新能源車企綠色產品體系綜述

姜偉男，李林，王永前

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新能源車企綠色產品體系綜述

姜偉男1，李林2，王永前2

（1.北京車和家信息技術有限責任公司，北京 100000；2.愛馳汽車（上海）有限公司，上海 200000）

隨著環境壓力及法規壓力的增大，污染高企的傳統汽車產品也到了升級換代的關鍵節點，新能源汽車迎來了發展的機遇。由于新能源汽車行駛過程不再消耗化石燃料，使之成為了同時具備公共產品屬性和私人產品屬性的混合產品。而新能源汽車產品也以綠色環保為自己的宣傳賣點之一。但新能源汽車產品要想成為實至名歸的綠色產品，要在綠色設計、綠色制造、綠色供應鏈、綠色使用及回收利用（循環經濟）五個環節進行全生命周期的系統工作。這五個環節環環相扣、相互協作、缺一不可，共同構成了新能源車企的綠色產品體系。

新能源車企；汽車；混合產品；綠色產品；綠色設計；綠色制造；綠色供應鏈；綠色使用；回收利用

前言

眾所周知，新能源汽車產品的定位是環境友好型產品，主要是因為新能源汽車產品將化石燃料燃燒產生污染點源減少，便于大氣污染的集中治理，同時提高了能源的利用效率。但新能源汽車產品卻又因為其自帶的一些不環保的屬性而被人廣泛詬病，電池生產及報廢過程中帶來了極大的環境污染風險，同時生產工廠的能源及工藝又與傳統車企基本一致，并未對新能源汽車全生命周期的環境友好屬性帶來改善。另外，從經濟學的角度，環保屬于一種公共產品，環保投入水平上，新增消費者不需增加供給成本，任何人對環保投入的消費不會影響其他人同時享用環保投入的利益。但正因如此，新能源的加成為汽車產品帶來了環保屬性的附加值，國家正在從制度、經濟等方面為新能源車企的綠色產品營造良好的氛圍，財政補貼、政策優待、投資優先等方法層出不窮，可以說，目前正是新能源車企綠色產品研發及體系搭建的最好時機。那么，新能源汽車如何才能成為真正的綠色產品？本篇綜述，將從綠色設計、綠色制造、綠色供應鏈、綠色使用及回收利用（循環經濟）五個方面，向大家闡述如何進行新能源車企綠色產品體系的策劃。

1 新能源車企建設綠色產品體系的必要性

隨著我國汽車產業的高速發展，人們對汽車產品環保問題的關注明顯增強，減少汽車產品對環境的破壞，保護環境及資源，已成為全世界汽車行業關注的熱點。新能源車企進行綠色規劃也是行業大勢所趨，這主要取決于以下五個方面：

1.1 生態環境的日趨惡化

UCS在發布的數據表示：過去的25年中，全球的人口上升了35%，動物多樣性下降了29%。總體來看，自1990年至今的近30年間，中國生態環境態勢依然是惡化的趨勢，雖然局部有所改善，但治理結果小于破壞，生態赤字依然在繼續擴大，并且這一現象還將持續。同時我國多年來粗放型的經濟發展導致中國社會、經濟、人口與生態環境之的關系失調，進行人口、經濟、社會、生態環境調控勢在必行[1]。

1.2 國內外法規要求的日趨嚴苛

相關環境經濟學的統計數據表明，經濟收入每提高1%，那么人們的環境需求就會相應增長2%，隨著居民環境要求的提升，各國政府紛紛出臺汽車環保相關法律法規。如歐盟除了大批量進口的RRR準入要求外，還有REACH、RoHS等針對材料中有害物質的管控法規。2013年4月，歐盟出臺“綠色產品統一市場”政策，建立產品環境足跡（PEF）評價要求，對汽車產品的要求擬進一步加強。目前，歐盟正討論將LCA納入2022年的汽車排放法規，不僅關注使用階段的尾氣排放，還將關注汽車產品全生命周期的環境影響。除歐盟外，美國也在傳統汽車零部件生產制造工藝強相關的鑄、鍛、焊、熱技術發展目標明確指出，在2020年，相關工藝技術節能水平要較2000年有大幅提升：鑄造工藝技術單位能耗降低20%；熱處理工藝技術減少能源消耗80%、縮短生產周期50%、降低生產成本75%；焊接工藝技術減少能源消耗50%、降低生產成本33%[2]。智利、澳洲、香港等地區都有法規政策禁用石棉等環境有害性材料，同時相關國家地區針對中國生產汽車產品多次報出含有有害物質，并設立環境保護壁壘。中國、俄羅斯、韓國等國還對車內空氣質量提出了相關要求，全方位保障消費者的身心健康。

