淺談轎車(chē)涂裝及制造

方震

（國(guó)際涂層涂裝工業(yè)協(xié)會(huì)，廣東 珠海 519075）

淺談轎車(chē)涂裝及制造

方震

（國(guó)際涂層涂裝工業(yè)協(xié)會(huì)，廣東 珠海 519075）

概述了中國(guó)汽車(chē)的發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)汽車(chē)涂裝工藝中磷化工藝的替代技術(shù)以及水性漆和納米材料的應(yīng)用狀況進(jìn)行了介紹。從員工素質(zhì)、創(chuàng)新理念、對(duì)生產(chǎn)制度和法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行力度以及汽車(chē)生產(chǎn)檔次等方面指出了國(guó)內(nèi)汽車(chē)與國(guó)外汽車(chē)的差距。認(rèn)為通過(guò)加強(qiáng)創(chuàng)新力度，打造一支在世界上過(guò)得硬的汽車(chē)專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍，中國(guó)的民族汽車(chē)品牌將會(huì)登上世界汽車(chē)名牌之列。

涂裝；轎車(chē)；水性漆；納米材料；前處理

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

1 前言

近10年來(lái)，在同行和朋友的幫助下，筆者有幸先后到奇瑞、比亞迪、陜汽、南汽、日產(chǎn)、江淮、長(zhǎng)城等汽車(chē)制造企業(yè)以及汽車(chē)輪轂廠(chǎng)、電動(dòng)汽車(chē)廠(chǎng)和大型客車(chē)廠(chǎng)等單位學(xué)習(xí)、參觀，親眼目睹了我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，特別是涂裝線(xiàn)的變化。2008年發(fā)生金融風(fēng)暴后，我國(guó)及時(shí)出臺(tái)了振興經(jīng)濟(jì)的十大產(chǎn)業(yè)計(jì)劃，汽車(chē)行業(yè)被排在了首位。僅兩年左右的時(shí)間，在汽車(chē)界的朋友們的努力拼搏下，我國(guó)成為了世界汽車(chē)生產(chǎn)第一大國(guó)。2010年1 ～ 6月份，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)汽車(chē)847萬(wàn)輛，汽車(chē)銷(xiāo)量718萬(wàn)輛；1 ～ 8月份，累計(jì)銷(xiāo)售汽車(chē)高達(dá)1 200萬(wàn)輛；2010年全年汽車(chē)銷(xiāo)量高達(dá)1 800萬(wàn)輛。2009年，我國(guó)汽車(chē)保有量為 47.8輛/千人(此數(shù)字相當(dāng)于美國(guó)1917年、日本1964年、韓國(guó)1988年的水平)。到2020年，預(yù)計(jì)我國(guó)汽車(chē)銷(xiāo)量將達(dá)5 100萬(wàn)輛，汽車(chē)保有量為3.7億輛。且不說(shuō)我國(guó)的交通設(shè)施和駕車(chē)人員的素質(zhì)是否能與迅猛發(fā)展的汽車(chē)工業(yè)相匹配(筆者認(rèn)為這方面的問(wèn)題較多)，按目前的情況來(lái)分析，我國(guó)的汽車(chē)生產(chǎn)也僅僅是只有市場(chǎng)，沒(méi)有品牌；有足夠的生產(chǎn)產(chǎn)量，卻缺少優(yōu)質(zhì)、被人稱(chēng)贊的質(zhì)量。

建國(guó)以來(lái)，我國(guó)先后興建了一汽、二汽、上汽這樣一批大型的國(guó)有企業(yè)。經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，這些企業(yè)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外汽車(chē)業(yè)占有了一定的地位(改革開(kāi)放后，他們先后與國(guó)外汽車(chē)廠(chǎng)家進(jìn)行了合資)。就涂裝線(xiàn)而言，通過(guò)引進(jìn)、消化，他們已成為我國(guó)汽車(chē)涂裝方面的骨干企業(yè)，占據(jù)著非常重要的地位。與此同時(shí)，他們也為我國(guó)培養(yǎng)了一批素質(zhì)較高的專(zhuān)業(yè)科技隊(duì)伍。其次，擁有我國(guó)自主品牌的非國(guó)有企業(yè)在改革開(kāi)放中經(jīng)受了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的考驗(yàn)而逐漸成熟，在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上也初露頭角，顯示出一股勢(shì)不可擋的勁頭。

