新法規(guī)要求下我國重卡涂裝技術升級展望

掌繼鋒

（艾仕得涂料系統(tǒng)（上海）有限公司，上海 201800）

總質量14～100t的卡車稱為重型卡車。2019年年底持續(xù)至今的新冠病毒極大促進了電商物流的發(fā)展并加速了國家通過新基建刺激經濟發(fā)展的政策的出臺，與之對應的重型卡車中牽引車和自卸車正發(fā)展為主力車型。兩個車型造價高，使用環(huán)境苛刻，對油漆的涂裝質量要求也最高，為重點討論的方向[1]。同時，行業(yè)競爭愈演愈烈，國家環(huán)保法規(guī)也越來越嚴，各重卡主機廠如何從法律、法規(guī)以及公司自身情況出發(fā)，選擇合適的涂裝工藝是主機廠涂裝車間工藝升級時面臨的首要問題。

1 中國重型卡車市場現狀

數據顯示，近五年來重卡銷量呈上升趨勢，2019年創(chuàng)歷史新高為117萬輛，其中車身原廠漆采購額約為5億人民幣。

進入2020年后，一方面，由于2～3月被壓抑的購車需求在二季度快速釋放，另一方面，中央及各地對國三及以下排放柴油貨車的提前淘汰政策力度加大，大大促進了疫情過后國內重卡市場需求的增長，物流車，牽引車市場訂單超過了去年同期水平。截至今年5月份，重卡銷量為64萬輛，同比去年累計增長16%，預計2020年銷量在105萬以上。

今年1～5月，我國重卡市場銷量前五強依次為一汽解放、東風公司、中國重汽、陜汽集團和福田汽車。其合計銷售54.23萬輛，占比84.7%，比上年同期上升1個百分點，行業(yè)集中度正在持續(xù)提升。

2 相關的環(huán)保法律、法規(guī)的最新進展

《中華人民共和國大氣污染防治法》明確規(guī)定要制定涂料等含VOC產品的質量標準，鼓勵生產、進口、銷售和使用低VOC的產品?！秶鴦赵宏P于印發(fā)打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃的通知》要求2020年，VOCs排放總量較2015年下降10%以上。2020年7月1日起在重點區(qū)域率先執(zhí)行。重點區(qū)域禁止建設生產和使用高VOCs含量的溶劑型涂料項目。

目前，大氣污染治理面臨的挑戰(zhàn)仍很多。首先，PM2.5濃度較高，PM2.5是霧霾產生的主要原因，揮發(fā)性有機物形成的二次細顆粒物貢獻了霧霾顆粒的50%[2]。其次，臭氧污染居高不下，已成為導致部分城市空氣質量超標的首要因子。VOC是形成O3的重要前體物[3]。為確保完成“十三五”環(huán)境空氣質量改善目標任務，《2020年揮發(fā)性有機物治理攻堅方案》正在討論中，預計近期正式發(fā)布。

強制國標GB 24409—2020《車輛涂料中有害物質限量》和推薦國標GB/T 38597-2020《低揮發(fā)性有機化合物含量涂料產品技術要求》同時于2020年3月發(fā)布，載貨汽車涂料中VOC含量要求見表1。

表1 GB24409—2020和GB/T 38597-2020中載貨汽車涂料VOC限量值要求

生態(tài)環(huán)境部近期出臺的《重污染天氣重點行業(yè)應急減排措施制定技術指南》將重點行業(yè)的企業(yè)分為A、B、C級，采取差異化管控措施。在重污染期間，評為A級的企業(yè)可不采取或少采取停限產等措施，對于C級的則需加大減排措施力度。其中只有采納水性涂裝工藝的企業(yè)才有可能被劃分為A級企業(yè)。