我國工業與信息化部于2015年第38號文件將汽車有害物質和可回收利用率管理要求正式納入汽車型式認證。中國制造2025明確將綠色制造納入了中國制造業長期發展目標之一，為了達成綠色制造這一目標，我們需要在制造工藝數字化、生產過程智能化、能源使用清潔高效、物質流通循環利用等方面做出長足努力。同時，工信部在《汽車產業中長期規劃中》明確發聲：推動全生命周期綠色發展[3]，從政策層面上要求各整車生產企業進行汽車產品全生命周期環保性能的管理。新能源汽車整車生產企業作為汽車制造供應鏈最末端的一環，構建綠色產品體系，有助于引領汽車產業全產業鏈相關企業實現綠色低碳發展，提升資源和能源綜合利用率，推動整個產業鏈進行綠色環保升級轉型。國家對綠色產品、綠色工廠、綠色供應鏈的考核日益嚴苛，但同時對獲得綠色稱號的企業也正在出臺更多的優惠政策。

1.3 企業形象的美化需求

用戶對于環保和健康的日益重視，2016年汽車車內空氣質量成為客戶關注的熱點前三名，與此同時車內材料是否環保、是否存在對人體造成損害的有毒有害物質也成為客戶越來越關心的話題。生態環保組織的活動得到政府支持，衛星遙感技術的發展，最終使得全民環境監督、實時環境監督等全新的環境監察舉措被頻繁使用，由公益組織曝光的重大環保問題層出不窮。

1.4 新技術、新思想為汽車產業綠色轉型保駕護航

近年來，光伏行業的崛起，帶動了全球范圍內能源利用結構的轉型，風能、太陽能、潮汐能等綠色能源已經小范圍實現并網供電，同時分散型的家居太陽能發電也有部分作為試點并網成功，綠色能源技術的持續進步成為了汽車產業綠色轉型的重要技術基石。同時，通過對豐田精益生產模式的學習以及零部件結構的精益設計，汽車制造過程中的廢料、廢液、廢渣產出不斷降低。綠色材料工藝如水性噴涂、環保電鍍、增材制造等技術的使用，生產過程中的環境負面因子也不斷降低。針對基于汽車產品全生命周期的環境影響評價方法日益成熟，汽車行業正在促進汽車產品生命周期數據庫的進一步完善和豐富，未來，應用LCA方法學等綠色評價基本工具，我們就可以在汽車產品設計之初便實現對物流采購、生產制造、銷售使用、報廢回收全生命周期的監控和改善。所有的措施共同保障汽車產業的綠色轉型。

1.5 新能源產品與生俱來的綠色屬性要求

新能源汽車在誕生之初便被冠以綠色環保之名，因為新能源產品使用的過程中沒有污染物的產生及排放。但是，綜合考慮電池生產過程、輕量化工藝、回收利用的復雜性帶來的環境成本，新能源汽車的能量來源等方面，新能源汽車的綠色屬性值得商榷，這也是人們經常詬病的地方。所以，新能源汽車全產業鏈的綠色設計，盡量減少生產、使用、回收過程的環境成本，提升產品自身的綠色屬性，成為未來我們新能源汽車的生產行為的重要目標。

綜上所述，新能源汽車企業建設綠色產品體系已成為當務之急，并隨著國家國際政策、法規要求的進一步深化，汽車使用者環保意識的持續加強，其在汽車制造全過程中的地位也將逐步升高。

2 新能源車企目前搭建綠色產品體系的困難和機遇

從經濟學的角度，汽車產品是一種私人產品，由使用者進行消費及使用，產品的效用不可分割，由使用者獨占；綠色環保是一種公共產品，邊際生產成本及邊際擁擠成本為零，在現有的公共產品供給水平上，新增消費者不需增加供給成本，任何人對公共產品的消費不會影響其他人同時享用該公共產品的數量和質量，即：環保投入水平上，新增消費者不需增加供給成本，任何人對環保投入的消費不會影響其他人同時享用環保投入的利益。新能源汽車則兼具綠色環保的公共產品屬性及汽車產品的私人產品屬性，屬于一種混合產品，但其中私人產品屬性為主要屬性，公共產品屬性為次要屬性。

目前，汽車生產企業在環保工作的開展過程中面臨著各自為政、機構零散的局面，設計過程中產品生產過程中有負責回收利用及排放性能（氣體排放、噪聲排放等），產品上市前關注產品公告及認證的部門負責相關環保文件的準備，生產過程中由環保部門負責廢氣、廢水、廢渣等工業廢料的排放控制，供應鏈的所有工作均由采購部門負責，回收利用工作則由拆解廠家管理。絕大部分整車生產企業都缺乏對整車生產全生命周期系統控制，這也導致了產品環保工作的不連貫性，產生了部分本可節省的工作投入成本。

公共產品的另一種重要特性是政府買單，所以目前作為公共服務項目之一的環保工作，在政府部門的重視下迎來了很好的發展契機，政府根據推行環保公益項目增加的成本，額外給整車生產企業定額的現金補助。而這，正是汽車產業綠色轉型及制造業綠色升級的最佳時機之一。

正如前文所述，相對傳統的汽車，新能源汽車本身帶有環保的屬性。根據UCS對美國電動車排放情況的報告，目前來講，雖然相較于汽油車新能源汽車電池的生產過程增加了部分排放，但是額外增加的生產性排放卻可在未來十六個月之內的行駛中被抵消。從環境影響角度講，新能源汽車廢氣排出量比常規汽車可減少92%-98%[3]，另外，新能源汽車有效降低化石燃料燃燒所帶來的環境污染點源數量，能源的集中處理使得化石燃料的燃燒污染更加可控。從能源本身來講，化石燃料向可再生能源的轉型屬于大勢所趨，新能源汽車的開發和使用有效解決了交通能源重消耗的問題，實現低碳經濟可持續發展[4]。產品本身的綠色屬性，迎來了由政府支出的公共補貼，這正是汽車產業產品綠色轉型的契機。

