生態(tài)汽車產業(yè)集群形成機理分析與結構設計

黃 芳，祝 靜

(重慶理工大學管理學院，重慶 400054)

一、引言

汽車產業(yè)是先進制造業(yè)的典范和縮影，是工業(yè)資源最密集、最有影響力的產業(yè)之一，也是我國的重要支柱產業(yè)。2012年我國汽車產銷量躍居全球第一位，成為全球第一汽車大國［1］。然而，中國在邁入汽車社會、享受汽車文明的同時，不得不承受著汽車產業(yè)發(fā)展帶來的日益嚴重的生態(tài)問題。有關研究證明，2013年以來蔓延我國的嚴重霧霾等環(huán)境污染問題與汽車的使用有一定關系，汽車產業(yè)也是典型的資源消耗型產業(yè)。汽車的生產及使用帶來的環(huán)境污染和資源消耗，不僅嚴重地威脅了生態(tài)環(huán)境，而且也威脅著汽車產業(yè)自身的發(fā)展。我國汽車產業(yè)要在新一輪的全球汽車產業(yè)調整和轉移中實現(xiàn)質的增長、提高國際競爭力，就必須解決汽車產業(yè)發(fā)展面臨的生態(tài)環(huán)境制約問題。根據(jù)產業(yè)生態(tài)學的基本原理，本文擬研究生態(tài)化的汽車產業(yè)集群的構建機理及基本結構，以推動汽車產業(yè)的生態(tài)型發(fā)展。

二、生態(tài)化汽車產業(yè)集群的內涵及特點

(一)產業(yè)生態(tài)學與生態(tài)產業(yè)集群

產業(yè)生態(tài)學系統(tǒng)地研究產品、工藝、產業(yè)部門和經濟部門中的能量流和物質流，特別關注產業(yè)部門在降低產品生命周期過程中的環(huán)境壓力中的作用。借用自然生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈網與共生觀，產業(yè)生態(tài)學家希望通過產業(yè)副產品(廢棄物)交換網絡等產業(yè)共生理念，在減少廢棄物與能源耗損的同時，也能使那些來自公私部門的利益相關者獲得經濟利益［2］。

產業(yè)生態(tài)學理論在實踐領域的重要應用就體現(xiàn)為生態(tài)產業(yè)集群的建設。生態(tài)化產業(yè)集群的顯著特征是實現(xiàn)物質資源(能量)循環(huán)利用，以分工協(xié)作及資源共享為特征，為以原料、資源消耗和廢物產出等最小化為目標的循環(huán)經濟模式創(chuàng)造有利條件。

(二)生態(tài)化汽車產業(yè)集群的內涵

傳統(tǒng)的汽車產業(yè)集群的理論研究和實踐探索中，主要強調“原料-生產加工-流通-銷售-消費及相關服務”的產業(yè)鏈，它以生產配套協(xié)作為核心，在結構上沒有形成以物質循環(huán)和能量循環(huán)為核心的完整循環(huán)，與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調適應性差，可持續(xù)發(fā)展能力不足，屬于“資源-產品-污染排放”的線性經濟發(fā)展方式。

所謂生態(tài)化汽車產業(yè)集群，是指在汽車產業(yè)集群中引入產業(yè)生態(tài)學和循環(huán)經濟理論，通過模擬自然系統(tǒng)建立產業(yè)系統(tǒng)中“生產者—消費者—分解者”的循環(huán)途徑，從而在汽車產業(yè)集群運行模式中實現(xiàn)物質閉路循環(huán)和能量的多級利用，提高生態(tài)效益同時維護生態(tài)平衡。以彌補傳統(tǒng)產業(yè)集群線性經濟模式中的資源缺失，實現(xiàn)生態(tài)經濟的汽車產業(yè)集群［3］。

