用率計算方法》。新標準在計算原則與原標準保持一致的基礎上,結合行業實際進行了相應調整,因而與ISO 22628:2002有一定差異。但是,對于行業RRR計算而言,仍有一些存在爭議的問題,本文將就相關問題展開探討。
2015版標準較2004版標準的主體內容變化主要體現在以下方面。
(1)標準名稱修改為《道路車輛 可再利用率和可回收利用率計算方法》,增加“已獲驗證的汽車材料再利用技術”的定義,刪減了部分術語。
(2)對“預處理階段”和“拆解階段”增加了一些零部件,其中預處理階段將CNG罐、LPG罐等統一整合為“燃料罐”,并將催化轉化器、SCR等統一整合為“催化系統”;拆解階段對可列入零部件提出了具體要求,并列出零部件。
(3)附錄A數據表和附錄B計算方法在內容上也相應進行調整。
2.2.1 存在問題
2015版標準最大的變化主要體現在“預處理階段”和“拆解階段”相關內容的增加。從內容上看,“預處理階段”的零部件和材料范圍較為明確,因此爭議較小,主要爭議在“拆解階段”。關于拆解階段部分,2015版與2004版標準對比見表1。
從標準表述來看,對于拆解部分的判斷基于的總體原則并無根本性變化,如可拆解性、可再利用性,但是2015版標準提出拆解零部件應同時滿足的兩個要求中,有“被拆解的零部件能夠再使用或再利用”。對此,行業對此存在不同認識,認為如果拆解的零部件滿足“可再使用”或“可再利用”中任意一項,即可列入。對于這一問題,有必要從2004版標準制定的考慮,結合目前的政策法規要求綜合考慮。
2.2.2 問題解析
在針對2004版標準的解讀中,明確指出拆解階段確定在預處理階段結束后其它可再使用或可再利用的零部件的質量。在本階段中,零部件的可再使用性和可再利用性主要取決于其可拆解性,而零部件的可拆解性要通過其可接近性、緊固技術和已獲驗證的拆解技術進行評價。在此基礎上,判斷零部件是否是可再使用的還要基于其材料和針對該材料的已獲驗證的再利用技術。汽車生產企業自行對可再利用零部件進行評估,并提出清單。標準中未給出在本階段處理的可進行再使用的零部件的清單,主要理由在于:理論上來說,所有的零部件都是可以進行再使用的;某一特定的零部件是否可以再使用取決于當地市場的具體情況;在大多數情況下,可再使用的零部件中都含有金屬,因此均可以被認為是可再利用的。根據對2004版標準的溯源性解釋說明,列入拆解階段零部件,可再利用是可再使用的先決條件。
2015版標準雖然加入“被拆解的零部件能夠再使用或再利用”,并且給出了備選零部件清單,但是也保持了2004版標準中的兩項重要限定條件,一是確定零部件可再使用性時,其安全性和環保性應滿足國家相關法律法規和技術標準要求;二是確定了可拆解的零部件清單后,確定可再利用的零部件總質量mD。

表1 拆解階段變化對比
2.2.3 拆解階段考慮因素
綜合標準和有關法規要求,結合行業的實踐經驗,列入拆解階段的零部件范圍,需要考慮三方面的主要因素。
一是零部件要具有可拆解性,并且零部件的材料有對應的已獲驗證的再利用技術或為默認可再利用的金屬材料;因此,重點考慮易于拆卸的座椅PUR泡沫、前后保險杠蒙皮、A/B/C/D柱內飾等材料相對單一零件[4]。
二是我國的《報廢汽車回收利用管理辦法》(國務院令第307號)明確報廢汽車發動機、方向機、變速器、前后橋、車架不可再用于組裝機動車[4],因此此類零部件應歸入金屬分離階段,而不宜列入拆解階段。
三是歐盟RRR指令(2005/64/EC)及UNECE的Regulation No.133要求不可用于車輛制造的,不宜列入,包括如下。