汽車產業屬于資金密集型產業，這也導致了常規整車生產廠家制造業升級改造過程中成本投入的大幅增加，經過經濟上的分析，制造業的綠色升級與產品的價值改觀不成比例。而新興新能源工廠在建立的過程中，則必須考慮更經濟的能源利用、更少的工業三廢以及更高效的物流體系，新能源車輛的設計過程中，則必須考慮到更少的排放水平、更高效的電池利用以及更輕量化的車身設計，這里的每一個環節都與綠色產品體系的統一規劃密不可分。新能源汽車各個環節循環相扣、協同合作，這樣才能生產出真正綠色的產品。

3 新能源車企如何搭建綠色產品體系

作為體系來講，應該包括產品生產過程中的全方位管理，包括設計、采購、生產、銷售、回收全部過程。綠色產品、綠色設計、綠色制造、綠色供應鏈等綠色環保的概念已然成為當今社會關注的熱點，然而，“綠色”是一個相對抽象的概念[5]，很難進行定量描述，這就需要建立一套科學的生產管理體系，來促使綠色產品的實現。新能源汽車產業綠色產品體系就是要從科學的角度去思考問題，將新能源汽車產品全生命周期的所有環節加以考量，從源頭去控制，從過程去操作，從結果去反思。基于這種思想，我們對汽車產品全生命周期進行分析，將新能源汽車的綠色產品體系按照綠色設計、綠色制造、綠色供應鏈、綠色產品使用、安全回收循環利用五個環節進行分別探討。綠色設計、綠色供應鏈、綠色制造、綠色產品使用、回收利用貫穿了新能源汽車開發生產的全過程，各個環節緊密聯系、系統運作，均為新能源車企綠色產品規劃不可缺少的環節。

圖1 綠色產品生產體系

3.1 新能源汽車產品的綠色設計

綠色設計是流行的設計理念，又稱生態設計，以產品環境特性控制為設計的最終目標，以產品全生命周期評價為工具，綜合產品整個生命期相關問題，設計出不損害消費者健康、環境友好、滿足消費者要求的產品。產品綠色設計的方法和步驟包括以下五個階段：生態辨識、生態診斷、生態定義、綠色（生態）設計、綠色（生態）評價[6]。

3.1.1新能源汽車產品的生態屬性辨識

按照新能源汽車產品的全生命周期進行核算，新能源汽車產品的生態屬性應該包含以下幾個方面：

（1）新能源汽車生產制造過程中的能源消耗及污染物排放。能源消耗包括：零部件的能源消耗、整車的生產能源消耗、物流產生的能源消耗、回收利用過程的能源消耗。污染物排放包括：零部件生產的污染物排放、整車的生產的污染物排放、物流產生的污染物排放、回收利用過程的污染物排放，包含廢氣、廢水、廢渣、噪聲污染等。

（2）新能源汽車使用過程中的能源消耗及污染排放。能源消耗要以整車電耗進行考量；排放水平控制包括整車VOC散發、整車噪音控制、玻璃清洗劑以及洗車過程中的廢液等。油電混車型及插電混車型還要考慮到尾氣排放問題，部分燃料電池汽車要從燃料全生命周期能源來源的角度去核算二氧化碳的排放問題。

（3）新能源汽車整車回收利用端的物質流向。即整車物質可回收及可再利用的水平等回收利用指標。

3.1.2新能源汽車產品的生態問題診斷

汽車制造屬于資源、資金、技術高度集成的大型產業，新能源整車企業需要從汽車產品開發到報廢的全生命周期的角度去考慮自身產品的定位、節能減排工作的開展、產品健康環保屬性的開發。具體來說，新能源產品可以從兩個維度去考慮生態環保屬性的開發：能源流和物質流。能源流可以從生產制造工藝設計、物流運輸設計、產品節能（輕量化和高效能源）設計等角度進行優化；物質流則可以在回收利用設計、零部件材料選擇等角度開展工作。

3.1.3新能源汽車產品的生態目標定義

由以上，我們可以得出新能源產品的設計目標有以下三個需要考慮的要點：

a）產品設計的初期考慮關鍵零部件的可再使用性及材料的循環渠道。

b）產品生產過程中所選擇的材料、工藝盡可能是節能環保的。

c）產品本身使用的過程中是節能、環保、健康的。

3.1.4新能源汽車產品的正向綠色設計

正向綠色設計的最本質的工作，就是要在設計前端就考慮到生產過程中的低能耗、少排放，產品各零部件單元做可再制造性嘗試及可回收性選材，汽車材料的選材過程要兼顧健康指標和環保指標，選用無毒低污染的材料；同時，產品本身進行低排放設計、輕量化設計、低能耗設計及能量回收設計。