(三)生態(tài)化汽車產業(yè)集群的特點

(1)生態(tài)化汽車產業(yè)集群建設的目標是，實現(xiàn)汽車的全生命周期內的資源消耗最小化、環(huán)境污染最小化。

(2)質能循環(huán)是生態(tài)汽車產業(yè)集群的基本理念、特征，同時亦是其根本技術保證［4］。質能循環(huán)的目標是:使用一些質能循環(huán)技術，從而減少生產活動對環(huán)境的影響。

生態(tài)產業(yè)集群強調通過質能循環(huán)技術，建立企業(yè)之間的橫向的副產品交易聯(lián)系，使生態(tài)產業(yè)集群形成一個副產品交易市場。企業(yè)可以在市場上將副產品、廢棄物賣至以該種廢物作為生產原料的另一家企業(yè)。在經濟利益推動下，企業(yè)自覺把副產品、廢棄物作為“新產品”“新資源”看待，最終使企業(yè)生產成本下降、生產污染零排放，并優(yōu)化資源利用。

(3)關聯(lián)企業(yè)耦合是生態(tài)化汽車產業(yè)集群發(fā)展的基本形態(tài)，這種模式的生態(tài)產業(yè)集群是將眾多關聯(lián)企業(yè)通過副產品和廢物交換的方式耦合在一起，形成優(yōu)勢互補，組成利益共同體。

(四)建立生態(tài)化汽車產業(yè)集群的必要性分析

汽車產業(yè)集群是指汽車整車和零部件企業(yè)以及相關的銷售服務企業(yè)、研發(fā)中心大學、培訓機構、中介機構等組織在一定地區(qū)的高度集中和緊密關聯(lián)。

根據(jù)全球汽車產業(yè)發(fā)展的經驗，以及汽車產業(yè)的行業(yè)技術特性，汽車產業(yè)集群是促進汽車產業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。同時，我國汽車行業(yè)的高速發(fā)展，造成了嚴重的環(huán)境污染、加劇了能源緊張的局勢、也加重了資源耗竭的趨勢［5］。

鑒于此，要實現(xiàn)汽車產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，就應該考慮用生態(tài)經濟學的理論來指導產業(yè)發(fā)展，尋求經濟效益、社會效益、生態(tài)效益相結合的產業(yè)發(fā)展路徑。

生態(tài)化的汽車產業(yè)集群的建立，不僅能夠推動汽車產業(yè)的集群化發(fā)展，同時也能夠在產業(yè)集群內部通過一系列產業(yè)生態(tài)學原理的設計，實現(xiàn)資源消耗和廢物產出的最小化。

三、生態(tài)化汽車產業(yè)集群的形成機理分析

(一)生態(tài)化汽車產業(yè)集群的形成機理

截至2012年，我國已形成六大汽車產業(yè)集群，但是現(xiàn)有的汽車產業(yè)集群基本不具備生態(tài)集群的功能和特點，難以推動汽車產業(yè)的生態(tài)化和可持續(xù)發(fā)展。結合中國汽車產業(yè)當前的特征，根據(jù)產業(yè)生態(tài)學和生態(tài)產業(yè)集群的基本原理，可以進行生態(tài)化汽車產業(yè)集群的形成機理設計。

(1)建立生產者責任延伸制度下的汽車產品回收利用體系，并在此基礎上組建生態(tài)化的汽車產業(yè)集群。

生產者責任延伸制是一種環(huán)境保護的原則，它要求生產者對其產品的整個生命周期特別是產品的回收、循環(huán)利用和最終處置承擔責任［6］。歐盟早在2000年就制定了車輛回收利用的指令，其核心思想就是對汽車產品采用“誰生產誰負責”的模式來進行廢棄物管理和利用。

由于中國現(xiàn)有的汽車產業(yè)集群中，汽車整車制造商掌控了汽車的設計、整車制造，同時它們擁有雄厚的資金、較強的技術優(yōu)勢和汽車銷售渠道優(yōu)勢，這些優(yōu)勢可以助力汽車產品回收利用體系的建立，更重要的是整車制造商也是汽車供應鏈中最大利益獲得者，因此汽車整車制造商理應對汽車產業(yè)的生態(tài)化發(fā)展承擔主要責任。