以“沙發(fā)加四個(gè)輪子”為主導(dǎo)的吉利汽車(chē)，成功收購(gòu)了福特門(mén)下的沃爾沃，使洋品牌為之一驚！這與吉利掌門(mén)人的經(jīng)營(yíng)理念有著密不可分的關(guān)系，僅由吉利汽車(chē)開(kāi)辦以汽車(chē)專(zhuān)業(yè)為主的吉利大學(xué)這一點(diǎn)就可以看出端倪。

比亞迪是1995年以手機(jī)電池為主的民營(yíng)小企業(yè)，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，他們牢牢把握住科技創(chuàng)新這條主線(xiàn)，在手機(jī)電池方面由一個(gè)不知名的小廠(chǎng)，發(fā)展成為世界上最大的手機(jī)電池生產(chǎn)商。2003年，他們成功收購(gòu)了西安秦川汽車(chē)(福萊爾)。在此基礎(chǔ)上，他們根據(jù)自己的優(yōu)勢(shì)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，在看到能源緊缺、石化資源逐步枯竭、環(huán)境污染的情況下，積極創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē)。到目前為止，他們已擁有西安、上海、北京等九大生產(chǎn)基地，成為擁有14萬(wàn)職工的大型民營(yíng)企業(yè)。股神巴菲特按照可持續(xù)發(fā)展的原則，看中了比亞迪的綠色能源車(chē)，投資 2.3億美元入股比亞迪，買(mǎi)了比亞迪 10%的股權(quán)。巴菲特的入股無(wú)疑給比亞迪插上了騰飛的翅膀。美國(guó)財(cái)富雜志認(rèn)為“比亞迪將是未來(lái)最有希望進(jìn)入美國(guó)的十大品牌汽車(chē)之一”。為了表彰比亞迪為環(huán)保節(jié)能所作的貢獻(xiàn)，國(guó)家為比亞迪頒發(fā)了“2010年節(jié)能中國(guó)貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”。

奇瑞汽車(chē)在涂裝技術(shù)上不斷總結(jié)與創(chuàng)新，涂裝水平有了顯著的提高(與非公有企業(yè)的涂裝相比)。到目前為止，他們已擁有一批涂裝線(xiàn)上的新生力量，如張國(guó)忠、李國(guó)波等涂裝專(zhuān)門(mén)人才。在此情況下，我國(guó)轎車(chē)涂裝在質(zhì)量上有了顯著提高，我們的民營(yíng)企業(yè)也開(kāi)始擁有數(shù)萬(wàn)平方米的大型涂裝流水線(xiàn)(長(zhǎng)城汽車(chē)涂裝線(xiàn)為6.2萬(wàn)平方米)。

2 汽車(chē)涂裝工藝的變革

現(xiàn)代汽車(chē)制造技術(shù)包含了汽車(chē)沖壓、焊接、涂裝和總裝四大工藝。如何在這四大工藝的現(xiàn)有基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，已成為新一代汽車(chē)發(fā)展的重點(diǎn)。實(shí)行節(jié)約資源、能源，降低消耗，減少污染，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用已是汽車(chē)界的主要研究方向，汽車(chē)涂裝已向環(huán)保、節(jié)能的方向發(fā)展。

2. 1 水性漆的使用

在上世紀(jì)60年代，德國(guó)大眾、通用、寶馬、克萊斯勒等汽車(chē)公司從綠色環(huán)保的角度出發(fā)，已采用了水性底漆(電泳漆)和水性中涂。而我國(guó)到目前為止，除底漆用電泳漆外，中涂、面涂均未使用水性漆。

拜耳公司在1990年前后就開(kāi)始研發(fā)新一代具有柔軟手感的水性聚氨酯涂料，確保了涂料的環(huán)保和安全(與溶劑型涂料相比)。上海通用汽車(chē)公司在2002年成功應(yīng)用了第6代無(wú)鉛電泳底漆，根據(jù)RoHS指令的要求，率先實(shí)現(xiàn)了電泳漆重金屬(Pb、Cd、Hg、Cr)的零排放。在節(jié)約水資源方面，他們采用了中水回用，大大降低了水資源的消耗；在節(jié)約能源方面，他們變?nèi)济簽槿继烊粴?，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帶?lái)的大氣污染，整體上減少了廢氣的排放；在治理噪聲和固廢管理、安全處置率方面，污染物排放達(dá)標(biāo)率均達(dá)到了100%，危廢再生循環(huán)利用方面達(dá)到了國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，通過(guò)了國(guó)家環(huán)?？偩值尿?yàn)收，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的完美結(jié)合。

