車用材料有害物質(zhì)管控策略研究

蒲 毅，韓 蓄，董長青，吳 蒙

(1. 中國汽車技術(shù)研究中心 天津300300；2. 中國質(zhì)量認(rèn)證中心武漢分中心 湖北武漢430077)

車用材料有害物質(zhì)管控策略研究

蒲 毅1，韓 蓄2，董長青1，吳 蒙1

(1. 中國汽車技術(shù)研究中心 天津300300；2. 中國質(zhì)量認(rèn)證中心武漢分中心 湖北武漢430077)

在源頭加強車用材料有害物質(zhì)管控，是促進(jìn)汽車行業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的重要途徑。介紹了車用材料有害物質(zhì)的主要危害、來源及替代趨勢，分析了歐盟和中國有關(guān)車用材料有害物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的狀況，給出了我國汽車企業(yè)管控策略，旨在提升法規(guī)應(yīng)對能力和促進(jìn)汽車工業(yè)優(yōu)化升級。

車用材料 有害物質(zhì) 標(biāo)準(zhǔn)法規(guī) 策略

近年來，隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，我國的汽車保有量逐年增加，2013年已達(dá)到1.37億輛，同時，報廢汽車數(shù)量也隨之攀升，由此造成的環(huán)境污染和資源浪費問題日益突出。[1]為防止繼續(xù)走“先污染后治理”的老路，行業(yè)提出了“源頭預(yù)防，后端監(jiān)管”的管控措施，強調(diào)在源頭加強車用材料有害物質(zhì)管控，以此作為實現(xiàn)廢棄資源循環(huán)再利用，減少環(huán)境污染，促進(jìn)汽車行業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

1 危害使用情況及替代趨勢

有害物質(zhì)廣義上泛指對環(huán)境或人體健康造成損害的物理性物質(zhì)、化學(xué)毒素、生物性物質(zhì)的總稱，而車用材料有害物質(zhì)主要指在法律法規(guī)中列出的和客戶要求禁止、限制、減少其使用以及任何危害人體健康或環(huán)境安全的物質(zhì)。

1.1 鉛

鉛是一種有害的重金屬元素，對全身各系統(tǒng)，尤其對神經(jīng)系統(tǒng)和造血系統(tǒng)和器官均有毒性作用。汽車報廢后，零部件中的鉛容易以蒸氣或顆粒的形式進(jìn)入空氣，或經(jīng)過電化學(xué)腐蝕后隨雨水進(jìn)入水和土壤中。當(dāng)人們呼吸了被鉛污染的空氣或食用了含鉛食物后，鉛隨著血液流入腦組織，不斷累積損傷小腦和大腦皮質(zhì)細(xì)胞，同時損傷腎臟、抑制血紅素合成過程中許多酶的活性并影響生殖功能等。但由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性原因，鉛仍廣泛應(yīng)用于車用材料中，[2]如車輪平衡塊、儀器指針平衡片、配油泵鉛封等零部件。

1.2 汞

汞是一種劇毒元素，易造成神經(jīng)性中毒和深度組織病變，表現(xiàn)出記憶力明顯減退、注意力不集中、全身乏力等癥狀。車用材料利用汞蒸氣導(dǎo)電，并輻射高頻電磁波使熒光粉發(fā)光。含汞部件主要有組合儀表里的照明燈、熒光燈、液晶顯示器和導(dǎo)航用的前照燈等。

1.3 鎘

鎘是對人體健康威脅最大的有害元素之一，可經(jīng)由食物、水或者吸入的微粒而進(jìn)入人體形成鎘硫蛋白，經(jīng)血液到達(dá)全身，損傷人體器官，使骨骼的生長代謝受到阻礙，造成骨骼疏松、萎縮、變形等。由于替代成本較高，汽車中含鎘部件/材料主要有鎳鎘電池、顏料、硬脂酸鎘穩(wěn)定劑、鎘鎂硫化劑等。

1.4 六價鉻

六價鉻具有致癌并誘發(fā)基因突變的危害。長期攝入六價鉻會引發(fā)各種炎癥，誘發(fā)扁平上皮癌、腺癌、肺癌等疾??；嚴(yán)重時會使循環(huán)系統(tǒng)衰竭，導(dǎo)致死亡。由于工藝、成本原因，六價鉻仍廣泛存在于車用材料中，如防凍液、工業(yè)著色等。

1.5 多溴聯(lián)苯(PBBs)及多溴二苯醚(PBDEs)

