绿色制造：大飞机发展的必由之路

李欣阳　周逸云

2021年8月25日，正值第九个“全国低碳日”，笔者来到中国商飞上飞公司航空制造技术研究所，探寻大飞机绿色制造发展之路。

“你们来的时机刚刚好，这周是全国节能宣传周，今天是全国低碳日，正适合谈谈绿色制造的话题。”易俊兰，上飞公司航空制造技术研究所副所长、绿色制造技术研究部部长，全程参与到上飞公司绿色制造发展中，对于如何推动航空制造“双碳”相关工作和绿色制造，她一直在不断探索。

推动“双碳”发展已是刻不容缓

全球变暖是工业革命之后，人类所面临的最重大环境命题之一。今年8月9日，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布报告指出，除非未来几十年内大幅减少温室气体排放，否则全球变暖幅度在21世纪将超过1.5摄氏度至?2摄氏度。

“全球变暖是指平均气温升高，但是，陆地比海洋升温快，城市比农村升温快。如果不加控制，再过二三十年，可能会出现夏季城市里一个月内达到50多摄氏度的天气超10次以上，也就不适宜人类居住了。”易俊兰说拼：“2020年9月，在第七十五屆联合国大会一般性辩论上，中国庄严承诺‘30·60战略。二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。党的十九届五中全会提出，加快推动绿色低碳发展。上海市‘十四五发展目标与任务也显示，要以降碳为重点战略方向，推动减污降碳协同增效，在2025年前实现碳达峰。不论是从国家层面还是地区政策层面，2025年也好2030年也好，要想实现第一个目标已经近在眼前，毕竟目前还没有神奇的‘高科技可以‘一键实现降碳减污，解决全球变暖这一难题。这是需要全面部署、一点一滴做起的工作。这是一个必须充分利用、能够大有作为的战略机遇期，同时是一个十分特殊的目标导向倒逼时期。”

当前，国家有关部门和多地政府正在加紧制定碳达峰碳中和行动方案，能源、钢铁、化工等主要碳排放行业企业已经发布或正在制定碳中和路线图。低碳技术创新和产业化是新一轮全球经济转型和产业升级的核心内容，是各国争夺国际产业竞争的制高点。

中国商飞作为国家民用航空领域的国家队和排头兵，积极贯彻并践行“双碳战略”是我们义不容辞的责任，也是我们持续提升产品竞争力、推动实现公司和民机产业高质量发展的必要举措，采取相关行动刻不容缓。

绿色=减污+降碳

“在航空领域，大部分碳排放是在燃料使用，也就是飞机交付航空公司后的使用阶段，因此要解决的第一个问题就是‘绿色飞机，即飞机产品本身是绿色环保的，这样才能从根本上控制航空领域的碳排放。飞机从设计之初，就要考虑节能降耗、减少污染物排放和降低噪声等绿色环保概念和指标。较为可行的是通过新的气动布局来减少油耗、减少噪音，同时引入新能源、新材料，积极参与未来电动和混合动力推进系统飞机的预先研究，为下一代‘绿色飞机研制提供技术储备。”

另外，生产制造环节也是控制温室气体排放的重要领域，需要我们加强低碳生产设计，重点围绕能源降碳、工艺降碳和物料降碳三个维度推动低碳技术开发和应用。

“在产品制造过程中，能源消耗产生的碳包括方方面面，如厂房园区的用电包括暖通、制冷、照明、压缩空气，以及制造设施设备的耗能等等。如何将这些耗能准确计算并进行管理，促使各个环节节能降耗，提高能源的利用效率，还有很大的探索空间。”当前，上飞公司在能源管理方面组建节能团队，建立专门能源管理科室，编制能源管理体系文件并获得了ISO50001能源管理体系认证证书。

工艺降碳是指开发绿色工艺，并确保减污和降碳协同增效。“减污就是减少污染物及有毒有害物质的排放。从这个角度看，将有毒有害污染物的排放物收集起来进行相关无害化处理，处理过程同样有大量耗能，成本也比较高。如果能在源头上减少甚至是替代，那就是一种减排、减碳。所以我们在生产制造环节推动绿色低碳工艺，可以从工艺源头减少物料使用，在减少污染物排放的同时提升生产制造效率。”

