报废汽车拆解利用循环产业链建设的初步探讨

2013-09-23 07:19马士勇丁涛杨敬增
再生资源与循环经济 2013年3期
关键词:产业链利用汽车

马士勇,丁涛,杨敬增

(1.上海第二工业大学,上海201209;2.中国电子工程设计院,北京100840)

至2011年11月,我国机动车保有量达2.23亿辆,汽车保有量达1.04亿辆,与此同时,我国报废汽车的数量也在快速增长。据相关机构预测,至2020年,国内汽车年报废量将超过1000万辆,汽车拆解市场规模将超过300亿元。报废汽车如果不进行科学有效地回收和处理,其所造成的危害将不可小觑。如何科学合理地对于报废汽车进行处理与利用,已经成为一个严峻的社会和环境问题。按照国家建设资源节约型与环境友好型社会总目标,报废汽车拆解回收对于提高资源再利用水平、发展循环经济及节能降耗等方面都具有重要的意义[1]。

与此同时,我国的资源短缺问题越来越成为制约经济和社会发展的瓶颈。从报废汽车的材料构成来看,其中约70%由钢铁组成,约10%由铜、铝等有色金属组成,其余20%为塑料、玻璃等非金属材料[2]。报废汽车是再生资源利用的主要原料,重要的“城市矿产”,必须合理地利用这些资源。

当前,我国报废汽车之中蕴含的资源还没有完全开发利用,其拆解与利用过程中也出现不少问题。原因是多方面的,但归根结底还是由于国内报废汽车循环经济产业模式还没有建立起来,产业链建设刚刚提上日程。因此,结合国情,建设完善合理的报废汽车拆解与利用循环产业链,是当前面临的重大课题之一。

1 报废汽车拆解与利用行业中出现的问题

当前,我国报废汽车拆解与利用行业虽然已经形成一定规模,现有报废汽车回收拆解企业1000多家。但总体看,存在以下主要问题。

1.1 粗放式的工艺和简陋的设施

报废汽车拆解基本上是粗放式的手工拆解,没有形成标准规范的工业拆解线。在拆解装备上也是以简单的手工工具为主,缺少适应性强的自动化设备。拆解企业普遍存在规模较小、从业人员技术水平低;企业拆解处理能力有限,难以形成规模化生产;拆解程序不规范;企业管理水平落后、事故频发;缺少环保要求、二次污染严重等问题。

根据有关部门对国内几个大中城市的调查,我国的报废汽车回收和拆解企业往往利用简单的开放式操作场地,多数没有操作厂房,场内报废汽车凌乱,地表油污斑斑;缺乏统一技术规范,基本靠原始手工操作,采取破坏性拆解手段,主要着眼于原材料的回收,导致废料成分混合,再生利用价值低,对拆解下来的零部件仅简单地分离归总,没有采取有效的分离工艺,使一些铝、镁等高价值材料严重损失;对于不易处理的材料如塑料、橡胶、废油等随意堆放、倾倒、燃烧,严重污染地下水和土壤[3]。

1.2 再用件利用不完善

由于零部件再利用体制及法律法规还不是很完善,大多数拆解企业仍旧停留在通过简单的拆解获取废铜、废铝、废铁、废玻璃等原材料的初级水平,再用件使用比例很低,造成资源的巨大浪费,不符合节约型社会的要求。

1.3 再制造水平低下

与西方发达的汽车零部件再制造工业相比,中国的再制造产业尚处于萌芽期,国内再制造企业整体技术水平也是参差不齐。我国部分获得再制造许可的企业其能力能够达到较为规范的水平,但与国际同行比较,在技术上和质量控制上还有很大差距,加上许多无再制造生产资质的企业掺杂其中谋取暴利,将再制造和翻新、维修等概念混淆,无法保证“再制造”产品的质量。

1.4 政策法规尚待完善

虽然早在2006年,国家有关部门就已经联合颁布了《汽车产品回收利用技术政策》,但还缺乏具体要求和实施细则,可操作性偏弱。出于安全和环保的考虑,对于汽车零部件整复翻新再利用方面还存在一些争议,安全性问题难以保障。一些政策难以满足现实需求。

