浅谈轿车涂装及制造

方震

（国际涂层涂装工业协会，广东 珠海 519075）

浅谈轿车涂装及制造

方震

（国际涂层涂装工业协会，广东 珠海 519075）

概述了中国汽车的发展状况，对汽车涂装工艺中磷化工艺的替代技术以及水性漆和纳米材料的应用状况进行了介绍。从员工素质、创新理念、对生产制度和法规标准的执行力度以及汽车生产档次等方面指出了国内汽车与国外汽车的差距。认为通过加强创新力度，打造一支在世界上过得硬的汽车专业队伍，中国的民族汽车品牌将会登上世界汽车名牌之列。

涂装；轿车；水性漆；纳米材料；前处理

Author’s address:International Surface Coatings Association (ISCA), Zhuhai 519075, China

1 前言

近10年来，在同行和朋友的帮助下，笔者有幸先后到奇瑞、比亚迪、陕汽、南汽、日产、江淮、长城等汽车制造企业以及汽车轮毂厂、电动汽车厂和大型客车厂等单位学习、参观，亲眼目睹了我国汽车行业的发展，特别是涂装线的变化。2008年发生金融风暴后，我国及时出台了振兴经济的十大产业计划，汽车行业被排在了首位。仅两年左右的时间，在汽车界的朋友们的努力拼搏下，我国成为了世界汽车生产第一大国。2010年1 ～ 6月份，国内生产汽车847万辆，汽车销量718万辆；1 ～ 8月份，累计销售汽车高达1 200万辆；2010年全年汽车销量高达1 800万辆。2009年，我国汽车保有量为 47.8辆/千人(此数字相当于美国1917年、日本1964年、韩国1988年的水平)。到2020年，预计我国汽车销量将达5 100万辆，汽车保有量为3.7亿辆。且不说我国的交通设施和驾车人员的素质是否能与迅猛发展的汽车工业相匹配(笔者认为这方面的问题较多)，按目前的情况来分析，我国的汽车生产也仅仅是只有市场，没有品牌；有足够的生产产量，却缺少优质、被人称赞的质量。

建国以来，我国先后兴建了一汽、二汽、上汽这样一批大型的国有企业。经过50多年的发展，这些企业已经在国内外汽车业占有了一定的地位(改革开放后，他们先后与国外汽车厂家进行了合资)。就涂装线而言，通过引进、消化，他们已成为我国汽车涂装方面的骨干企业，占据着非常重要的地位。与此同时，他们也为我国培养了一批素质较高的专业科技队伍。其次，拥有我国自主品牌的非国有企业在改革开放中经受了市场竞争的考验而逐渐成熟，在国内外市场上也初露头角，显示出一股势不可挡的劲头。

以“沙发加四个轮子”为主导的吉利汽车，成功收购了福特门下的沃尔沃，使洋品牌为之一惊！这与吉利掌门人的经营理念有着密不可分的关系，仅由吉利汽车开办以汽车专业为主的吉利大学这一点就可以看出端倪。

比亚迪是1995年以手机电池为主的民营小企业，在市场竞争中，他们牢牢把握住科技创新这条主线，在手机电池方面由一个不知名的小厂，发展成为世界上最大的手机电池生产商。2003年，他们成功收购了西安秦川汽车(福莱尔)。在此基础上，他们根据自己的优势，扬长避短，在看到能源紧缺、石化资源逐步枯竭、环境污染的情况下，积极创新，开发电动汽车。到目前为止，他们已拥有西安、上海、北京等九大生产基地，成为拥有14万职工的大型民营企业。股神巴菲特按照可持续发展的原则，看中了比亚迪的绿色能源车，投资 2.3亿美元入股比亚迪，买了比亚迪 10%的股权。巴菲特的入股无疑给比亚迪插上了腾飞的翅膀。美国财富杂志认为“比亚迪将是未来最有希望进入美国的十大品牌汽车之一”。为了表彰比亚迪为环保节能所作的贡献，国家为比亚迪颁发了“2010年节能中国贡献奖”。

