国内外汽车金属材料回收再利用现状摘要:本文分析了国内外汽车材料回收与再利用的现状 , 并指出其发展趋势。

针对我国目前的状况 , 创新性地提出了汽车材料回收与再利用的“ 3+1” 运行模式 , 以促进汽车材料回收与再利用技术的产业化。

关键词 :汽车材料回收再利用环境保护汽车回收利用是指经过对报废汽车及其零部件的再加工处理, 使之能够满足其原来的使用要求或者用于其他用途,还包括使其产生能量的处理过程。

所谓“汽车再造 ; 就是将发动机等关键部件进入生产线再制造,用于汽车的维修更换。

在发达国家,再制造对象已涵盖发动机、传动装置、离合器、转向器、启动机、化油器、闸瓦、水泵、空调压缩机、刮水器马达等几乎所有零部件,并已在技术标准、生产工艺、加工设备、供应、销售网络、售后服务等方面形成了一套完整的体系。

发达国家汽车零部件的回收再利用达到 80%以上,而丰田和福特等汽车巨头的回收率甚至达到了 95%。

国内外汽车回收利用的现状欧盟作为世界上主要的汽车生产和消费地区之一,每年有大量汽车 (900~ 1000万辆成为报废车辆,如果作为废品处理,不仅浪费了资源,而且还污染环境。

从 20世纪 90年代初期开始, 欧盟的一些成员国政府开始考虑对报废车辆的零部件和材料再使用、再利用和回收利用,以达到保护环境和节约资源的目的。

美国是世界上最大的汽车生产和消费国家, 每年报废的车辆超过 1000万辆。

美国是世界上汽车回收卓有成效的国家之一, 汽车回收行业一年获利达数十亿美元。

美国从事汽车零部件再制造的企业有5万多家,总产值达 360亿美元。

我国目前虽然不是汽车强国,但已经成为汽车的生产和消费大国。

2008年,我国汽车产销量均接近 1000万辆,汽车保有量接近 6500万辆,年报废的汽车达 200万辆以上。

目前,我国报废汽车回收拆解资质企业 350余家,回收网点 800余个,分布在全国各地,从业人员达 1.6万人,年回收拆解能力 120万辆,实际每年回收拆解报废汽车 90万辆。

2010年末中国民用汽车保有量达到 9086万辆,比 2009年末增长 19.3%。

其中,民用轿车保有量 4029万辆,增长 28.4%。

截至 2010年年底,全国报废汽车回收拆解资质企业 520家, 回收网点 2175个, 从业人员 3万余人。

2010年中国汽车注销登记量 364.2万辆, 占汽车保有量的 4%。

全国具有拆解资质的企业回收报废汽车147.87万辆, 占汽车注销登记量的 40.6%; 非拆解资质企业回收拆解量为 109.3万辆, 占汽车注销登记量的 30%;其余 107.1万辆应报废的车辆仍然在社会上使用。

中国报废汽车回收利用主要以金属材料的再利用为主, 报废汽车拆解后作为废钢就近依托冶金企业进行再利用。

长期以来, 报废汽车行业形成了以手工拆解为主的拆解作业方式。

实践表明, 报废汽车的手工拆解工艺可以保证达到较高的回收利用率。

但是,与美国、欧盟、日本、韩国等成熟汽车社会相比,中国汽车回收利用产业起步晚、规模小、水平低, 还存在不小的差距。

主要存在如下问题:(1现有报废汽车管理制度、政策体系和技术规范不能适应行业发展的要求。

(2 报废汽车回收利用技术层次较低,退役零部件再利用、再制造不成规模。

(3汽车制造商的延伸责任不明确。

中国汽车零部件再制造行业起步较晚。

中国政府已经认识到,发展再制造产业, 是节能减排、减缓气候变化的一项重要措施, 是加快发展循环经济、促进新兴战略性产业形成与发展的重要途径。

2008年 3月,中国国家发改委发布了“关于组织开展汽车零部件再制造试点工作的通知” , 明确开展再制造试点的汽车零部件产品范围为:发动机、变速器、发电机、起动机、转向器五类产品;试点企业包括一汽集团、江淮汽车、奇瑞汽车、上海大众联合、潍柴再制造、济南复强动力、广西玉柴、东风康明斯、陕西法士特等 14家企业。