借鑒歐盟的經驗［7］，政府可以建立汽車產品的生產者責任延伸制，用立法的方式確立汽車制造企業(yè)作為汽車回收再利用的責任人:推動環(huán)境友好型設計和制造，降低汽車的能耗和污染排放，提高汽車的可回收利用率;同時由政府規(guī)范報廢車輛處理方法，對廢舊汽車的處理進行追蹤;由政府和汽車制造商合作推動汽車拆卸、破碎行業(yè)的發(fā)展，并最終組建生態(tài)化的汽車產業(yè)集群。

(2)形成集群內的汽車回收利用技術支撐平臺和技術創(chuàng)新聯(lián)盟，以提高汽車的回收利用水平。

為提高汽車的回收利用水平，汽車制造企業(yè)可以在集群內共享汽車拆卸信息，同時對于汽車拆卸中的碎片分選技術、零部件再制造中的壽命預測技術等關鍵技術瓶頸［8］，可以通過建立集群內以汽車制造商、零部件制造商(或再制造商)以及汽車拆卸企業(yè)或機構為主體的的技術創(chuàng)新聯(lián)盟來攻克［9］。

(3)借助汽車制造企業(yè)的銷售、維修和服務的渠道優(yōu)勢，為報廢汽車提供合法、便捷的回收渠道。

在生產者責任延伸制下，汽車制造企業(yè)有責任建立高效的報廢汽車回收網絡，同時集群內最具有渠道優(yōu)勢的企業(yè)就是汽車制造商，汽車制造商可以借助其廣闊的銷售、維修和服務的渠道，為報廢汽車提供便捷的回收渠道。

(4)建立集群內的副產品交易平臺，形成汽車生命周期內副產品交易的常態(tài)機制。

汽車生態(tài)產業(yè)集群中，有大量產生于汽車生產過程，以及報廢拆卸之后的汽車副產品需要交易。由于企業(yè)之間廢棄物交換的行為涉及許多環(huán)節(jié)，包括廢物交換規(guī)劃、收集與處理數(shù)據(jù)、確定交易伙伴、運輸費用與時間、交易成本等［10］，有必要通過建立副產品交易的信息平臺和數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)來促進汽車產業(yè)集群的廢棄物交易。

由于汽車整車制造商在集群中具有顯著的資金、網絡、信息化優(yōu)勢，可以由其扮演汽車廢棄物交易平臺的建立者和維護者，這個平臺的服務對象以汽車生態(tài)產業(yè)集群內的相關企業(yè)為主體，同時能為更大范圍內的汽車廢棄物交易企業(yè)提供市場信息。

(5)借助政府的金融支持，以及汽車制造商的資金支持，為汽車拆卸企業(yè)和機構的設備升級和規(guī)模擴張?zhí)峁┲С帧?/p>

根據(jù)有關商務資料，汽車拆卸企業(yè)如果開展設備升級，引入一條5萬噸/年處理能力的汽車破碎線和相應的ASR處理設施，設備投資超過1億元。如此巨大的投資，單靠汽車拆卸企業(yè)難以實現(xiàn)。各級政府有必要通過建立汽車拆卸行業(yè)的金融、稅收等優(yōu)惠政策扶持拆卸企業(yè)的發(fā)展，同時集群中汽車制造商等企業(yè)也可以通過各種方式為拆卸企業(yè)提供資金支持。

(二)建立生態(tài)化汽車產業(yè)集群需解決的關鍵問題

根據(jù)生態(tài)汽車產業(yè)集群的形成機理，建立此集群需要解決以下關鍵問題:

(1)提高集群內汽車的環(huán)境友好設計和環(huán)境友好制造水平，以提高汽車的可回收利用率，減少汽車制造和消費中的污染物廢棄物排放。

(2)在產業(yè)集群中建立完善的報廢汽車回收網絡，提高報廢汽車的回收率。

(3)提高集群內汽車拆卸回收企業(yè)或機構的拆卸技術水平。

(4)提高集群內零部件再制造企業(yè)的再制造技術水平。

(5)建立集群內以汽車生產過程中副產品利用，以及汽車報廢后的再使用、再制造、回收和再循環(huán)為核心的交易市場。

四、基于生命周期評價的生態(tài)化汽車產業(yè)集群的結構設計

生命周期評價是產業(yè)生態(tài)學研究的基本方法，本文將應用生命周期評價理論，結合生態(tài)汽車產業(yè)集群的形成機理，設計集群的基本結構。

(一)生命周期評價的基本原理

1990年環(huán)境毒理學與化學學會(SETAC)將生命周期評價定義為“生命周期評價是一種對產品、過程以及活動對環(huán)境的影響進行評價的客觀過程，它是通過對能量和物質的利用以及由此造成的環(huán)境廢物排放進行辨識和量化來進行的。其目的在于評估能量和物質利用，以及廢物排放對環(huán)境的影響，尋求改善環(huán)境影響的機會以及如何利用這種機會。這種評價貫穿于產品、過程和活動的整個生命周期，包括原材料提取與加工;產品制造、運輸以及銷售;產品的使用、再利用和維護;廢物循環(huán)和最終廢物棄置?！?/p>

(二)汽車的生命周期評價

傳統(tǒng)的產品生命周期評價沒有考慮到產品設計階段［11］，由于汽車的產品設計階段直接影響到汽車產品的后續(xù)生產制造過程中的能量和物質利用，影響到汽車使用過程中的能源消耗和污染物排放，也影響到汽車的維修、再使用和再制造的效率，因此本文在汽車產品生命周期評價體系中引入了汽車的產品設計階段。

汽車產品的生命周期是指從產品的設計、原材料獲取、材料加工、制造裝配、使用與維修服務到報廢、再制造、回收處理的全部時間，是物質使用、流動和變化的過程?？梢詫⑵嚿芷趧澐譃楫a品設計、原材料選擇、材料加工、制造與裝配、使用與服務、壽命終結6個階段，如圖1。汽車生命周期中初始的產品設計階段，引發(fā)和影響了后續(xù)資源的消耗以及廢棄物的排放，從原材料選擇階段開始，直接消耗資源、能源，同時向環(huán)境排放廢棄物。產品壽命終結后經過拆卸，汽車各部件有3種物理流向:(1)閉路再循環(huán)，是指再循環(huán)回到汽車生命周期的相應階段，汽車拆卸后零部件的再使用、再制造統(tǒng)稱為閉路再循環(huán);(2)開路再循環(huán)，是指某些部件和材料將進入汽車以外的系統(tǒng)進行再利用;(3)對于廢棄物以及不能再利用的部件，針對材料的不同特性采取不同的無害化處理方式，如焚燒、掩埋等。

(三)基于生命周期評價的汽車生態(tài)產業(yè)集群的基本結構

生態(tài)汽車產業(yè)集群就是以汽車產品的生命周期評價為基礎，以汽車生命周期中各關聯(lián)企業(yè)、機構為主體，以實現(xiàn)汽車的全生命周期內的資源消耗最小化、環(huán)境污染最小化為目標建立起來的產業(yè)集群。

根據(jù)汽車生命周期評價的結果，汽車生態(tài)產業(yè)集群的基本結構應該包括(如圖2所示):汽車設計和研發(fā)機構、汽車原材料供應商(如鋼鐵廠、有色金屬廠等)、汽車零部件制造商、汽車整車制造商、汽車銷售企業(yè)、汽車維修保養(yǎng)等服務企業(yè)、汽車拆卸回收企業(yè)、國家或地方的汽車回收機構、其他副產品交易企業(yè)［12］。