2. 2 改變舊有的涂裝前處理工藝

由于磷化具有過(guò)肥化、二次污染等問(wèn)題，新的轉(zhuǎn)化膜工藝不斷涌現(xiàn)。目前已研發(fā)成功并在生產(chǎn)上獲得應(yīng)用的有以下幾種新的前處理工藝：德國(guó)漢高公司研發(fā)的氟鋯酸鹽轉(zhuǎn)化膜工藝，美國(guó)依科公司硅烷環(huán)保防銹技術(shù)，稀土轉(zhuǎn)化膜技術(shù)，植化膜與生化膜技術(shù)，釩酸鹽轉(zhuǎn)化膜以及其他轉(zhuǎn)化膜技術(shù)，如低溫、低濃度、低渣(少渣)的新型磷化和三價(jià)鉻鈍化等代替六價(jià)鉻鈍化的技術(shù)。

2. 3 納米材料的應(yīng)用

用納米材料改性的涂料具有優(yōu)異的光澤、耐腐蝕性和耐磨性，它能使車(chē)身更加漂亮、更加耐用。利用納米金紅石型TiO2的光學(xué)效應(yīng)，可使涂層起到隨角度的不同產(chǎn)生變色效應(yīng)，使車(chē)身具有華麗、神秘的色彩。粒徑65 ～ 130 nm的TiO2可以極大地散射紫外光，從而可以大大提高烤漆涂膜的耐老化性能。納米材料在汽車(chē)上還有其他一些特殊的功能，值得我們給予極大的關(guān)注：

(1) 在減少汽車(chē)尾氣對(duì)大氣的污染方面，過(guò)去的汽車(chē)排氣系統(tǒng)通常采用貴金屬、鉑、鈀、銠作為觸媒，以便將尾氣中的CO、NOx、碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為無(wú)害氣體。采用貴金屬作為觸媒雖有較高的轉(zhuǎn)化效率，但是由于價(jià)高、資源稀少，并且比較容易受尾氣中Pb、S、P等的作用而中毒，使觸媒失效。因而研發(fā)新的材料替代鉑、鈀、銠已是解決尾氣對(duì)大氣污染的關(guān)鍵。近年來(lái)，科學(xué)家們對(duì)利用稀土氧化物來(lái)替代重金屬的研究已有了很大的進(jìn)展，如用鈰和鑭的氧化物和納米級(jí)的鈷和鋯的氧化物作為觸媒，它們對(duì)CO、NOx等均有較好的轉(zhuǎn)化效率。

(2) 利用納米材料對(duì)塑料進(jìn)行改性，使得塑料物件的強(qiáng)度有極大的提高，并且可以改善塑料物件的耐熱性、抗老化性，減小比重，并且在外觀上可以大大提高塑料自身的透明度和光澤度。

(3) 把納米材料應(yīng)用到輪胎的制造上(如納米ZnO、CaCO3、TiO2、Al2O3等)，使輪胎不再是單一的黑色，而具有多種的色彩，并可大大提高輪胎的抗老化性和強(qiáng)度。

(4) 以新的納米材料改性用于制造輪胎的填料，可以使輪胎側(cè)面膠的抗裂痕性由10萬(wàn)次提高到50萬(wàn)次。

3 我國(guó)轎車(chē)涂裝與國(guó)外轎車(chē)涂裝的差距

3. 1 員工素質(zhì)