奇瑞汽车在涂装技术上不断总结与创新，涂装水平有了显著的提高(与非公有企业的涂装相比)。到目前为止，他们已拥有一批涂装线上的新生力量，如张国忠、李国波等涂装专门人才。在此情况下，我国轿车涂装在质量上有了显著提高，我们的民营企业也开始拥有数万平方米的大型涂装流水线(长城汽车涂装线为6.2万平方米)。

2 汽车涂装工艺的变革

现代汽车制造技术包含了汽车冲压、焊接、涂装和总装四大工艺。如何在这四大工艺的现有基础上实现创新，已成为新一代汽车发展的重点。实行节约资源、能源，降低消耗，减少污染，实现循环利用已是汽车界的主要研究方向，汽车涂装已向环保、节能的方向发展。

2. 1 水性漆的使用

在上世纪60年代，德国大众、通用、宝马、克莱斯勒等汽车公司从绿色环保的角度出发，已采用了水性底漆(电泳漆)和水性中涂。而我国到目前为止，除底漆用电泳漆外，中涂、面涂均未使用水性漆。

拜耳公司在1990年前后就开始研发新一代具有柔软手感的水性聚氨酯涂料，确保了涂料的环保和安全(与溶剂型涂料相比)。上海通用汽车公司在2002年成功应用了第6代无铅电泳底漆，根据RoHS指令的要求，率先实现了电泳漆重金属(Pb、Cd、Hg、Cr)的零排放。在节约水资源方面，他们采用了中水回用，大大降低了水资源的消耗；在节约能源方面，他们变燃煤为燃天然气，不但大大降低了不可再生能源的消耗，也大大降低了因燃煤而带来的大气污染，整体上减少了废气的排放；在治理噪声和固废管理、安全处置率方面，污染物排放达标率均达到了100%，危废再生循环利用方面达到了国内先进水平，通过了国家环保总局的验收，实现了经济效益和社会效益的完美结合。

2. 2 改变旧有的涂装前处理工艺

由于磷化具有过肥化、二次污染等问题，新的转化膜工艺不断涌现。目前已研发成功并在生产上获得应用的有以下几种新的前处理工艺：德国汉高公司研发的氟锆酸盐转化膜工艺，美国依科公司硅烷环保防锈技术，稀土转化膜技术，植化膜与生化膜技术，钒酸盐转化膜以及其他转化膜技术，如低温、低浓度、低渣(少渣)的新型磷化和三价铬钝化等代替六价铬钝化的技术。

2. 3 纳米材料的应用

用纳米材料改性的涂料具有优异的光泽、耐腐蚀性和耐磨性，它能使车身更加漂亮、更加耐用。利用纳米金红石型TiO2的光学效应，可使涂层起到随角度的不同产生变色效应，使车身具有华丽、神秘的色彩。粒径65 ～ 130 nm的TiO2可以极大地散射紫外光，从而可以大大提高烤漆涂膜的耐老化性能。纳米材料在汽车上还有其他一些特殊的功能，值得我们给予极大的关注：

(1) 在减少汽车尾气对大气的污染方面，过去的汽车排气系统通常采用贵金属、铂、钯、铑作为触媒，以便将尾气中的CO、NOx、碳氢化合物转化为无害气体。采用贵金属作为触媒虽有较高的转化效率，但是由于价高、资源稀少，并且比较容易受尾气中Pb、S、P等的作用而中毒，使触媒失效。因而研发新的材料替代铂、钯、铑已是解决尾气对大气污染的关键。近年来，科学家们对利用稀土氧化物来替代重金属的研究已有了很大的进展，如用铈和镧的氧化物和纳米级的钴和锆的氧化物作为触媒，它们对CO、NOx等均有较好的转化效率。

(2) 利用纳米材料对塑料进行改性，使得塑料物件的强度有极大的提高，并且可以改善塑料物件的耐热性、抗老化性，减小比重，并且在外观上可以大大提高塑料自身的透明度和光泽度。

(3) 把纳米材料应用到轮胎的制造上(如纳米ZnO、CaCO3、TiO2、Al2O3等)，使轮胎不再是单一的黑色，而具有多种的色彩，并可大大提高轮胎的抗老化性和强度。