例如,我国对于报废汽车的零部件处理有这样的管理规定:报废汽车回收企业必须将拆解的汽车发动机、方向机、变速器、前后桥、车架五大总成毁型破碎,作为废金属交售给钢铁企业作为冶炼原料。这样的规定,虽然初衷是为了规范市场,杜绝安全隐患,但这也使得不少有使用价值的零部件变为碎料,限制了再利用与再制造的发展,也是经济方面的损失。

1.5 未达到规模效益

在许多地区,回收、拆解和与综合利用相关的一些企业分布较为分散,处于一种无序的状态,没有形成较大规模、稳定的汽车拆解产业园区,不利于物流的流通、工艺水平的发展、营销网络的建设,制约了产业的升级发展。

1.6 产业链开环

更为关键的问题在于当前的中国,汽车拆解的产业链处于开环状态,这种产业模式比较低端,造成了资源浪费,不符合我国循环经济发展的要求,不利于我国的可持续发展,亟需要产业升级改造,为此需要探索出一条更为合适的产业化道路。

2 国外报废汽车处理与处置情况

在日本,报废汽车拆解产业已经被誉为静脉产业,是整个汽车产业中最为关键环节之一。整个拆解过程都是机械化作业,拆解工序虽然很简单,但是拆解的效率非常高,15~20 min就可以将一辆报废汽车拆解完成。

由于企业自身处理成本比较高,拆解企业大多都会把安全气囊破碎,氟利昂全部抽出来,保存在高压罐内,定期交给专业处理企业。废油、废液对土壤污染比较严重,企业也会和处理氟利昂的情况一样,全部抽出保存起来,交给专业处理企业处理。报废汽车中大多会残留一定量的汽油,将这些汽油抽取出来,将其与废油废液分开,建立一个小型的加油站,提供给公司内部的员工、外部的客户使用。对于性能状态比较好的二手零部件,或是海外有需求的二手车,可以向海外出口,剩余的车身压缩成块状,接下来交由破碎企业处理。破碎企业把这些压块投入破碎机中,按照颜色、金属种类进行加工、分选,把最终的残渣进行焚烧后无公害填埋[4]。

德国的报废汽车产业无论是拆解,还是零件的回收利用,都采用了较为先进的装备。废液的处置、废旧橡胶的回收和再生利用过程基本做到不污染环境。

接收报废车辆的设施不能直接将车辆堆叠码放贮存,不能侧放和翻放,必须以避免损害液体组成(油表、油箱、刹车管)和可移动组成(玻璃)的方式来贮存报废车辆。对于各作业区域放置的可回收废物(无论带液与否),应避免其危害性,保证不产生环境影响。拆解程序上要求对报废汽车进行预处理,最先清除蓄电池、液化气罐、安全气囊等可能对环境和人员安全造成危害的部件;然后排除车内的液体,包括燃料、各种油类、冷却液、防冻剂、空调制冷剂及其他液体;当处理易燃液体时,要遵守《危险物质法令》、《易燃液体法令》以及防爆炸的相关规定;然后再拆除具有危险或危害的物质;为了再利用或回收利用,顺序拆解以下材料:催化转换器、平衡重物、铝制轮圈、车窗、车顶、轮胎、较大的塑料组件、铜铝镁金属部件等不适合破碎处理回收的部分;最后是钢铁部件的压缩破碎处理。拆解下来的所有部件、材料、废物都要存放在规定的区域和容器设施中,不能乱堆乱放[3]。

3 解决当前报废汽车拆解与利用行业问题的考虑

要真正解决行业存在的问题,应该从实际出发,将循环经济的理念合理地运用到报废汽车拆解当中去,走出一条适合我国国情的循环经济产业链。而要真正实现这一目标,以下几点比较重要。