在汽車生態(tài)產業(yè)集群中，汽車設計和研發(fā)機構為汽車產品的環(huán)境友好設計提供支撐，伴隨著汽車原材料、零部件以及整車的生產和制造，產生的一些廢棄物、副產品(例如鋼渣、爐渣、蒸氣、熱能、塑料、其他金屬廢棄物等)，可以通過與副產品交易企業(yè)的交易實現(xiàn)質能循環(huán)和能量層遞使用(副產品交易企業(yè)可以是汽車生命周期中相關企業(yè)，也可以是其他企業(yè))。

在汽車壽命結束、報廢之后，廢舊汽車經過汽車拆卸回收企業(yè)或者機構的回收、拆卸之后，經過嚴格評估測量、證實可再利用的零部件，可以出售給汽車維修保養(yǎng)服務企業(yè)再使用;符合再制造技術要求的部分零部件，可以出售給汽車零部件制造商(或再制造商)進行再制造;對于不可再制造的零部件可以拆卸(有時還需破碎)并金屬分離后出售給各類汽車原材料供應商進行材料回收;破碎后尚不能回收的材料，需要進行深度破碎，再分離出可回收材料(例如隔音棉等)，出售給相關原材料供應商;最后，深度破碎后仍不可回收的廢棄物，需要采取焚燒(可進行能源利用)或者掩埋等無害化處理方式。

五、結論

構建生態(tài)汽車產業(yè)集群，是提升我國汽車產業(yè)國際競爭力及生態(tài)效益的有效戰(zhàn)略。筆者對生態(tài)汽車產業(yè)集群的基本特征、形成機理及結構設計等進行了較全面的分析，所建系統(tǒng)模型可為我國汽車產業(yè)成功實施集群化生態(tài)化發(fā)展策略提供一定的指導。

圖1 汽車的生命周期簡圖

圖2 汽車生態(tài)產業(yè)集群的主體結構

［1］喬靜，陳達飛.全球價值鏈視角下的汽車產業(yè)集群發(fā)展戰(zhàn)略研究——以安徽省為例［J］.重慶理工大學學報:社會科學，2013，27(10):44-46.

［2］尹磊，羅瑞華.產業(yè)生態(tài)理論發(fā)展研究述評［J］.商業(yè)時代，2011(7):111-112.

［3］葉崢，鄭健壯.基于循環(huán)經濟理論的生態(tài)型產業(yè)集群研究［J］.生態(tài)經濟，2008(1):248-252.

［4］陳林，鄧偉根.生態(tài)工業(yè)園:工業(yè)系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)的有效耦合［J］.經濟問題，2011(8):166-169.

［5］孫東升.談汽車產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展［J］.汽車工業(yè)研究，2007(6):2-4.

［6］李長洪，邵超峰，于敬磊，鞠關庭.產業(yè)生態(tài)學的技術方法研究及應用［J］.環(huán)境保護與循環(huán)經濟，2010(4):70-72.

［7］姚麗英，景海霞.提高報廢汽車拆卸回收利用率的研究［J］.山西大同大學學報:自然科學版，2012(6):63-66.

［8］賈蕭，許廣舉.廢舊汽車回收技術與經濟性分析［J］.農業(yè)裝備與車輛工程，2013(4):13-16.

［9］劉小兵，李婷.產業(yè)集群技術創(chuàng)新與知識市場的協(xié)同性［J］.重慶理工大學學報:社會科學，2013(4):38-41.

［10］張帆，蔣文舉.生態(tài)工業(yè)中的廢物交換系統(tǒng)探討［J］.生態(tài)經濟，2007(1):104-106.

［11］李顯君，王賀武，危銀濤.汽車產業(yè)循環(huán)經濟研究進展［J］.汽車工程，2006(8):699-706.

［12］許軼群.中國報廢汽車回收再利用業(yè)務模式研究［J］.汽車與配件，2013(3):28-31.