我國(guó)轎車(chē)涂裝線(xiàn)過(guò)去大多是由杜爾公司總包，國(guó)內(nèi)一些涂裝公司分包一部分。目前，在整體設(shè)計(jì)上和國(guó)外涂裝線(xiàn)相比，盡管在配置、新技術(shù)和新工藝應(yīng)用方面還有些差距，但是整體上的差距已不十分明顯。然而在人員素質(zhì)方面，我們還有較大的差距。國(guó)內(nèi)的汽車(chē)涂裝線(xiàn)還是存在人海戰(zhàn)術(shù)和基本功不扎實(shí)的現(xiàn)象。筆者近年來(lái)曾到一些轎車(chē)涂裝線(xiàn)參觀，發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象很普遍。如在參觀某廠(chǎng)的涂裝線(xiàn)時(shí)，該廠(chǎng)涂裝部部長(zhǎng)就問(wèn)：你在某工序看了那么長(zhǎng)時(shí)間，我們那個(gè)工序有什么問(wèn)題嗎？我說(shuō)：一、人多了一些；二、基本上都是新手吧，工作的方法有些欠缺。部長(zhǎng)說(shuō)這些都是剛進(jìn)廠(chǎng)兩三個(gè)月的新工人，最長(zhǎng)的也不超過(guò)半年。從上述現(xiàn)象可以看出，我國(guó)涂裝線(xiàn)上的工作人員有不少?zèng)]有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的技術(shù)培訓(xùn)就上崗。像這樣低素質(zhì)的員工怎么可能生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品？！

3. 2 生產(chǎn)制度的執(zhí)行力度

我國(guó)涂裝線(xiàn)的施工工藝的執(zhí)行力度較差。筆者曾到某汽車(chē)涂裝線(xiàn)上參觀，該涂裝線(xiàn)的進(jìn)口本應(yīng)有2道空氣浴凈化，可是我們?nèi)⒂^時(shí)，該空氣凈化裝置發(fā)生故障，而所有的工作人員均未經(jīng)過(guò)凈化就進(jìn)入了生產(chǎn)線(xiàn)。德國(guó)專(zhuān)家克拉克曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“涂裝線(xiàn)最大的敵人是灰塵，而灰塵的主要攜帶者是人?！庇谢覊m的攜帶，這樣的生產(chǎn)環(huán)境，怎么能制造出好的涂膜？

3. 3 創(chuàng)新理念

在設(shè)計(jì)理念和創(chuàng)新方面，國(guó)內(nèi)與國(guó)外的差距還很大。譬如，在涂料使用、環(huán)保意識(shí)、安全和節(jié)能等方面，還有不少的差距。目前，為了盡快趕上國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，有一些汽車(chē)制造廠(chǎng)已經(jīng)采用了較新的涂裝前處理工藝，如美國(guó)依科的硅烷環(huán)保防銹技術(shù)、德國(guó)漢高的氟鋯酸鹽轉(zhuǎn)化膜工藝，在沖壓、焊接等工藝上也采用了一些新技術(shù)。

3. 4 法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行力度

在執(zhí)行國(guó)際法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)方面我們的差距更大。筆者曾向有關(guān)汽車(chē)制造廠(chǎng)的老總們?cè)儐?wèn)是否清楚歐盟的ELV指令和RoHS指令，他們的回答基本上都是不清楚。這是很不應(yīng)該的。

3. 5 汽車(chē)檔次

在汽車(chē)的檔次上，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的大多是微型車(chē)、經(jīng)濟(jì)車(chē)和中檔車(chē)，高檔車(chē)與我們的距離還很遠(yuǎn)。

4 小結(jié)

經(jīng)過(guò)60多年的發(fā)展，特別是改革開(kāi)放后30多年的努力，我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)已取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，我國(guó)業(yè)已成為世界汽車(chē)生產(chǎn)第一大國(guó)。因此，在此基礎(chǔ)上如何加強(qiáng)創(chuàng)新力度，通過(guò)不斷努力打造出一支在世界上過(guò)得硬的汽車(chē)專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍，制造出合乎時(shí)代理念、精湛的優(yōu)質(zhì)汽車(chē)，使自主的民族汽車(chē)品牌能夠榮登世界汽車(chē)名牌之列，是我們這一代人當(dāng)仁不讓的責(zé)任。筆者深信，通過(guò)大家的共同努力，中國(guó)的品牌汽車(chē)登上世界名牌的時(shí)間已經(jīng)不遠(yuǎn)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，河南洛陽(yáng)人，教授級(jí)高級(jí)工程師，中國(guó)表面工程協(xié)會(huì)特種涂層專(zhuān)業(yè)委員會(huì)副理事長(zhǎng)，國(guó)際涂層涂裝工業(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)，西安防護(hù)涂裝協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)。主要從事材料、涂裝、能源、新材料等方向的研究。

作者聯(lián)系方式：(E-mail) f13110463662@163.com。

[ 編輯：韋鳳仙 ]