經(jīng)研究表明，PBBs/PBDEs具有肝臟毒性、神經(jīng)毒性、生殖毒性和發(fā)育毒性，同時在高溫狀態(tài)下釋放自由基，阻斷燃燒反應(yīng)，因此在產(chǎn)品制造過程中添加至復(fù)合材料，提高產(chǎn)品的防火性能。實際生產(chǎn)中，常添加于車用塑料、橡膠、地毯等高分子材料中。

1.6 石棉

石棉的細(xì)小纖維在生產(chǎn)制造和使用的過程中易造成肺癌等疾病，但具有良好的抗拉強度、隔熱及防腐蝕性能，不易燃燒，價格低廉，主要應(yīng)用于剎車片、離合器、墊圈及密封條等。

針對以上物質(zhì)，隨著汽車行業(yè)和基礎(chǔ)材料的發(fā)展，在車用材料有害物質(zhì)減量化及替代技術(shù)方面取得如表1所示的進(jìn)展。

表1 有害物質(zhì)發(fā)展趨勢表Tab.1 Development tendency of hazardous substances

2 相關(guān)法規(guī)進(jìn)展

隨著消費者綠色環(huán)保意識的提升，對車用材料的選擇提出了更高的要求，汽車行業(yè)亟需控制車用材料有害物質(zhì)的使用。為此國際社會積極探討限制鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯及多溴聯(lián)苯醚、石棉的有效方法，歐盟和中國陸續(xù)制定、實施相關(guān)法規(guī)及配套標(biāo)準(zhǔn)，主要內(nèi)容如表2所示。

2.1 歐盟

歐盟議會和理事會于2000年9月18日發(fā)布了2000/53/EC《關(guān)于報廢汽車的指令》(以下簡稱“ELV 指令”)。[3]隨后歐盟議會和理事會又相繼對指令內(nèi)容進(jìn)行了修訂，形成一套完整的報廢汽車回收利用技術(shù)法規(guī)體系。對ELV指令附錄II的豁免清單先后進(jìn)行了 5次修訂，此外還頒布了 2003/138/EC、2008/33/EC、2008/112/EC等。

ELV指令轉(zhuǎn)化為各成員國法規(guī)后，嚴(yán)格控制并減少汽車中有害物質(zhì)的使用，防止釋放到環(huán)境中，對人類和自然環(huán)境構(gòu)成危害，特別禁止使用鉛、汞、鎘和六價鉻等重金屬，上述重金屬在2003年7月1日以后原則上禁止使用，但在某些特定情況下，可依據(jù)附錄II的豁免清單申請豁免。

表2 車用材料有害物質(zhì)限值依據(jù)Tab.2 Basis of limiting values of hazardous substances in automotive materials

歐盟于 2003年 1月在比利時布魯塞爾公布2002/95/EC《電氣電子設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》(以下簡稱“ROHS1.0”指令)。ROHS1.0指令于2006年7月1日實施，禁止在歐盟市場銷售的電子電氣產(chǎn)品中含有鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯及多溴聯(lián)苯醚 6種有害物質(zhì)。2011年 7月 1日，2011/65/EU(以下簡稱“ROHS2.0”指令)在歐盟官方公報上公布，要求各成員國將新指令轉(zhuǎn)換為國內(nèi)法規(guī)，從2013年1月2日起實施，同時原指令廢止。[4]本次修訂主要涉及：擴大管控產(chǎn)品范圍至 10大類102種產(chǎn)品，修訂醫(yī)療器械部分的定義，增加 4種優(yōu)先評估物質(zhì)以便將來納入管控，將豁免項目有效期限定為 4年，引入 CE標(biāo)志加強市場監(jiān)管。整體上采取“排除法”將目前技術(shù)不成熟、經(jīng)濟(jì)不可行的產(chǎn)品進(jìn)行豁免。

2006年 12月 18日，歐盟理事會表決通過了《歐盟化學(xué)品注冊、評估和許可法》(簡稱“REACH”法規(guī))，并于 2007年 6月 1日開始全面實施，標(biāo)志著歐盟關(guān)于化學(xué)品管理和產(chǎn)品有害物質(zhì)控制的立法進(jìn)入了一個新的階段，提出了化學(xué)物質(zhì)管理的注冊、評估、授權(quán)和限制制度，開創(chuàng)了化學(xué)品和產(chǎn)品有害物質(zhì)管理的新模式。截止目前，共發(fā)布 10批SVHC清單，包含 151種物質(zhì)。REACH法規(guī)旨在加強對人類健康和環(huán)境的保護(hù)，防止化學(xué)物質(zhì)造成危害，同時構(gòu)建貿(mào)易壁壘增強歐洲化學(xué)工業(yè)的競爭力，改善歐盟內(nèi)部市場的一體化。