3.1.5新能源汽車產品的綠色產品評價

評價指標主要考慮三個方向：全生命周期能源消耗的核算、可回收及可再利用水平的核算、整車單位行駛里程能源消耗及整車排放水平（包括尾氣、VOC、氣味、噪聲及電磁輻射五個排放指標）的核算。

3.2 新能源汽車產品的綠色供應鏈

綠色供應鏈是綠色制造的理論與供應鏈管理的技術相結合的產物，協同供應鏈每一個環節和節點上的企業進行合作。新能源汽車產品的綠色供應鏈，要建立以資源節約、環境友好為導向，包含物流、采購、運營、生產、銷售、回收一整套體系的大系統，推動上、下游企業共同提高其生產資源利用效率，達到資源利用的高效化、環境影響的最小化、鏈上企業的綠色化的最終目標。在新能源汽車制造企業生產工作進行時，按照汽車產品全生命周期管控理念，加強供應鏈上下游企業間的協調與合作，充分發揮能源汽車整車生產企業整合資源的核心作用，依托可持續發展的理念確立綠色供應鏈管理戰略，優先納入綠色工廠為合格供應商和采購綠色產品，強化綠色生產，建設綠色回收體系。同時可以嘗試搭建供應鏈綠色信息管理平臺，進行綠色供應鏈的數字化管理，帶動汽車產業上下游的所有企業共同實現綠色發展，保障新能源汽車產品綠色環保屬性目標的達成。

3.3 新能源汽車產品的綠色制造

綠色制造的概念：綠色制造也稱為環境意識制造、面向環境的制造，綜合考慮生產過程對環境的影響及生產使用資源的效益。綠色制造是現代化的制造模式之一。

3.3.1綠色制造的目標

《中國制造2025》明確將綠色制造工程列入九大戰略任務、五個重大工程之中，提出：要以制造業綠色改造升級為重點，實施生產過程清潔化、能源利用低碳化、水資源利用高效化和基礎制造工藝綠色化改造，推廣循環生產方式，培育增材制造產業，強化工業資源綜合利用和產業綠色協同發展[7]。從綠色制造的理念我們可以看出，綠色制造技術是綜合運用綠色設計、綠色工藝、綠色能源等綠色手段的科學技術。綠色制造技術已列入國家科學技術“十二五”專項規劃。

作為新能源汽車企業，綠色制造的應該做的有以下幾點：改善現在使用的能源結構、提高現有能源利用效率、在生產過程中精確控制物質流、能源流對環境的影響最小。

3.3.2新能源汽車產品綠色制造的實現

作為新能源汽車企業，綠色制造的實現應該做的有以下幾點：改善現有能源結構、提高能源利用效率、生產過程中對環境的影響最小。只有如此，才能將綠色制造同環境保護有機結合起來，才能將綠色制造與生產過程成本控制有機結合起來。具體來說，綠色制造應該是低碳、循環、高效、清潔的綠色生產過程。

A更高效的新能源汽車制造體系

目前從國內、國際來看，智能化水平為傳統的汽車制造業帶來了巨大變化，通過整合人工智能、云技術、區塊鏈技術及傳統的生產制造技術，我們正努力的進行傳統生產工藝的升級或轉型。因為很多常規汽車制造企業的整個傳統生產制造工藝的升級轉型需要大量資金及技術的投入，這也給新能源汽車制造企業帶來了一個很好的契機：新能源汽車制造企業在起步之時就能享受到綠色科技進步帶來的豐厚福利。新的生產工藝大多帶有節能、環保的先天優勢，同時整合了行業上先進的技術，以及國家對綠色制造的豐厚補貼，這給剛剛起步的新能源車企帶來了先天優勢。目前生產工藝的短流程化、生產管理的信息化、生產過程的自動化，帶來的是生產成本的有效降低及生產效率的顯著提高。

B更清潔的新能源汽車制造工藝

目前，國家對綠色制造的政策性傾斜帶來了綠色環保的生產工藝大面積的推廣。這些生產制造工藝技術，并不存在大家的主觀印象：綠色環保會增加生產制造的成本。相反，這些環保的生產制造工藝由于進行了工藝流程優化、能源優化、排放優化等有益措施，更多的是帶來了生產制造環節的成本的顯著下降。

B.1 目前已經廣泛應用的制造工藝：

a水性漆免中涂涂裝工藝：

水性漆是以水作為溶劑，降低了對大氣污染，不采用或僅采用少量有機溶劑。水性漆中有機溶劑含量僅有5%～15%左右，而陰極電泳漆中有機溶劑目前已降至1.2%以下，對降低污染節省資源效果顯著。車的漆面在傳統涂裝工藝中被分為四層，即電泳、中涂、色漆、清漆。免中涂涂裝工藝通過工藝的改進，把中涂層的功能加到色漆層里，將中涂層和色漆層合并成一個涂層，這樣既可以減少VOC的排放，又降低了材料工藝的成本。水性漆免中涂涂裝工藝，極大降低了生產過程中VOC的排放水平，使汽車涂料以及涂裝工藝在環保方向取得了很大進步。