(4) 以新的纳米材料改性用于制造轮胎的填料，可以使轮胎侧面胶的抗裂痕性由10万次提高到50万次。

3 我国轿车涂装与国外轿车涂装的差距

3. 1 员工素质

我国轿车涂装线过去大多是由杜尔公司总包，国内一些涂装公司分包一部分。目前，在整体设计上和国外涂装线相比，尽管在配置、新技术和新工艺应用方面还有些差距，但是整体上的差距已不十分明显。然而在人员素质方面，我们还有较大的差距。国内的汽车涂装线还是存在人海战术和基本功不扎实的现象。笔者近年来曾到一些轿车涂装线参观，发现这种现象很普遍。如在参观某厂的涂装线时，该厂涂装部部长就问：你在某工序看了那么长时间，我们那个工序有什么问题吗？我说：一、人多了一些；二、基本上都是新手吧，工作的方法有些欠缺。部长说这些都是刚进厂两三个月的新工人，最长的也不超过半年。从上述现象可以看出，我国涂装线上的工作人员有不少没有经过严格的技术培训就上岗。像这样低素质的员工怎么可能生产出高质量的产品？！

3. 2 生产制度的执行力度

我国涂装线的施工工艺的执行力度较差。笔者曾到某汽车涂装线上参观，该涂装线的进口本应有2道空气浴净化，可是我们去参观时，该空气净化装置发生故障，而所有的工作人员均未经过净化就进入了生产线。德国专家克拉克曾经说过：“涂装线最大的敌人是灰尘，而灰尘的主要携带者是人。”有灰尘的携带，这样的生产环境，怎么能制造出好的涂膜？

3. 3 创新理念

在设计理念和创新方面，国内与国外的差距还很大。譬如，在涂料使用、环保意识、安全和节能等方面，还有不少的差距。目前，为了尽快赶上国外先进技术，有一些汽车制造厂已经采用了较新的涂装前处理工艺，如美国依科的硅烷环保防锈技术、德国汉高的氟锆酸盐转化膜工艺，在冲压、焊接等工艺上也采用了一些新技术。

3. 4 法规、标准的执行力度

在执行国际法规及标准方面我们的差距更大。笔者曾向有关汽车制造厂的老总们询问是否清楚欧盟的ELV指令和RoHS指令，他们的回答基本上都是不清楚。这是很不应该的。

3. 5 汽车档次

在汽车的档次上，国内生产的大多是微型车、经济车和中档车，高档车与我们的距离还很远。

4 小结

经过60多年的发展，特别是改革开放后30多年的努力，我国汽车制造业已取得了长足的进步，我国业已成为世界汽车生产第一大国。因此，在此基础上如何加强创新力度，通过不断努力打造出一支在世界上过得硬的汽车专业队伍，制造出合乎时代理念、精湛的优质汽车，使自主的民族汽车品牌能够荣登世界汽车名牌之列，是我们这一代人当仁不让的责任。笔者深信，通过大家的共同努力，中国的品牌汽车登上世界名牌的时间已经不远了。

State on coating and manufacture of cars //

FANG Zhen

The development status of cars in China was summarized. The substitution technologies for phosphating process as well as the application status of waterborne paints and nano-materials in cars coating process were introduced. The differences between home-made cars and foreign cars were described from aspects of staff quality, innovation ideas and execution power for production systems, laws, regulations and standards, as well as car production level. It is believed that the China’s national car brands will be able to climb up to the world-known car brand by enhancing innovation degree and building a world-class automobile professional contingent.

coating; car; waterborne paint; nano-material; pretreatment

TQ639

A

1004 – 227X (2011) 08 – 0082 – 03

2011–02–16

方震（1938–），男，河南洛阳人，教授级高级工程师，中国表面工程协会特种涂层专业委员会副理事长，国际涂层涂装工业协会常务副理事长，西安防护涂装协会理事长。主要从事材料、涂装、能源、新材料等方向的研究。

作者联系方式：(E-mail) f13110463662@163.com。

[ 编辑：韦凤仙 ]