通过持续探索，上飞公司已经突破了一批绿色工艺并实现成果转化，应用到大飞机生产制造当中。

“这一排就是水基涂料，应用这种涂料可以简化施工工艺，还能提高产品质量和生产效率。更重要的是VOC（有机挥发物含量）排放量小，保护环境的同时还可以把对喷涂操作人员的健康损害降到最低。”在上飞公司表面处理厂房，现场作业的技术人员向笔者介绍了近几年来绿色工艺推广应用情况：“特别是这条酸铣钝化智能管控生产线，通过引入数字化等先进手段，实现了综合功耗和人工投入的大幅下降。”

此外，刷镀锌镍工艺与应用研究可实现完全替代刷镀镉，可极大减少含镉废液的排放;借助激光清洗技术，有效提升了工装除锈效率;推进新型切削加工技术研究，可极大地降低切削液使用及废液处理成本……这是上飞公司绿色工艺的累累硕果。

“绿色=减污+降碳，后续我们计划依托新一代信息技术，融合清洁能源与节能举措，搭建信息化碳管理平台，通过数据采集、智能分析实现精准化管理与控制，构建绿色治理生态。”易俊兰说。

物料降碳是指建立逆向回收体系，提升报废物料回收利用率。易俊兰表示：“以复合材料为例，如果想要发展复合材料，就不得不正视复合材料回收的问题。就像发展燃料电池做新能源汽车，就必须要考虑新能源汽车的电池回收问题，否则满世界都将是新能源电池的垃圾。波音公司在处理复合材料废料领域做了很好的探索，专门成立了复合材料加工后产生的碳纤维废料的回收公司，回收之后经过专门处理做其他民品。物料的残余价值利用，这是一个行业的趋势，也是我们应该要正视的内生需求。”

易俊兰表示，无论如何，现阶段飞机不可能完全没有排放。“可以进一步优化能源结构，提高绿色能源比例，结合植树造林等碳抵消举措，多措并举，实现碳中和。”

营造低碳文化氛围

“要想让绿色理念真正深入人心，真正实现‘双碳战略，我们还有很长的路要走。”易俊兰说：“战略、政策制定后，最重要的是如何落实，如何让每一个人都向着同一个目标而努力。这样，我们才能摆脱局部的成果走向全面的成功。”

首先是通过制定和实施一批标准，改造传统建筑和厂房，对水、电、气等基础设施实行低碳化、智能化改造，对新建建筑加强限制和指导。同时强化企业碳管理能力，落实碳排放的统计、监测、报告和核查责任体系，建立完善碳排放数据管理和分析制度，挖掘减碳潜力。多途径探索企业碳管理新模式，提前部署碳汇、碳交易。“还要具备完整的责任体系和层层分解能力，谁搞经济建设谁来抓，谁搞经营谁负责，只有这样才能真正把‘双碳战略落实到位。”

同时要凝聚共识、开放合作，营造低碳文化氛围。“要加强涉碳人才队伍建设，企业内部强化碳核算、碳管理、碳金融方面专业培训。通过举办绿色商飞日等品牌活动，加强低碳技术交流。多途径多层次地积极开展对外合作。加强绿色低碳文化建设，大力提倡节约用电/用水、垃圾分类、无纸化办公等绿色低碳新风尚，形成绿色低碳、勤俭节约、文明健康的生活方式和消费模式，形成‘人人都是环境保护的参与者、推动者、贡献者的良好文化氛围。”

易俊兰说：“碳和我们每一个人息息相关，无处不在。未来，我们计划推动以‘清洁再生、智慧用能、减污低熵、循环回收为特征的零碳车间，以此为平台，不断降低公司碳排放水平，增强碳管理能力，助力‘双碳目标早日实现。（本文图片由宋杨提供）