1976年由歐盟理事會通過76/769/EEC《關(guān)于統(tǒng)一各成員國有關(guān)限制銷售和使用某些有害物質(zhì)和制品的法律法規(guī)和管理條例的理事會指令》(簡稱“限制指令”)，該指令的修訂指令 1999/77/EC 明確禁止使用青石棉、鐵石棉、直閃石棉、陽起石石棉、透閃石棉、溫石棉，同時要求各成員國從 2005年起終止石棉制品的生產(chǎn)和使用。

2.2 中國

為推動我國建立汽車產(chǎn)品報廢回收制度，2006年2月 6日國家發(fā)展與改革委員會、國家科技部、國家環(huán)?？偩致?lián)合頒布了《汽車產(chǎn)品回收利用技術(shù)政策》，其目的是推動汽車產(chǎn)品開展回收利用工作并限制鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚6種有害物質(zhì)在汽車材料中的使用。但作為指導(dǎo)性技術(shù)文件，其條款的可操作性較差，需要依靠更為詳細(xì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來支持其實施。因此于 2012年，工業(yè)和信息化部節(jié)能司委托中國汽車技術(shù)研究中心組織汽車行業(yè)34家企業(yè)開展《汽車產(chǎn)品限制使用有害物質(zhì)和可回收利用率管理辦法》(簡稱“中國 ELV”)研究。目前在標(biāo)準(zhǔn)體系方面，已形成完善的汽車產(chǎn)品有害物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)體系，包括《汽車禁用物質(zhì)要求》(GB/T 30512-2014)和 6種有害物質(zhì)檢測方法，明確了有害物質(zhì)的限值范圍及檢測方法，完全具備支撐車用材料有害物質(zhì)管控的需求，且大部分汽車行業(yè)已做好前期準(zhǔn)備工作，為中國ELV的發(fā)布實施奠定了堅實基礎(chǔ)。

我國為控制和減少電子信息產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)，出臺了《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》及相應(yīng)配套的一系列法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)(簡稱“中國 ROHS”)，并于2007年3月1日起正式實施。中國ROHS明確了對電子信息產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)的限制為禁止采用“目錄管理”模式：第一步，標(biāo)識要求與信息披露，所有的電子信息產(chǎn)品自愿進(jìn)行自我聲明，主要包括有害物質(zhì)存在的部位、含量、可回收性標(biāo)識及環(huán)保使用期限；第二步，監(jiān)管與認(rèn)證，對進(jìn)入《電子信息產(chǎn)品污染控制重點管理目錄》的產(chǎn)品實施嚴(yán)格監(jiān)管，需要實現(xiàn)有毒有害物質(zhì)的替代或達(dá)到限量標(biāo)準(zhǔn)的要求，然后通過3,C強制認(rèn)證才可進(jìn)入市場。

針對石棉這種有害物質(zhì)，國家標(biāo)準(zhǔn)《汽車制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗方法》(GB 12676-1999)4.1.3條明確規(guī)定“制動襯片應(yīng)不含有石棉”。同時《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求輕型汽車》(HJ/T 2532-2013)5.6.1條規(guī)定“離合器片中不得含有石棉纖維物質(zhì)”。

3 管控策略

汽車企業(yè)面臨越加嚴(yán)格的法規(guī)要求及人類環(huán)保需求的壓力，亟需建立健全車用材料有害物質(zhì)管控體系，實現(xiàn)綠色設(shè)計、綠色采購、綠色制造及綠色消費，全面降低汽車產(chǎn)品在全生命周期內(nèi)對環(huán)境的負(fù)荷。

3.1 組建管控機構(gòu)，制定實施計劃

由于有害物質(zhì)管控的復(fù)雜性和系統(tǒng)性，涉及產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、采購及銷售等環(huán)節(jié)，所以要求企業(yè)各個部門的參與和重視。一般由設(shè)計研發(fā)、質(zhì)量管理、采購、制造、法規(guī)認(rèn)證等部門組成專門的管控機構(gòu)，并由熟悉相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的人員參與。通過了解客戶和法規(guī)要求，結(jié)合前期產(chǎn)品的摸底調(diào)查，形成有害物質(zhì)清單，完成企業(yè)內(nèi)部車用材料有害物質(zhì)符合性的實施計劃。同時企業(yè)對相關(guān)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，提高有害物質(zhì)法規(guī)意識，明確各自職責(zé)和權(quán)限，充分利用管理體系文件中的監(jiān)督和考核機制，并堅決貫徹和實施，使后期法規(guī)應(yīng)對實施工作能夠順利開展。

