摘要:介紹了汽車零部件材料危險物質禁用標準的理論依據,并在此基礎上提出應對我國汽車材料禁用物質存在現狀的策略。通過介紹汽車材料禁用物質的概念以及GB/T 30512—2014《 汽車禁用物質要求》的技術要求,分析了汽車材料禁用物質存在的問題和研發現狀,根據所采用的禁用物質標準開展應用研究,得出應進一步完善相關標準制度、增強市場監管、加強行業自律、盡快融入國際經濟體系,進一步拓展全球市場,以此推動中國材料產業的可持續發展。
關鍵詞:汽車材料;禁用物質;應對策略;內外裝飾材料
0 前言
當前,汽車材料中存在的危險物質對環境和人類健康造成潛在風險,因此研究車輛零部件材料危險物質禁用標準(以下簡稱“禁用物質標準”)的重要性日益凸顯。為此,需要研究車輛零部件材料禁用物質標準的理論依據、全球車輛禁用物質標準情況、全球車輛申報物質目錄,以及各國制定禁用物質標準的社會作用。
通過探索汽車材料禁用物質存在的問題,研究應對策略及其成效,并研制替代產品,以有效減少汽車材料禁用物質對環境和人類健康的危害,為相關企業和政府部門提供決策參考,助推相關企業盡快滿足標準需求,逐步健全有關技術標準體系、增強市場監管、加強行業自律和提高消費者的環保意識,推動整個汽車材料行業的可持續發展,讓相關企業和政府部門可以更好地了解禁用物質標準的重要性和應對策略,逐步健全技術標準體系、加強市場監管、提高消費者的環保意識,推動汽車材料行業的可持續發展,實現環境保護和經濟發展的良性循環。
1 汽車材料禁用物質存在現狀
目前,世界上很多國家和地區對汽車使用的原料都有禁止使用危險物質的規定。在實際的生產與銷售過程中,卻存在著使用違禁物質的問題,這給消費者的利益和社會公共安全帶來了嚴重危害。
如機動車尾氣中的Pb、Hg、Cd 等有害元素可能進入大氣,對水和土壤等造成嚴重的污染,影響機動車產業的綠色發展。由于這些危險物質會對人類健康和生態環境造成巨大的危害,因此國內對其進行了嚴格的管制。早在2006 年,中華人民共和國生態環境部出臺了《汽車產品回收利用技術政策》,要求生產被列為強制性回收名單中的產品和包裝的企業,應當實施回收或將需回收的產品轉交給第三方[1],同時對汽車回收再利用及禁用物質的有關要求進行了闡述。考慮到有關政策的具體要求,未來對汽車產品禁用物質的檢測將成為一種必然趨勢。
為了減少禁用物質對環境造成的污染,我國制定了GB/T 30512—2014《 汽車禁用物質要求》,其中規定了強制性認證的汽車產品。該標準的制定,既考慮了汽車行業執行該標準的技術條件,又考慮了國內有關部門根據該標準對汽車產品進行監督、檢查的能力。與此同時,在確定標準中的技術要求和豁免期限時,對現有的國內汽車禁用物質現狀進行充分分析,以深度改善汽車現有的生產水平。
2 汽車材料禁用物質標準的理論基礎
在對國內外汽車配件制品實施抽樣檢測的基礎上,我國制定了在某一階段內不得采用的限量項目與可豁免采用的汽車配件材料和零件的項目[2]。全國車輛標準化技術委員會依據國內外汽車行業的發展現狀、車輛生產的技術要求,以及法律中關于環保衛生方面的規定,對清單中的禁用物質的范圍、數量、豁免范圍和期限等作出相應修訂與調整。
3 應對策略
3. 1 采用汽車材料禁用物質的替代技術
以我國目前的汽車生產技術水平和所使用材料的狀況為基礎,對禁用物質豁免的條件進行規范處理,規定汽車零配件數量與材質成分等。在禁用物質豁免期限到期以后,對車輛零配件中的循環再利用、再加工等產品,仍予以優先豁免[3]。為了實現汽車輕量化的目的,傳統型鋼材的比例將逐步減少,各類合金材料的物理性能、力學性能將得到進一步提升。
