新法規要求下我國重卡涂裝技術升級展望

掌繼鋒

（艾仕得涂料系統（上海）有限公司，上海 201800）

總質量14～100t的卡車稱為重型卡車。2019年年底持續至今的新冠病毒極大促進了電商物流的發展并加速了國家通過新基建刺激經濟發展的政策的出臺，與之對應的重型卡車中牽引車和自卸車正發展為主力車型。兩個車型造價高，使用環境苛刻，對油漆的涂裝質量要求也最高，為重點討論的方向[1]。同時，行業競爭愈演愈烈，國家環保法規也越來越嚴，各重卡主機廠如何從法律、法規以及公司自身情況出發，選擇合適的涂裝工藝是主機廠涂裝車間工藝升級時面臨的首要問題。

1 中國重型卡車市場現狀

數據顯示，近五年來重卡銷量呈上升趨勢，2019年創歷史新高為117萬輛，其中車身原廠漆采購額約為5億人民幣。

進入2020年后，一方面，由于2～3月被壓抑的購車需求在二季度快速釋放，另一方面，中央及各地對國三及以下排放柴油貨車的提前淘汰政策力度加大，大大促進了疫情過后國內重卡市場需求的增長，物流車，牽引車市場訂單超過了去年同期水平。截至今年5月份，重卡銷量為64萬輛，同比去年累計增長16%，預計2020年銷量在105萬以上。

今年1～5月，我國重卡市場銷量前五強依次為一汽解放、東風公司、中國重汽、陜汽集團和福田汽車。其合計銷售54.23萬輛，占比84.7%，比上年同期上升1個百分點，行業集中度正在持續提升。

2 相關的環保法律、法規的最新進展

《中華人民共和國大氣污染防治法》明確規定要制定涂料等含VOC產品的質量標準，鼓勵生產、進口、銷售和使用低VOC的產品。《國務院關于印發打贏藍天保衛戰三年行動計劃的通知》要求2020年，VOCs排放總量較2015年下降10%以上。2020年7月1日起在重點區域率先執行。重點區域禁止建設生產和使用高VOCs含量的溶劑型涂料項目。

目前，大氣污染治理面臨的挑戰仍很多。首先，PM2.5濃度較高，PM2.5是霧霾產生的主要原因，揮發性有機物形成的二次細顆粒物貢獻了霧霾顆粒的50%[2]。其次，臭氧污染居高不下，已成為導致部分城市空氣質量超標的首要因子。VOC是形成O3的重要前體物[3]。為確保完成“十三五”環境空氣質量改善目標任務，《2020年揮發性有機物治理攻堅方案》正在討論中，預計近期正式發布。

強制國標GB 24409—2020《車輛涂料中有害物質限量》和推薦國標GB/T 38597-2020《低揮發性有機化合物含量涂料產品技術要求》同時于2020年3月發布，載貨汽車涂料中VOC含量要求見表1。

表1 GB24409—2020和GB/T 38597-2020中載貨汽車涂料VOC限量值要求

生態環境部近期出臺的《重污染天氣重點行業應急減排措施制定技術指南》將重點行業的企業分為A、B、C級，采取差異化管控措施。在重污染期間，評為A級的企業可不采取或少采取停限產等措施，對于C級的則需加大減排措施力度。其中只有采納水性涂裝工藝的企業才有可能被劃分為A級企業。

3 中國重卡行業涂裝工藝現狀及展望

每年我國車輛用涂料的消耗量大約在140kt，如果采用傳統溶劑型技術，對應的溶劑使用量大約在180kt，扣除處理掉的廢漆以及廢溶劑，大約有60kt的溶劑，即可揮發性有機物（VOC）被排放到大氣中，而如果全部采用水性漆技術，同樣的工藝對應的VOC排放量會減少到13kt，如果進一步采用綠色涂裝工藝，VOC排放量能夠降低到600t。目前乘用車行業70%的生產線已經轉成了水性漆技術，而商用車行業水性漆技術的利用率不到30%。

通常汽車車身用涂料按照化學體系分為溶劑型和水性涂料，按照涂裝工藝路線分為三涂兩烘（3C2B），三涂一烘（3C1B）和兩涂一烘（2C1B）工藝。

目前國內汽車主機廠涂裝技術主要分為三涂兩烘（3C2B SB）傳統溶劑型技術，三涂一烘（3C1B SB）溶劑型高固體份技術，三涂兩烘（3C2B WB）傳統水性漆技術，三涂一烘（3C1B WB）加熱閃干水性漆技術和三涂一烘（B1B2 WB）室溫閃干水性漆技術。其中兩個傳統型三涂兩烘工藝目前采用較多，B1B2工藝是近兩年內興起的涂裝工藝，主要特點是工藝緊湊，省能源，油漆耗量低。

主機廠VOC排放水平是各地方監控涂料使用企業的一項重要指標，由表2可知，目前傳統溶劑型3C2B體系已經不能滿足各地方的VOC排放標準（一般要求35g/m2以下），需要根據各地及各公司的實際情況對涂裝技術進行升級。

表2 不同涂裝工藝對應VOC排放水平

在VOC控制方面，歐洲和北美走了兩條不同的技術路線，歐洲主要采用的是水性化技術，美國主要采用的是溶劑型高固技術。經測算，當溶劑型涂料固體用量達到45%以上時，兩種技術的VOC排放水平相當。

溶劑型高固技術因減少了一個中涂烘房，在運營成本方面有較大的優勢。經對比，如果一條老的3C2B傳統溶劑型生產線更改成3C1B溶劑型高固工藝，能源及設備成本將降低18%，每年凈減少2 600萬元，材料成本下降22%，每年凈減少3 250萬元，大約1.5a即能收回改造費用。

與改造成傳統3C2B水性涂裝線比較，從3C2B傳統溶劑型改造成3C1B溶劑型高固工藝將大大降低改造費用，減少投資約40%以上：改造成水性車間花費至少1億元，而3C1B溶劑型高固技術僅需要對涂裝機器人升級，費用在2 000萬元～4 000萬元，而且前者需要增加工段，不一定具有可行性，后者減少了工段，增加了改造的便利性。同時后者可以降低能耗35%，由于減少了工段，操作工人人數也將減少1/3。

后者的改造時間是6周，前者的改造時間至少為8個月，停工時間大大縮短，極大減少了因車間改造引起的停工時間。

在碳排放方面（圖1），3C1B溶劑型高固技術也具有領先優勢，在碳排放交易權已經逐漸開展的今天，使用3C1B溶劑型高固技術具有極佳的綜合效益。

圖1 不同涂裝工藝碳排放當量對比[4]

由3C2B傳統溶劑型技術改造成水性B1B2技術，單車成本將降低154.62元，水性緊湊型工藝在環保以及運營成本方面有較大的優勢。

4 結束語

在目前國內卡車行業競爭愈演愈烈，國家環保法規越來越嚴的形勢下，如何根據地方法規以及卡車公司自身實際情況出發，選擇合適的涂裝工藝是主機廠涂裝車間面臨的首要問題。通過數據統計與計算，認為3C1B溶劑型高固技術運營成本最優，VOC減排良好，而水性緊湊型B1B2工藝VOC減排最優，運營成本良好，這兩個工藝可作為各大主機廠進行涂裝工藝升級的最佳選擇。