并且规定了再制造产品三原则:(1再制造产品不得用于新车生产。

(2再制造产品的技术性能和安全质量应当符合原产品相关标准的要求,再制造产品的保修标准和责任应当达到原产品同样的要求, 再制造企业和授权企业对再制造产品的质量共同负责,承担相应保修责任和售后服务。

(3再制造产品应在外部醒目位置标明“再制造”标志并能永久保留,再制造产品包装上应有明确的“再制造产品”说明。

2008年全国汽车标准化技术委员成立道路车辆回收利用工作组, 下设禁用限用物质控制、回收与再利用、车辆部件再制造三个标准化工作小组。

2008年 ~2009年期间, 全国汽车标准化技术委员成立道路车辆回收利用工作组共研究、编制了十二项汽车零部件再制造国家标准报批稿。

2011年 9月, 国家发改委发布了“关于深化再制造试点工作的通知” , 通知扩大了汽车零部件再制造产品范围, 继续开展发动机、变速器等产品再制造, 增加传动轴、机油泵、水泵、助力泵等部件开展再制造;鼓励再制造技术公司为再制造企业提供整体解决方案和相关服务, 开展专业化再制造服务试点; 探索完善可再制造旧件回收和再制造产品销售渠道, 开展相关网络建设试点; 加强再制造相关专业化国产装备生产和产业化应用。

通过安排中央投资支持再制造产业化项目建设, 截至 2010年底, 中国已形成汽车发动机、变速器、转向机、发电机共 25万台 (套的再制造能力。

中国再制造企业可分为两类:一是独立再制造公司, 如柏科 (常熟电机有限公司和广州花都全球自动变速箱有限公司。

这样的公司不依附原制造厂, 完全根据汽车维修市场的需求生产再制造产品, 只对所生产的再制造产品负责。

二是原制造商投资、控股或授权生产的再制造企业, 如中国重汽集团济南复强动力有限公司、上海幸福瑞贝德动力总成有限公司、潍柴动力 (潍坊再制造有限公司。

这类企业只生产自己的产品,再制造后的产品直接进入原制造企业的备件和服务体系中流通。

汽车回收利用途径、流程及国外先进技术和操作规范报废车辆 (ELV:End-of-Life Vehicle包括再使用、再利用及回收利用。

再使用(reuse:对报废车辆零部件进行的任何针对其设计目的的使用。

也就是将报废车辆上的组件按照其原来的功能重新使用。

再利用 (recycling :经过对废料的再加工处理,使之能够满足其原来的使用要求或者用于其它用途, 不包括使其产生能量的处理过程, 就是将报废原材料经过再生工艺实现其原有的功能或用于其它用途,但是不包括能量回收。

回收利用 (recovery:经过对废料的再加工处理, 使之能够满足其原来的使用要求或者用于其它用途,包括使其产生能量的处理过程。

汽车的回收利用率:是指报废汽车零部件及材料的再利用和能量再生比率, 通常以可回收利用材料占汽车整备质量的百分比衡量。

欧盟是发布报废车辆回收利用技术法规的最早地区, 在 2000年9月 18日就颁布了《 2000/53/EC 关于报废汽车的指令》 ,将汽车生产企业与报废汽车的回收利用工作联系在了一起, 引起了全球汽车制造商的广泛关注。

随后各成员国纷纷制订了强制性法规落实该指令的要求,使之成为对欧汽车贸易的绿色壁垒。

欧盟报废汽车一般采用的预处理、拆解、粉碎、分离技术等,他们遵循的原则是拆掉质量、体积较大的零部件, 放掉所有的油液, 拆解有色金属和含有有害物质的零部件, 然后粉碎、分离、焚烧、填埋等。