3. 1. 1 鉛的替代
鉛及其化合物主要是作為汽車部件的塑料穩定劑來使用的,但在生產過程中,鉛極易揮發或析出,通過空氣傳播的方式造成大氣污染,危害人體健康。因此,各大汽車公司開始利用電陶瓷代替鉛物質作為汽車部件的塑料穩定劑。
3. 1. 2 汞的替代
汽車含有汞的部件最開始應用范圍較廣,但由于含汞部件存在一定毒性,所以歐盟早已禁止在新式車型上使用。為了保證汽車配件的安全環保,目前多采用發光二極管替代。
3. 1. 3 六價鉻的替代
鉻與其化合物是現代化工業加工的必備原材料,但六價鉻是致癌物質,在水環境下,鉻主要以三價鉻和六價鉻2 種形式存在,而六價鉻毒性最大。含有六價鉻的廢水和廢棄物不能在大自然環境下自然降解,進入人體后會對人體產生長期性的迫害。為此,我國逐漸嚴格管控六價鉻的使用,將成本低廉、工藝簡單、維護方便的三價鉻鈍化作為六價鉻的替代工藝。
3. 2 創建綠色物料資料庫
創建綠色物料資料庫不僅在傳統的環境修復、污染物去除過程中起到了關鍵的作用,還可以推動新技術、新工藝的開發與應用。為此,綠色物料資料庫除了應包含各類材料的已知基礎資料,更應包含正在開發的新材料、未來材料應用的發展趨勢,以及新方法在材料研究與應用中的適用性等。根據相關標準的要求,眾泰汽車根據全系車型豐富的開發經驗,建立了相對完善的車用材料標準體系,讓現有的“綠色物料資料庫”有據可循。
為了驗證數據庫的可行性,對有相關資質的檢測機構開展定向考核,準許通過考核的檢測機構參與綠色物料的檢測。通過盲樣比對、實地考察等一系列綜合考評,眾泰汽車已經完成了對20 家第三方檢測機構300 多項檢測項目的準入,檢測項目涵蓋了金屬材料、非金屬材料、氣味揮發性有機化合物(VOC)、 報廢車輛指令(ELV)、油漆涂層、膠粘劑、油品和電鍍材料等。同時,對準入的第三方檢測機構的資格進行限制,并提出了可隨時追溯試驗報告真實性的要求,確保在準入期內檢測報告的準確性。
3. 3 采用對環境友好的材料
只有在對組成產品的所有原料實施了有效管控后,最終的產品才能滿足汽車材料禁用物質標準的要求。選擇零部件材料是影響車輛環保性能的關鍵因素之一。為確保產品符合標準,汽車公司必須加強對車用材料中危險化學品減量化和替代化等技術的研究與運用力度,以滿足日益嚴苛的環境法規需求,減少車輛生產過程在整個生命周期的不同階段對環境帶來的壓力。
在汽車涂裝工藝中,溶劑型涂層的有機溶劑含量較高,在干燥時會有大量的有機溶劑揮發,產生的VOC 會對空氣造成污染,因此涂料企業必須盡快實施VOC 減排,并積極推進清潔生產,從而有效減少涂料生產帶來的環境污染,降低企業的生產運營成本,推動涂料工業的可持續發展。如果使用水基或粉基涂料,則可大幅度降低VOC 排放量。汽車油漆制造商應根據其最終的使用目的,制定相應的標準和有效的控制系統,以保證產品達到限值,并依照這些標準對產品進行型式檢驗,利用具有生產代表性的樣本,通過科學合理的檢驗手段評估產品的合格性,確保汽車油漆產品質量符合要求,提高客戶滿意度,增強企業的核心競爭力。
3. 4 制定企業有害物質控制制度