3 中國重卡行業(yè)涂裝工藝現狀及展望

每年我國車輛用涂料的消耗量大約在140kt，如果采用傳統(tǒng)溶劑型技術，對應的溶劑使用量大約在180kt，扣除處理掉的廢漆以及廢溶劑，大約有60kt的溶劑，即可揮發(fā)性有機物（VOC）被排放到大氣中，而如果全部采用水性漆技術，同樣的工藝對應的VOC排放量會減少到13kt，如果進一步采用綠色涂裝工藝，VOC排放量能夠降低到600t。目前乘用車行業(yè)70%的生產線已經轉成了水性漆技術，而商用車行業(yè)水性漆技術的利用率不到30%。

通常汽車車身用涂料按照化學體系分為溶劑型和水性涂料，按照涂裝工藝路線分為三涂兩烘（3C2B），三涂一烘（3C1B）和兩涂一烘（2C1B）工藝。

目前國內汽車主機廠涂裝技術主要分為三涂兩烘（3C2B SB）傳統(tǒng)溶劑型技術，三涂一烘（3C1B SB）溶劑型高固體份技術，三涂兩烘（3C2B WB）傳統(tǒng)水性漆技術，三涂一烘（3C1B WB）加熱閃干水性漆技術和三涂一烘（B1B2 WB）室溫閃干水性漆技術。其中兩個傳統(tǒng)型三涂兩烘工藝目前采用較多，B1B2工藝是近兩年內興起的涂裝工藝，主要特點是工藝緊湊，省能源，油漆耗量低。

主機廠VOC排放水平是各地方監(jiān)控涂料使用企業(yè)的一項重要指標，由表2可知，目前傳統(tǒng)溶劑型3C2B體系已經不能滿足各地方的VOC排放標準（一般要求35g/m2以下），需要根據各地及各公司的實際情況對涂裝技術進行升級。

表2 不同涂裝工藝對應VOC排放水平

在VOC控制方面，歐洲和北美走了兩條不同的技術路線，歐洲主要采用的是水性化技術，美國主要采用的是溶劑型高固技術。經測算，當溶劑型涂料固體用量達到45%以上時，兩種技術的VOC排放水平相當。

溶劑型高固技術因減少了一個中涂烘房，在運營成本方面有較大的優(yōu)勢。經對比，如果一條老的3C2B傳統(tǒng)溶劑型生產線更改成3C1B溶劑型高固工藝，能源及設備成本將降低18%，每年凈減少2 600萬元，材料成本下降22%，每年凈減少3 250萬元，大約1.5a即能收回改造費用。

與改造成傳統(tǒng)3C2B水性涂裝線比較，從3C2B傳統(tǒng)溶劑型改造成3C1B溶劑型高固工藝將大大降低改造費用，減少投資約40%以上：改造成水性車間花費至少1億元，而3C1B溶劑型高固技術僅需要對涂裝機器人升級，費用在2 000萬元～4 000萬元，而且前者需要增加工段，不一定具有可行性，后者減少了工段，增加了改造的便利性。同時后者可以降低能耗35%，由于減少了工段，操作工人人數也將減少1/3。

后者的改造時間是6周，前者的改造時間至少為8個月，停工時間大大縮短，極大減少了因車間改造引起的停工時間。

在碳排放方面（圖1），3C1B溶劑型高固技術也具有領先優(yōu)勢，在碳排放交易權已經逐漸開展的今天，使用3C1B溶劑型高固技術具有極佳的綜合效益。

圖1 不同涂裝工藝碳排放當量對比[4]

由3C2B傳統(tǒng)溶劑型技術改造成水性B1B2技術，單車成本將降低154.62元，水性緊湊型工藝在環(huán)保以及運營成本方面有較大的優(yōu)勢。

4 結束語

在目前國內卡車行業(yè)競爭愈演愈烈，國家環(huán)保法規(guī)越來越嚴的形勢下，如何根據地方法規(guī)以及卡車公司自身實際情況出發(fā)，選擇合適的涂裝工藝是主機廠涂裝車間面臨的首要問題。通過數據統(tǒng)計與計算，認為3C1B溶劑型高固技術運營成本最優(yōu)，VOC減排良好，而水性緊湊型B1B2工藝VOC減排最優(yōu)，運營成本良好，這兩個工藝可作為各大主機廠進行涂裝工藝升級的最佳選擇。