(1)所有安全氣囊,包括氣墊、煙火劑起爆器、電子控制單元及傳感器。
(2)自動或非自動座椅安全帶總成,包括織帶、帶扣、卷收器及煙火劑起爆器。
(3)排氣消音器。
(4)作用于轉向柱的轉向鎖總成。
(5)固定器,包括發射機應答器及電子控制單元。(6)尾氣后處理系統(例如催化劑轉換器、微粒過濾器)。
(7)座椅(僅限于安全帶固定裝置及/或氣囊集成于座椅的情況下)[6]。
2.3.1 新能源汽車計算適用性
隨著我國新能源汽車的快速發展,純電動汽車、插電式混合動力汽車車型大幅增加,燃料電池汽車也開始逐步推廣。目前,針對新能源汽車計算過程中,動力蓄電池是列入預處理階段作為電池進行計算的。從動力蓄電池報廢后可能存在的安全、環境威脅,以及資源屬特點來看,動力蓄電池列入預處理階段計算是有具有合理性的,但是也存在一定問題。
一是動力蓄電池在車輛中的布置、連接方式以及形狀尺寸情況較為復雜,在預處理階段進行拆卸處理的復雜性和難度遠高于鉛酸蓄電池。在實際車輛拆解過程中,在預處理階段對動力蓄電池的完全拆卸工作量較大,易拆卸性不足。
二是動力蓄電池內部結構較為復雜,一般動力蓄電池為單體、模塊和包組三層結構,單體由正極、負極、電解液、隔膜等材料組成,包組還含有大量電子元器件,與主要以鉛極板和電解溶液為主的鉛酸電池有較大區別,將其拆卸后的進行梯次利用或再生利用對回收利用企業工藝裝備等技術要求很高。
三是動力蓄電池質量遠高于鉛酸蓄電池,以純電動乘用車為例,其動力蓄電池質量是鉛酸蓄電池質量的約20~30倍,即便將燃料等液體與鉛酸蓄電池的質量加和與其對比,也僅為其質量的約1/5,將動力蓄電池列入預處理階段對整車的RRR值影響很大,而實際上動力蓄電池的可回收利用的材料比例要低于鉛酸蓄電池。
因此,將動力蓄電池列入預處理階段,雖然便于汽車生產企業進行RRR值計算,但未涉及動力蓄電池存在的拆卸性和可回收利用性等問題,不利與全面、準確的評估新能源汽車的RRR水平。
2.3.2 理論計算與實際差異
根據標準,RRR計算主要通過預處理、拆解、金屬分離及非金屬殘余物4個階段完成,目前汽車行業的M1類汽車生產企業均按照標準流程要求,并結合車用材料技術工作組(MWG)組織行業研究的已獲驗證技術清單(CPTL)進行材料的可回收利用性判定和計算。然而,從實際情況來看,行業大部分企業僅限于按照標準規定的程序完成計算并獲得結果,而并沒有結合實際進行相應分析,因而存在理論計算與實際存在較大偏差的情況。
一是在拆解階段,由于2015版標準已經列出可以拆解的零部件范圍,部分企業只是簡單按照該范圍列入零部件,而并沒有進行全面和準確的可拆解性和回收利用性分析,對于再使用的經濟可行性也缺乏評估,反映出部分企業對標準要求和回收利用理念理解還不深入,并沒有建立有效的可回收利用性管控機制。
二是在非金屬殘余物計算方面,大部分企業以CPTL為依據將所有在預處理、拆解階段未考慮的非金屬材料質量納入計算,忽略了非金屬殘余物實際回收處理過程中會存在的損耗等情況,導致RRR計算結果過高,與回收利用的實際水平偏差較大。
將GB/T 19515-2015《道路車輛 可再利用率和可回收利用率計算方法》作為我國汽車行業RRR計算的標準依據,對于規范汽車行業RRR計算流程,促進行業提升汽車產品可回收利用性發揮了積極作用。該標準只與單一車輛在出廠時的狀況有關,并不涉及到實際當中的汽車產品的報廢回收。但是也應該看到,汽車生產企業在規范進行RRR計算的同時,在產品開發過程中要開展實際的可回收利用性驗證,確保RRR計算結論與實際情況的盡可能一致,切實提高汽車產品的回收利用水平,才能真正實現標準的目的和意義。