3.1 原材料综合利用

只有努力提高利用率,才会最大限度降低污染,这二者之间是相互关联的。要想实现这个目标,就要做到对报废汽车进行精细拆解。

精细拆解包括无害化拆解、精确分类、物料综合利用、特殊废弃物无害化再利用等内容。汽车本身所蕴含的金属和非金属等材料非常丰富,需要把他们精细分类,并根据下游用户需要,制成适宜应用的形态,得到数量可观的多种原材料。

3.2 汽车零部件的利用与再制造

对废旧汽车进行非破坏性拆解可以将零部件以完好的状态拆离,能够尽可能地保留零部件的可再利用性,对废旧汽车处理企业来说可以最大限度地创造收入来源,同时由于不产生废弃物,也是对环境产生最小负面影响的处置方式。

仍以日本为例,他们在报废汽车拆解利用方面形成了一套较为完整的体系。在汽车拆解的同时,把可用的零件尽量利用起来,这样不仅减少了零件重新制造的能耗,而且提高了汽车拆解企业的产品附加值。总体原则是可用尽量用,可以恢复的整车及部件认真修复,再制造意识很强,最大限度地提高再生资源的高值利用水平,做到物有所值,物有所用。

3.3 企业分工合作

拆解一辆报废汽车绝不是一家企业就可以完成的。报废汽车的拆解涉及到不同的门类、不同的行业、不同的学科,拆解一辆汽车甚至比制造一辆汽车还要困难,要想实现资源与环境双赢的目标,分工合作十分必要。

据了解,一汽丰田从源头上就采用可回收利用的原料,代替不可回收原料,另外,除钢铁下脚料的回收利用外,公司将生产过程中的废树脂交给长春一汽综合利用有限公司;把含油废水交给天津市世源环境保护有限公司进行油水分离;把污泥交给天津水泥股份有限公司经过掺烧水泥成为建筑材料;把废溶剂和废胶交给天津合佳奥绿思环保有限公司经过焚烧来发电、发热[5]。

3.4 建设报废汽车循环经济产业基地

建设区域性、集聚性、辐射周边的报废汽车循环经济产业基地,集回收、拆解、再利用、再制造、销售为一体,进入基地的各企业之间既有竞争又有合作,形成一个统一的整体。这样不仅有利于物流、工艺、营销,而且会带来产业集聚、拉动当地就业、繁荣地方经济等社会效应,有利于地方产业的升级发展。

天津子牙循环经济区就是一个十分典型的例子,工业区以废旧物料的拆解、加工为主要项目。建设报废汽车循环经济产业基地是园区一项重要内容。天津市已整合从事汽车报废拆解的7家企业进入园区,形成产业基地,每年天津报废的25000辆汽车将在这里,统一处理。生产加工中产生的废水,将经过处理,再循环利用到生产环节,确保水资源循环利用率达到100%,实现对周边水系的污水零排放,固体废弃物无害化处理率达到100%[6]。

3.5 完善拆解与利用产业链,注重与下游企业的衔接

在子牙循环经济区里,报废汽车回收后要先进行拆解,将空调、蓄电池、废机油等对环境危害大的废弃物收集起来,进行专门处理。以车体为主的金属材料,分门别类在生产线上筛选、粉碎、压块,主要产生出钢铁材料。电路板等经拆解处理,分解出铝、铜等金属,雨刷器之类的零配件等则能分解出塑料等,轮胎则经过处理成为新的橡塑原材料。拆解加工企业把旧汽车变成各种有用物料,如各种金属块、材料颗粒、橡胶原料等。下游的金属、塑料、橡胶制品加工企业,则利用物料直接生产出成品。比如,分解出来的铜,就可能成为一部崭新手机里面的元件,而分解出来的塑料,就可以“变身”为饭盒、脸盆等塑料制品……。一辆汽车就在园区里完成了从一个交通工具到各种工业、日用品的变身[6]。

实践证明,主导产业链的建立和延伸,对于相关行业会起到提纲挈领的效果,以物料为基础,带动加工业和制造业的发展,真正实现了物质的流动循环。

此外,产业链的社会作用也不可忽视。基地将不同地方的报废汽车回收并进行处理,然后将拆解出来并经过加工的原材料输送到全国各地,可再用件和再制造件在信息平台协助下突破地域限制,应用于各地用户,有力促进我国汽车循环利用事业,也形成一个流动的社会产业体系。