由于他们的手工拆解成本很高, 因而一般采用的是自动化或半自动化的工艺。

大众汽车与 SiCon 公司合作开发, 可对废旧车辆的材料进行分离处理, 经过处理的二级原材料可以被重新用于生产过程。

而这些材料在过去由于无法被分离, 往往只能被丢弃到垃圾填埋场或进行焚烧处理。

运用大众汽车— SiCon 的技术处理,硬塑料、橡胶、纺织品、玻璃和金属废料可以取代初级原材料,从而有益于自然资源的保护。

除了生态效益外, 随着原材料价格的持续上涨, 该技术也为二级原材料用户提供了在经济上富有吸引力的替代方法。

报废汽车中有色金属的回收利用现今, 全世界汽车工业界已清楚地认识到, 节省资源和减少对环境的污染是其迫切需要解决的两大问题。

要使汽车更省油, 一个重要措施就是减轻自身质量, 广泛和更多地使用轻质材料。

汽车重量对燃料经济性起着决定性的作用, 车重每降低100kg , 油耗可减少 0.7L/100km。

目前, 在汽车上普遍使用的轻质材料主要有超轻高强度钢板、铝、镁、塑料等。

在报废汽车中尽管有色金属所占比例不大, 但利用价值却很高。

铝合金是最佳的汽车轻量化用材,汽车用铝主要是铝合金,从铝合金零件来看, 以铸件为主(约占 70% ,变形加工件为辅(约占 30% ,主要用于活塞、气缸体、气缸盖、燃油管、燃油箱、风扇、离合器壳体等。

镁是一种最轻的结构材料, 镁合金的强度不高但是比强度很高, 因此加工性能非常好, 目前镁合金零件主要用于小汽车或赛车中的变速器、离合器壳体、操纵杆托架、大梁等, 虽然镁合金在汽车上的比例远远低于铝合金, 但由于其重量上的优势, 将来在汽车材料上的应用一定会越来越广。

另外, 汽车上使用的有色金属还有纯铜、黄铜等,纯铜用来制造制动管、散热管等,铜合金则广泛用于其他零部件, 如水箱本体、水箱盖、制动阀阀座、化油器通气阀本体、转向节衬套、活塞销衬套等。

但是由于铜及铜合金的比重较大, 不符合汽车轻量化的发展方向,因此已经开始逐步被铝合金取代,欧洲铝化率已达 90%以上,美国60%~70%,日本也已达到 25%~35%。

对于有色金属的回收, 一般认为, 最理想的回收方法是原零件的重用, 这种回收方法以人工为主,手工分解汽车,精心拆解、挑选,然后将各种材料和零部件分类放置,这样,铝、镁、铜等合金零部件可按变形或铸造合金,或者按不同合金系进行回收再生。

然而目前, 发达国家在回收报废汽车中有色金属时, 已经从回收零部件的旧模式向回收原材料的新模式,通过机械化、半自动化的方法去杂、分离, 回收原材料, 已较多采用切碎机切碎报废汽车车体后再分别回收不同的原材料,主要流程如下:1. 排尽所有液态物质后用水冲洗干净;2. 拆卸易分离的大件,如车身板、车轮、底盘等;3. 将拆卸下的大件和未拆卸的报废汽车车体, 分别进入切碎机系统流水线, 先压扁,然后在多刃旋转切碎装置上切成碎块;4. 流水线对碎块进一步处理, 其顺序是:全部碎块通过空气吸道, 利用空气吸力吸走轻质塑料碎片;通过磁选机,吸走钢和铁碎块;通过悬浮装置,利用不同浓度的浮选介质分别选走密度不同的镁合金和铝合金; 由于铅、锌和铜密度大, 浮选方法不太适用, 利用熔点不同分别熔化分离出铅和锌, 最终余下来的是高熔点铜。

这种回收方法流程合理,成本相对不高,但对回收铝、镁合金来说仍有欠缺,主要是由于轿车上用的铝、镁合金属于不同的合金系, 既有变形合金又有铸造合金, 经破碎和浮选后, 不能再进一步分离, 成为不同合金的混合物, 就会给接下来的重熔再生合金的化学成分和杂质元素控制带来非常大的困难, 因此大多数情况下仅能作为重熔铸造合金使用, 降低了使用价值和广泛性。