b水性膠膠黏工藝：

水性膠是用高分子為黏性原料、水做為分散劑制備成的一種對環境友好、低VOC散發的膠黏劑。現有水性膠粘劑的優點主要是環保無毒、防火安全、工藝簡單等。目前，水性膠膠黏工藝的技術水平越發成熟，膠黏效果也在逐步改善。水性膠膠黏工藝生產的產品的性質目前已經達到或超過傳統有機溶劑型膠黏產品，在汽車用低VOC內飾產品開發過程中已經得到了較為廣泛的推廣。

c摩擦焊焊接工藝：

摩擦焊采用固體摩擦過程釋放出的熱量進行材料間的連接，是一種新型固相連接技術。這種技術可以降低能源消耗，得到結合強度良好的接頭。與傳統熔焊工藝技術相比，摩擦焊的焊接過程無火花飛濺、無弧光煙塵、無需焊絲、無需氣體保護，且摩擦焊工藝形成的接頭組織致密、綜合性能良好、焊接缺陷較少，是一種經濟高效、節能環保的焊接技術，還可以焊接一些統熔焊接工藝難以或無法焊接的材料。

d自沖鉚接技術（SPR）：

自沖鉚接技術（SPR）是一種機械冷成型鏈接，SPR工藝是通過液壓缸或者伺服電機提供動力將鉚釘直接壓入待鉚接板材，形成機械互鎖的冷成型連接工藝。SPR是一種穩定的板材連接技術。自沖鉚接技術（SPR）可以實現多種不同材料的連接（鋼、銅、鋁、功能性塑料、碳纖等），連接點的疲勞強度、靜態強度等性能指標均高于傳統焊接工藝，工藝過程耗時低（能達到2 s以內），能耗較低，是一種應用前景廣泛的綠色工藝。

B.2 目前已經成熟可以推廣的制造工藝：

a數字化無模鑄造精密成形

數字化無模鑄造精密成型技術是一種復雜金屬件數字化快速制造的方法，無需開發模具，減少了產品開發階段模具的開發費用，數字化縮短了生產流程同時提升了鑄造質量，降低了鑄件能耗同時減少了廢棄物的產生。目前加工費為傳統工藝的10%，開發周期縮短50%以上，制造成本降低30%以上。適用于小批量的齒輪殼體、傳動箱殼體、變速器殼體等鑄件生產。

b零件軋制精密成型

零件軋制屬于冶金軋制與機械制造的交叉。傳統的軋制成型生產的產品都是等截面產品，提供的都是零部件的半成品，還需要再次加工及精細處理。而零件軋制精密成型則帶來加工工藝的極大變化，節約了再次加工所消耗的能源與時間。同時，零件軋制精密成型屬于連續成型工藝，生產效率極高，低噪聲，低能耗，低排放，屬于及其高效環保的生產工藝。目前在凸輪軸、后橋軸等結構的生產上已有嘗試[8]。

c激光電弧復合焊接

激光電弧復合焊接是目前備受關注的新型焊接熱源，技術手段結合了激光和電弧兩個熱源的優點，避免了各自的缺點。激光電弧復合焊接具有高的電弧穩定性、高能量密度、高能量利用率等顯著優點，在降低能耗、降低廢品率、提高效率、提高品質等方面優勢明顯。目前，針對采用鋁合金來提高輕量化水平的技術路線下，激光電弧復合焊接是的理想焊接工藝[9]。

d可控氣氛熱處理

熱處理生產技術重點發展的方向之一是以可控氣氛為主要手段進行熱處理過程。與傳統的燃料爐等熱處理手段相比，可控氣氛熱處理這類的清潔熱處理技術具備能效高、排放少、材料損耗小等顯著優點。

B.3 目前尚需完善但前景可觀的制造工藝：

a鑄鍛智能成型機器人

經過編程機器人可模仿人工對鍛壓生產中的上料、翻轉、下料等操作，在高溫環境下更快、更安全的完成極具危險性和重復性的環節。

b鑄鍛焊熱加工成型機器人工藝

經過編程的熱加工機器人，可以替代工人在高溫、污染、噪音的極端環境下的危重工作。包括上下料、搬運給湯、模具處理等，以及上下游工藝的全部作業。

c高能束表面處理及清潔涂鍍工藝

高能束表面處理技術是采用激光束、離子束、電子束對材料表面進行改性或合金化的新工藝，主要是通過改變材料表面的化學成分或結構實現的。

d綠色鍍膜技術

綠色鍍膜技術集成了真空技術、機械控制、材料改性、表面工程、光電信息技術及信息科技等相關學科，采用真空復合鍍膜集成技術替代或部分替代傳統的電鍍工藝，達到降耗、減排、根除電鍍三廢污染、保護環境的技術[10]。

e無切削液加工工藝

無切削液加工工藝在金屬加工的過程中，少用或者不使用切削液來對加工件及刀具降溫，減少了廢液的排放，同時提高了生產效率及產品品質的可控性。目前的技術難點在于刀具形狀的設計以及空氣冷卻效率的加強。