3.6 政策法规的保障

2010年发布的《报废机动车回收拆解管理条例(征求意见稿)》中,最重要的改变有两处,一是提高了废旧汽车拆解企业的进入门槛;二是在原管理办法中只能交给钢铁企业作为冶炼原料的五大总成,被允许交给再制造企业进行制造。这样的改变可以增加拆解行业的利润,促进产业发展。

此外,为了进一步促进老旧机动车淘汰更新,鼓励车主提前报废高排放老旧机动车,从而加快从源头消除老旧机动车排放污染,北京市在2012年年底出台政策,加大对报废汽车淘汰范围和补贴力度,报废车辆补助由原来的4500元提高到了6500元。这一政策的出台,在短期内取得了很好的效果,极大地刺激了北京及周边地区报废汽车的回收。

3.7 转变思想观念

随着社会发展和人们认识水平的不断提高,人们对报废汽车的环保意识会逐步加强,会有意识地关注车辆的回收处理方式,遵循以安全为核心,以保护环境为责任的车辆报废流程,形成一种良好的社会观念。在解决环境与资源矛盾的同时,拓展了回收渠道,使回收企业有了充足的货源,创造出良好的经济效益,形成报废汽车拆解产业的良性循环。

3.8 多方面的工作

目前还特别需要加强体系研究和设备研发,培养相关的行业人才,特别是注意要多学科交叉融合,用系统工程的原理去看待并解决产业链中的问题,会有助于循环经济在报废汽车拆解产业链中的应用和发展。还要把自然工程、社会工程和文化工程等融入到产业链当中去,形成更多的产业体系,实现环境效益、社会效益和经济效益的统一。

4 对汽车循环产业链建设的建议

我国目前汽车生产应用与处理大多是开环的产业链(如图1),这种模式一般不依赖于产业园区,拆解企业与相关的配套以及下游企业联系不是非常紧密,空间位置和产业关联度不是特别高,不利于物流以及其他相关产业发展,影响了报废汽车的精细拆解和后续处理。这种模式很难形成报废汽车循环产业链,产业模式较落后。

图1 传统开环状态下的产业链

循环产业链如图2所示。汽车生产企业购买原料(部分零部件可采用处理企业提供的再制造部件)→加工生产→销售→用户使用→维修保养(尽可能使用再制造零件)→汽车报废→拆解厂家拆解(可用的零部件回用)→无法回用的拆解材料深加工→出售(有些可以供给新汽车的生产)”。在这一经济链条中,资源得到高效循环利用,有利于经济的可持续发展。

图2 汽车循环产业链

由于历史的原因,一些汽车生产企业可能难于在地域上与处理企业同在一个园区,但是只要遵循循环经济的理念,在产业链上紧密结合,是完全能达到相应效果的。

5 结语

报废汽车是一把双刃剑,要努力找到一条趋利避害的方法,挖掘出它的最大效益。结合国情,发展循环经济,逐步完善报废汽车循环产业链,走出一条最适合产业发展的道路,实现经济、社会和环境三者的统一,是产业可持续发展最适当、最有效的途径。

[1] 周自强,戴国洪,谭翰墨.报废汽车拆解与回收技术的发展与研究现状[J].常熟理工学报(自然科学),2011(10):107-111.

[2] 陈思.报废汽车的回收拆解与再利用[J].汽车工艺与材料,2007(7):6-9.

[3] 周炳炎,黄翔.德国报废汽车拆解的环境无害化管理及对我国的启示 [J].再生资源研究,2006(8):20-23.

[4] 车佳,鲍海青.日本报废汽车拆解行业概况[J].世界有色金属,2011(6):34-35.

[5] 杰惠.循环产业链“圈出”绿色泰达 [J].循环经济,2006(3):16-16.

[6] 侯静.子牙循环经济产业区:报废汽车“变身”手机饭盒[N].每日新报,2010-10-29.

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