3.2 完善過程控制文件，實現(xiàn)生產(chǎn)一致性控制

缺乏有效的管理制度整合是不可能保證產(chǎn)品一致性生產(chǎn)的，因此要建立完善過程控制文件。該文件的編制要結(jié)合企業(yè)的質(zhì)量管理體系，尤其要結(jié)合ISO,14001的環(huán)境管理程序進(jìn)行制定，主要包括產(chǎn)品的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和客戶要求、產(chǎn)品設(shè)計管理和設(shè)計變更管理、采購管理、物流及生產(chǎn)制造過程管理、產(chǎn)品的標(biāo)識和不合格品的追溯等。通過建立過程文件，保證整車企業(yè)在設(shè)計中不采用有害物質(zhì)、制造中不引入有害物質(zhì)、供應(yīng)鏈不導(dǎo)入有害物質(zhì)，從而完善生產(chǎn)一致性控制，全面降低有害物質(zhì)超標(biāo)的風(fēng)險。

3.3 建立綠色供應(yīng)鏈，開展數(shù)據(jù)收集分析工作

企業(yè)在選擇和評定供應(yīng)商時，應(yīng)重視環(huán)保要求，從源頭上減少有害物質(zhì)的導(dǎo)入，并通過構(gòu)建綠色供應(yīng)鏈管控辦法，對供應(yīng)商的法規(guī)跟蹤及解讀、零部件有害物質(zhì)減量及替代化研發(fā)、原材料綠色采購、材料數(shù)據(jù)填報等能力提出明確要求并進(jìn)行必要監(jiān)控，確保供應(yīng)鏈管控程序及要求符合法規(guī)，進(jìn)而保障零部件的合規(guī)性。同時企業(yè)要充分利用全產(chǎn)業(yè)鏈的信息化服務(wù)平臺，完善材料數(shù)據(jù)內(nèi)部審核機制，加快材料數(shù)據(jù)的收集、分析和驗證能力。

3.4 推廣生態(tài)設(shè)計，加強綠色技術(shù)的研究與應(yīng)用

積極推廣生態(tài)設(shè)計，從源頭規(guī)范車用材料的分類和回收再利用判定原則，構(gòu)建綠色材料清單，優(yōu)先使用資源利用率高、能源消耗量小和污染物產(chǎn)生量少，及有利于回收利用的技術(shù)和工藝。加強車用材料有害物質(zhì)減量及替代化技術(shù)的研究與應(yīng)用，以滿足日趨嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)要求，削減汽車產(chǎn)品在全生命周期各階段對資源和環(huán)境的壓力。

4 結(jié) 語

由于報廢汽車中的鉛、水銀、六價鉻、鎘、多溴聯(lián)苯及多溴聯(lián)苯醚、石棉等有害物質(zhì)對自然環(huán)境和人身健康的危害極大，限制或減少其在汽車上的使用已成為必然趨勢。為了推進(jìn)生態(tài)設(shè)計、清潔生產(chǎn)，促進(jìn)汽車工業(yè)優(yōu)化升級，提升汽車產(chǎn)品國際競爭力，打破綠色貿(mào)易壁壘，降低汽車有害物質(zhì)對生態(tài)環(huán)境和人體健康危害，破解汽車產(chǎn)業(yè)與資源、環(huán)境和能源協(xié)調(diào)發(fā)展難題，加強我國車用材料有害物質(zhì)管控已迫在眉睫。

［1］ 李湘洲. 國內(nèi)外報廢汽車回收利用現(xiàn)狀與趨勢[J]. 再生資源研究，2005(2)：22-24.

［2］ 王勇，周敏，王敬. 汽車材料[M]. 重慶：重慶大學(xué)出版社.

［3］ European Council. Directive 2000/53/EC of the European Parliament and of the Council of 18 September 2000 on end-of life vehicles[Z]. 2000.

［4］ 陸雪，程美琦. 詳解 ROHS 2.0及協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn) EN 50581：2012[J]. 認(rèn)證技術(shù)，2013(8)：46-48.

A Control Strategy for Hazardous Substances in Automotive Materials

PU Yi1，HAN Xu2，DONG Changqing1，WU Meng1
(1. China Automotive Technology & Research Center，Tianjin 300300，China；2. China Quality Certification Center Wuhan Branch，Wuhan 430077，Hubei Province，China)

It is an important approach to stengthen the control of hazardous substances in automotive materials from the source for the sustainable and healthy devolopment of the automobile industry. In the paper，major hazards，sources and alternative trend of hazardous substances in automotive materials were introduced and present status of standards and regulations both in EU and China were analyzed. In the end，control strategies for automobile enterprises were proposed，aiming to improve the coping capability of laws and regulations and promote the upgradingof the automobile industry.

automotive materials；hazardous substances；standard and regulation；strategy

U465.9

A

1006-8945(2014)11-0038-04

2014-10-10