B.4 目前應加大投資力度開始研究的制造工藝：

a復合材料三維制造綠色成型工藝研究

復合材料三維制造綠色成型是指將不同功能性（互補）的材料混合在一起構建成立體的三維結構部件，這樣形成的部件兼具每種子材料的優點。目前復合材料三維制造綠色成型工藝較為成型的是三維編織的方法。

b熱處理信息化云及過程節能監控研究

熱處理過程的能源消耗是汽車行業及其附屬零部件企業中能耗最高的過程之一，通過對整個工藝的信息化管控以及實時監控，可以有效降低能耗水平。

c板材成型、硬化及連接一體化復合成型工藝

一體化復合成型的工藝措施可以顯著提高生產效率，縮短工藝過程，節約能源消耗。

C低碳性的新能源汽車能源結構

我國目前的電力供應主要以火電為主，我國的能源結構導致了企業本身對非再生能源的消耗較大。同時由于供電設施因能源來源問題及環境問題只能建立在偏遠地區，導致了能源產地與企業距離較遠，電力輸送損耗帶來了浪費。在新能源汽車廠址規劃時有必要選擇距離能源較近的位置，或者通過在工廠周邊及內部布局光伏、風能、地熱能等綠色可再生能源，改善自身的能源結構，提升可再生能源占的比重。

D可循環的新能源汽車制造思路

循環包括兩個方面，其一是物質循環，第二是能量循環。

物質循環優化：在生產制造工作開展的過程中，提前規劃好廢棄材料回收再利用的途徑和方式，包裝材料盡可能的采用固定可循環使用的設計，通過一體化包裝設計盡量減少廢棄包裝材料的產生，同時對生產產生的廢水、廢渣進行梯次利用設計。

能量循環優化：建立能源充分利用的機制，利用工藝產生的余熱對需要加熱的工序進行預熱，提高能量的使用效率。

3.4 新能源汽車產品的綠色使用

目前，車輛的設計工作已經開始向銷售環節的下游延展，設計與制造開始更加充分的關注用戶的實際體驗。售后環節充電設施的配套、使用過程中故障的維修及零部件的更換的便捷性及經濟性、車內空氣質量對乘員健康的影響等問題極大的影響著消費者的購車體驗。同時，如何讓我們的消費者在使用汽車過程中更環保、更健康的體驗，這是我們新能源汽車產品開發過程需要更加細致考慮的問題，下面選取目前較為熱門的幾個技術展開討論一下。

a充電墻技術

充電墻技術是白天使用太陽能面板來給其蓄電，若是白天電池電量不夠，便會在夜晚用低成本的電價來給其充電，然后供給家庭及汽車充電用電。目前國際主流車企都已經開始相關研究，一方面作為動力電池業務的擴展，另一方面通過不同時間能量的轉移為用戶提供清潔廉價的能源。充電墻技術可以采用鋰電池、燃料電池、全釩液流電池、壓縮空氣等技術手段進行儲能。

b零部件再制造技術

再制造是一種對使用過的汽車零部件產品進行修復和改造的技術。將無法再次使用或者報廢的汽車零部件進行科學評估、再制造設計，利用再制造技術，使再制造產品達到或超過原產品的質量要求。再制造產品通過對廢棄零部件的回購、銷售，顯著降低客戶的用車及維護成本。

c車內環境控制

車內環境問題已成為用戶關注度極高的新車狀況之一。隨著國人健康、環保意識的加強，用戶對整車VOC水平、車內氣味水平、車內電磁輻射水平、車內材料重金屬元素水平等環保感知項目的要求逐步增加。同時，隨著國家相關標準法規的升級，在未來車內環境問題將會成為各車企公關的重頭戲。開展車內環境的控制的核心手段有三種：環保（低散發型、低有害物質、低輻射）設計、環保工藝的使用、倉儲及物流過程的控制。生產一致性管控也是車內環境控制必不可少的環節。

3.5 新能源產品的安全回收、循環利用

循環經濟是物質閉環流動型經濟的簡稱，區別于不顧環境影響、物質單向流動的傳統經濟模式，循環經濟是一種與生態和諧發展、對環境無影響的經濟模式。循環經濟要求把經濟活動組織成一個“資源-產品-再生資源”的反饋式流程, 所有的物質和能源能在這個不斷進行的經濟循環中得到合理和持久的利用，從而把經濟活動對自然環境的影響降低到盡可能小的程度[11]。循環經濟已成為綠色產品制造的關鍵環節。目前新能源汽車產品相對于常規汽車相比，動力蓄電池回收利用問題突出：用于汽車的鋰電池，一般5年左右電池容量衰減到初始容量80%以下，續航里程明顯減少，動力蓄電池則需更換[12]。動力蓄電池更換周期較短，有造成嚴重環境污染的危險。工信部2018年第35號文規定于2018年8月1日起施行新能源汽車動力蓄電池回收利用溯源管理暫行規定，強制要求整車生產廠家對動力蓄電池履行回收利用責任。

由于國內電池模組缺乏統一標準、缺少成熟回收利用企業等問題，動力蓄電池回收利用產業發展滯后且緩慢，無法匹配新能源汽車的快速增長。因此，新能源汽車電池制造廠家在產品設計前期就應引入綠色設計，盡可能選用可再使用、再利用材料，同時考慮電池回收產業鏈上下游合作，提高動力蓄電池的回收經濟性，構建動力電池回收利用體系，促進循環經濟發展。