QC 080000《 有害物質過程管理體系》是電子元器件質量評定委員會(IECQ) 專門制訂的相對成熟的有害物質過程管理(HSPM)體系,它能夠幫助企業建立完整、系統化及透明的過程管理及管制體系,從而達到減少有害物質對環境和人體影響的目的。在供應商的選擇和管理、現場驗證、質量保證、環境管理和違禁品管理等方面,要求供應商提供符合相關標準的產品和材料,確保其不含有害物質。通過對供應鏈進行有效管理和監督,可構成一套合理完善的企業標準。汽車企業可以在該綠色采供體系的基礎上,構建與之相適應的有害物質管控體系,對原材料生產、包裝、運輸、儲存等提出明確要求和必要監控,從而確保汽車整車及零部件產品的合規性。綜上所述,QC 080000《 有害物質過程管理體系》的實施對于汽車企業而言具有重要意義。通過建立完善的管控體系,企業能夠提升產品的合規性,進一步推動汽車行業向綠色、可持續發展的方向邁進,針對采供體系的測試指標,在測試工作中應用先進的技術,能夠提高測試效率,方便管理。
4 現有標準的應用研究
4. 1 中國汽車材料中的禁用物質調查
2007 年9 月,“汽車再利用管理措施研究”項目組對我國汽車原材料中禁用物質進行了調研,并對19 個廠家的汽車零件樣本進行了性能、無菌性、安全性及有效性測試;檢驗了大約800 件汽車零件樣本。該項目以歐盟第2002/95/EC 號《關于在電子電氣設備中限制使用某些有害物質指令》為主要檢驗準則,得到的數據結論較為確切地體現了我國汽車禁用物質的情況。
中國消費者協會于2016 年3 月公布了《2016 年全國消協組織受理汽車產品投訴統計分析》,并對GB/T 26572—2011《 電子電氣產品中限制有害物質的測定方法》用于我國汽車零部件的毒性測試進行了綜合評價。但由于國內外使用的標準各不相同,因此該檢測結果僅供參考。
4. 2 檢驗組織的實踐
國內較早開展機動車禁用物質測試的企業為通標標準技術服務有限公司(SGS)和華測檢測公司(CTI)。2007 年,CTI 和SGS 聯合完成了機動車毒性和危害性的檢測任務。CTI、SGS 對汽車產品的禁用物質進行了大量測試,測試的技術內容與各大汽車廠家的需求進行了比較,主要探討了具備代表性、通用性和科技成熟度的測試項目。
針對車輛禁用物質的測試,傳統測試方法先將產品分解成材料,然后再加以測試,所采用的電子電器的測試標準也大體相同。由于材料均取自各個生產廠家的經驗型材料,所以盡管材料的主要功能并不相同,但同類測試所得出的結論也都是相同的。因此,必須對各個生產廠家提供的禁用物質測試內容進行差異性檢查,以確定資料的正確性。經測試,車輛禁用物資的各項指標與廠商所宣稱的指標相差甚遠,這一點也是客觀存在的。
5 結語
汽車材料禁用物質標準的制定和應用對于汽車產品質量保障、環境保護和可持續發展具有重要意義。通過完善相關標準制度、加強市場監管和行業自律,可以推動企業遵守禁用物質要求,減少有害物質對環境和人體的危害。在汽車材料禁用物質的管理中,我國已經制定了國家標準GB/T30512—2014《 汽車禁用物質要求》,該標準對禁用物質的技術要求進行了明確,在實際檢測過程中需明確國內外使用的標準存在一定的差異性,進一步完善我國相關標準制度。只有這樣,才能推動汽車材料行業的可持續發展,實現環境保護和經濟發展的良性循環。
參考文獻
[ 1 ] 蘇冬梅,李明桓,李佳. 汽車材料禁用物質存在現狀與應對舉措[C]//第五屆中國汽車材料汽車非金屬材料年會論文集. 常州:中國汽車工程學會, 2013.
[ 2 ] 孫建亮. 汽車有害物質管理現狀及應對措施建議[J]. 汽車工業研究, 2013(1):57-60.
[ 3 ] 賈寶棟. 淺析汽車材料有害物質的法規限量要求及對應措施[J]. 汽車博覽, 2021(1):197.