新法规要求下我国重卡涂装技术升级展望

掌继锋

（艾仕得涂料系统（上海）有限公司，上海 201800）

总质量14～100t的卡车称为重型卡车。2019年年底持续至今的新冠病毒极大促进了电商物流的发展并加速了国家通过新基建刺激经济发展的政策的出台，与之对应的重型卡车中牵引车和自卸车正发展为主力车型。两个车型造价高，使用环境苛刻，对油漆的涂装质量要求也最高，为重点讨论的方向[1]。同时，行业竞争愈演愈烈，国家环保法规也越来越严，各重卡主机厂如何从法律、法规以及公司自身情况出发，选择合适的涂装工艺是主机厂涂装车间工艺升级时面临的首要问题。

1 中国重型卡车市场现状

数据显示，近五年来重卡销量呈上升趋势，2019年创历史新高为117万辆，其中车身原厂漆采购额约为5亿人民币。

进入2020年后，一方面，由于2～3月被压抑的购车需求在二季度快速释放，另一方面，中央及各地对国三及以下排放柴油货车的提前淘汰政策力度加大，大大促进了疫情过后国内重卡市场需求的增长，物流车，牵引车市场订单超过了去年同期水平。截至今年5月份，重卡销量为64万辆，同比去年累计增长16%，预计2020年销量在105万以上。

今年1～5月，我国重卡市场销量前五强依次为一汽解放、东风公司、中国重汽、陕汽集团和福田汽车。其合计销售54.23万辆，占比84.7%，比上年同期上升1个百分点，行业集中度正在持续提升。

2 相关的环保法律、法规的最新进展

《中华人民共和国大气污染防治法》明确规定要制定涂料等含VOC产品的质量标准，鼓励生产、进口、销售和使用低VOC的产品。《国务院关于印发打赢蓝天保卫战三年行动计划的通知》要求2020年，VOCs排放总量较2015年下降10%以上。2020年7月1日起在重点区域率先执行。重点区域禁止建设生产和使用高VOCs含量的溶剂型涂料项目。

目前，大气污染治理面临的挑战仍很多。首先，PM2.5浓度较高，PM2.5是雾霾产生的主要原因，挥发性有机物形成的二次细颗粒物贡献了雾霾颗粒的50%[2]。其次，臭氧污染居高不下，已成为导致部分城市空气质量超标的首要因子。VOC是形成O3的重要前体物[3]。为确保完成“十三五”环境空气质量改善目标任务，《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》正在讨论中，预计近期正式发布。

强制国标GB 24409—2020《车辆涂料中有害物质限量》和推荐国标GB/T 38597-2020《低挥发性有机化合物含量涂料产品技术要求》同时于2020年3月发布，载货汽车涂料中VOC含量要求见表1。

表1 GB24409—2020和GB/T 38597-2020中载货汽车涂料VOC限量值要求

生态环境部近期出台的《重污染天气重点行业应急减排措施制定技术指南》将重点行业的企业分为A、B、C级，采取差异化管控措施。在重污染期间，评为A级的企业可不采取或少采取停限产等措施，对于C级的则需加大减排措施力度。其中只有采纳水性涂装工艺的企业才有可能被划分为A级企业。

3 中国重卡行业涂装工艺现状及展望

每年我国车辆用涂料的消耗量大约在140kt，如果采用传统溶剂型技术，对应的溶剂使用量大约在180kt，扣除处理掉的废漆以及废溶剂，大约有60kt的溶剂，即可挥发性有机物（VOC）被排放到大气中，而如果全部采用水性漆技术，同样的工艺对应的VOC排放量会减少到13kt，如果进一步采用绿色涂装工艺，VOC排放量能够降低到600t。目前乘用车行业70%的生产线已经转成了水性漆技术，而商用车行业水性漆技术的利用率不到30%。

通常汽车车身用涂料按照化学体系分为溶剂型和水性涂料，按照涂装工艺路线分为三涂两烘（3C2B），三涂一烘（3C1B）和两涂一烘（2C1B）工艺。

目前国内汽车主机厂涂装技术主要分为三涂两烘（3C2B SB）传统溶剂型技术，三涂一烘（3C1B SB）溶剂型高固体份技术，三涂两烘（3C2B WB）传统水性漆技术，三涂一烘（3C1B WB）加热闪干水性漆技术和三涂一烘（B1B2 WB）室温闪干水性漆技术。其中两个传统型三涂两烘工艺目前采用较多，B1B2工艺是近两年内兴起的涂装工艺，主要特点是工艺紧凑，省能源，油漆耗量低。

主机厂VOC排放水平是各地方监控涂料使用企业的一项重要指标，由表2可知，目前传统溶剂型3C2B体系已经不能满足各地方的VOC排放标准（一般要求35g/m2以下），需要根据各地及各公司的实际情况对涂装技术进行升级。

表2 不同涂装工艺对应VOC排放水平

在VOC控制方面，欧洲和北美走了两条不同的技术路线，欧洲主要采用的是水性化技术，美国主要采用的是溶剂型高固技术。经测算，当溶剂型涂料固体用量达到45%以上时，两种技术的VOC排放水平相当。

溶剂型高固技术因减少了一个中涂烘房，在运营成本方面有较大的优势。经对比，如果一条老的3C2B传统溶剂型生产线更改成3C1B溶剂型高固工艺，能源及设备成本将降低18%，每年净减少2 600万元，材料成本下降22%，每年净减少3 250万元，大约1.5a即能收回改造费用。

与改造成传统3C2B水性涂装线比较，从3C2B传统溶剂型改造成3C1B溶剂型高固工艺将大大降低改造费用，减少投资约40%以上：改造成水性车间花费至少1亿元，而3C1B溶剂型高固技术仅需要对涂装机器人升级，费用在2 000万元～4 000万元，而且前者需要增加工段，不一定具有可行性，后者减少了工段，增加了改造的便利性。同时后者可以降低能耗35%，由于减少了工段，操作工人人数也将减少1/3。

后者的改造时间是6周，前者的改造时间至少为8个月，停工时间大大缩短，极大减少了因车间改造引起的停工时间。

在碳排放方面（图1），3C1B溶剂型高固技术也具有领先优势，在碳排放交易权已经逐渐开展的今天，使用3C1B溶剂型高固技术具有极佳的综合效益。

图1 不同涂装工艺碳排放当量对比[4]

由3C2B传统溶剂型技术改造成水性B1B2技术，单车成本将降低154.62元，水性紧凑型工艺在环保以及运营成本方面有较大的优势。

4 结束语

在目前国内卡车行业竞争愈演愈烈，国家环保法规越来越严的形势下，如何根据地方法规以及卡车公司自身实际情况出发，选择合适的涂装工艺是主机厂涂装车间面临的首要问题。通过数据统计与计算，认为3C1B溶剂型高固技术运营成本最优，VOC减排良好，而水性紧凑型B1B2工艺VOC减排最优，运营成本良好，这两个工艺可作为各大主机厂进行涂装工艺升级的最佳选择。