新能源汽車利用綠色設計理念，可在廢舊動力蓄電池回收利用采取以下幾種思路[13]：

a電池梯次利用用于儲能系統。可將廢舊動力蓄電池用于電網公司儲能系統，可作為備用電源或電力削峰平谷，從而產生電價差創造經濟效益。

b創新回收模式。通過前期產品設計，將車身與動力蓄電池整體回收，可降低包裝和運輸費用，并保證安全性。由于車身主體為可回收的金屬，電池與車身均可全部回收，不產生材料浪費。

c定向回收工藝。新能源汽車制造廠家可與電池回收拆解企業合作，結合回收拆解企業材料回收工藝，前期電池材料定義時就選擇回收利用率高的材料，可提高回收經濟性。

除動力蓄電池外，新能源汽車產品在三電、電子電器件等方面較常規汽車使用率大大提高，這對材料的安全回收，循環利用提出了更高的要求。參考國外汽車回收利用體系的先進經驗，汽車材料的輕量化和塑料材料的回收利用技術是未來報廢汽車回收利用研究的重點[14]。對于汽車制造廠商，應從前期設計考慮以下幾點以提高汽車材料的安全回收和循環經濟性：

a管控汽車產品材料構成，盡可能使用高經濟性的、可回收利用的、回收經濟性高的來設計零部件；并采用系列化、模塊化設計，減少材料使用種類。

b管控禁用物質使用，盡量避免重金屬和其他有害物質的使用，從而降低報廢汽車處理費用（如焊料中的鉛），以保證廢舊汽車回收的經濟性和環境友好性。

c零件分級別管控，對回收等級更高、價值更高的零部件進行拆解分析評估，提高零部件回收利用適用性指數。

4 綠色產品體系后續可開展的評價工作

對于如何保證新能源車企綠色產品體系的有效性，我們可以通過對綠色產品及生產體系進行專業的評估來達成，具體可以參考以下三種渠道。

4.1 C-ECAP生態汽車評價

生態汽車評價，是基于綠色設計的理念，在汽車產品的設計、制造、使用、回收的全部生命周期內，對產品的環保、節能、健康等屬性進行綜合評估，根據評價結果進行汽車產品生態等級劃分的認證活動。

4.2 中國環境標識認證

中國環境標志認證又稱十環認證，產品通過該項認證表明該產品在生產、使用和處理處置過程中符合特定的環境保護要求，與同類產品相比，具有對生態環境無害、資源能源消耗低等優勢。

4.3 綠色工廠、綠色園區、綠色產品、綠色供應鏈評價

工信部為貫徹落實《中國制造2025》、《綠色制造工程實施指南（2016-2020年）》，加快推進綠色制造，主導開展綠色工廠、綠色園區、綠色產品、綠色供應鏈的評價工作，具體可參考2016年發布的《工業和信息化部辦公廳關于開展綠色制造體系建設的通知》。申報單位自評價、第三方評價機構評價、省級工業和信息化主管部門推薦、專家論證、復核以及網上公示等環節，最終由工信部發布[15]。

5 國際、國內的勇敢嘗試

5.1 豐田公司的零排放工廠構想

根據豐田的產品計劃，2050年，豐田汽車將實現產品零排放。

零排放的目標包括：生產過程的能源消耗全部采用可再生能源；生產過程沒有廢水廢渣的排放；產品使用過程利用可再生的清潔能源；整車生命周期結束后可以做到全材料的回收利用。

具體措施：逐步降低傳統內燃機動力車型的生產比例，相應提高燃料電池車、電動車以及混合動力車型的產量，最終達到整體產品的無碳化長期規劃；在設計階段開展可回收利用設計，廣泛使用環保可再生的綠色生態材料以降低生產制造及回收利用過程對環境的污染，廣泛采用資源回收利用系統；工業用水將廣泛使用回收利用的水源降低用水量，接近零污水排放的理想狀態；開展環境保護計劃及環境保護工作，將綠色環保、低碳經濟理念在豐田產品所在之處廣泛推廣。

5.2 特斯拉的先進綠色工廠

特斯拉在美國內華達州建造的超級工廠給我們帶來了關于未來工廠的很好的示范：特斯拉的超級工廠將自己生產工廠所需的電力，以滿足工廠生產活動對能源需求。工廠屋頂和周圍山頂都將安裝太陽能電池板，建立地熱發電設施以，布局風力發電設施，廣泛獲取可再生能源。同時工廠將應用更多的綠色現代制造技術，用自動化及信息化降低對工作人員的需求。

5.3 愛馳汽車的綠色行動

眾多新能源車企中的佼佼者愛馳汽車也投入了大量的環境保護工作。在設計階段將汽車環保屬性作為整車開發目標屬性之一重點控制。在管理體系中設立了智慧能源部門，對產品開發、生產制造、回收利用等產品全生命周期的能源使用情況進行管控。在產品銷售環節對產品進行全生命周期的管理與服務。按照工業4.0標準建設了智慧工廠：具備平臺利用率高、生產效率高、綠色環保的顯著優勢；采用數字化雙胞胎技術，設備虛擬調試，預防性維護，提高生產效率及安全性，同時減少不必要的能源消耗；使用總裝信息可追溯體系，保障整車安裝質量及品質控制，也確保了整車所有材料的可追溯性，也是回收利用過程強大的信息支撐；總裝車間運用高柔性化生產工藝，一條生產線可實現6個車身的焊裝，采用SPR“冷鏈接”工藝，減少能源消耗及生產過程廢棄物的產生；建設了綠色環保的涂裝車間，采用綠色前處理加免中涂短工藝：前處理段，重金屬排放減少90%；能源消耗節省23.3元/車，廢渣排放減少90%；噴涂工藝段，VOC排放減少75%；能耗降低25%；單班操作工人減少12人。

6 總結

新能源汽車的公共產品特性增加了新能源車企對環保工作推動的難度，增加了對政府扶持政策的依賴程度，直接導致了汽車整車生產企業更多的是把環保工作當成一種負擔，而不是一項工作。同時，新能源汽車的私人產品是新能源汽車的主要屬性，這一特性決定了新能源汽車不可能持久的享受政府補貼，政府對新能源汽車的補貼扶持政策一定會消失，新能源汽車必然會完全市場化運作。大部分企業對綠色制造中的綠色技術都存在誤區，認為綠色技術都會帶來產品成本的增加，但這些環保的生產制造技術由于進行了工藝流程優化、能源優化、排放優化等有益措施，帶來的更多的是生產制造環節成本的顯著下降。

新能源車企綠色產品需要一個高效、安全的體系來保障產品的真正綠色屬性。新能源車企建設綠色產品體系的過程中，需要綜合考慮新能源汽車的公共產品屬性及私人產品屬性：充分利用政府政策的傾斜以及商業化運作帶來的品牌優勢，充分協調綠色設計、綠色制造、綠色供應鏈、綠色使用及安全回收循環利用全部生命周期的工作，充分利用社會支持性資源及綠色技術發展的紅利，充分借鑒汽車產業先進企業的工作經驗。讓自己的新能源汽車產品在其全生命周期中做到真正的綠色、環保、安全，成為真正意義上的綠色產品。

[1] 孫東琪,張京祥,朱傳耿,胡毅,周亮等.中國生態環境質量變化態勢及其空間分異分析.地理學報.Acta Geographica Sinica2012年12期.

[2] 國家制造強國建設戰略咨詢委員會,中國工程院戰略咨詢中心等.綠色制造.

[3] 工業和信息化部,國家發展改革委,科技部等.汽車產業中長期發展規劃.2017年4月6日.工信部聯裝[2017]53號.

[4] 姜新偉.淺談綠色環保新能源汽車發展前景.企業文化旬刊 2 (2016).

[5] 王金軍.綠色產品評價體系研究.經濟學研究.TB472,2018.

[6] 楊建新.產品生態設計的理論與方法.環境科學進展.1999年01期.

[7] 苗圩.以五大發展理念引領和推動制造強國建設.中國信息化. 201603.

[8] 胡正寰,王寶雨.零件軋制技術的進展.冶金設備.533頁.

[9] 朱軼峰,董春林.激光電弧復合焊接技術.航空制造技術.2002年第11期.

[10] 顧曉宇.綠色鍍膜技術.2012.11.

[11] 李良園.上海發展循環經濟研究[M].上海:上海交通大學出版社, 2000.

[12] 劉志勇.電動汽車-中國汽車工業發展的必由之路[J].裝備制造技術.2009,37(4): 111-112.

[13] 許飛.新能源汽車廢舊動力蓄電池回收利用綜述.河南化工,2017, 34:12-15.

[14] 李名林.美國報廢汽車回收利用體系探索[J].汽車工業研究,2007 (02):45-48.

[15] 工業和信息化部等.工業和信息化部辦公廳關于開展綠色制造體系建設的通知.2016.

A Review of Green Products System in New Energy Vehicle OEM

Jiang Weinan1, Li Lin2, Wang Yongqian2

（1.CHJ AutomotiveCo., Ltd, Beijing 100000; 2.Aiways Automobile (Shanghai) Co., Ltd, Shanghai 200000）

With the increase of environmental and regulatory pressure, the high pollution traditional vehicle OEMhas also reached the key point of changing, and the new energy vehicle OEMgets the chanceof development. As new energy vehicles no longer consume the fossil fuels in the driving process, they become a hybrid product with bothpublicproduct attributes and private product attributes. And the new energy automobile products also take the green environmental protection as one of the selling points. But if one new energy automotive product wants to be a green product, we should carry out the whole life cycle system work in five points: green design, green manufacturing, green supply chain, green driving and recycling (Circular Economy). The five links above are interlinked, collaborative and indispensable, which together build the green product system of new energy vehicles OEM.

New Energy Vehicle OEM;Automobiles;Hybrid Products;Green Products;Green Design;Green Manu -facturing;Green Supply Chain;Green Driving;Recycling;Life Cycle

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1671-7988(2019)03-26-08

U469.7

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1671-7988(2019)03-26-08

U469.7

姜偉男，就職于北京車和家信息技術有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.03.008