綠色制造：大飛機(jī)發(fā)展的必由之路

李欣陽(yáng)　周逸云

2021年8月25日，正值第九個(gè)“全國(guó)低碳日”，筆者來(lái)到中國(guó)商飛上飛公司航空制造技術(shù)研究所，探尋大飛機(jī)綠色制造發(fā)展之路。

“你們來(lái)的時(shí)機(jī)剛剛好，這周是全國(guó)節(jié)能宣傳周，今天是全國(guó)低碳日，正適合談?wù)劸G色制造的話題?！币卓√m，上飛公司航空制造技術(shù)研究所副所長(zhǎng)、綠色制造技術(shù)研究部部長(zhǎng)，全程參與到上飛公司綠色制造發(fā)展中，對(duì)于如何推動(dòng)航空制造“雙碳”相關(guān)工作和綠色制造，她一直在不斷探索。

推動(dòng)“雙碳”發(fā)展已是刻不容緩

全球變暖是工業(yè)革命之后，人類所面臨的最重大環(huán)境命題之一。今年8月9日，聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)（IPCC）發(fā)布報(bào)告指出，除非未來(lái)幾十年內(nèi)大幅減少溫室氣體排放，否則全球變暖幅度在21世紀(jì)將超過(guò)1.5攝氏度至?2攝氏度。

“全球變暖是指平均氣溫升高，但是，陸地比海洋升溫快，城市比農(nóng)村升溫快。如果不加控制，再過(guò)二三十年，可能會(huì)出現(xiàn)夏季城市里一個(gè)月內(nèi)達(dá)到50多攝氏度的天氣超10次以上，也就不適宜人類居住了?！币卓√m說(shuō)拼：“2020年9月，在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上，中國(guó)莊嚴(yán)承諾‘30·60戰(zhàn)略。二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。黨的十九屆五中全會(huì)提出，加快推動(dòng)綠色低碳發(fā)展。上海市‘十四五發(fā)展目標(biāo)與任務(wù)也顯示，要以降碳為重點(diǎn)戰(zhàn)略方向，推動(dòng)減污降碳協(xié)同增效，在2025年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。不論是從國(guó)家層面還是地區(qū)政策層面，2025年也好2030年也好，要想實(shí)現(xiàn)第一個(gè)目標(biāo)已經(jīng)近在眼前，畢竟目前還沒(méi)有神奇的‘高科技可以‘一鍵實(shí)現(xiàn)降碳減污，解決全球變暖這一難題。這是需要全面部署、一點(diǎn)一滴做起的工作。這是一個(gè)必須充分利用、能夠大有作為的戰(zhàn)略機(jī)遇期，同時(shí)是一個(gè)十分特殊的目標(biāo)導(dǎo)向倒逼時(shí)期。”

當(dāng)前，國(guó)家有關(guān)部門(mén)和多地政府正在加緊制定碳達(dá)峰碳中和行動(dòng)方案，能源、鋼鐵、化工等主要碳排放行業(yè)企業(yè)已經(jīng)發(fā)布或正在制定碳中和路線圖。低碳技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化是新一輪全球經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的核心內(nèi)容，是各國(guó)爭(zhēng)奪國(guó)際產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。

中國(guó)商飛作為國(guó)家民用航空領(lǐng)域的國(guó)家隊(duì)和排頭兵，積極貫徹并踐行“雙碳戰(zhàn)略”是我們義不容辭的責(zé)任，也是我們持續(xù)提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力、推動(dòng)實(shí)現(xiàn)公司和民機(jī)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必要舉措，采取相關(guān)行動(dòng)刻不容緩。

綠色=減污+降碳

“在航空領(lǐng)域，大部分碳排放是在燃料使用，也就是飛機(jī)交付航空公司后的使用階段，因此要解決的第一個(gè)問(wèn)題就是‘綠色飛機(jī)，即飛機(jī)產(chǎn)品本身是綠色環(huán)保的，這樣才能從根本上控制航空領(lǐng)域的碳排放。飛機(jī)從設(shè)計(jì)之初，就要考慮節(jié)能降耗、減少污染物排放和降低噪聲等綠色環(huán)保概念和指標(biāo)。較為可行的是通過(guò)新的氣動(dòng)布局來(lái)減少油耗、減少噪音，同時(shí)引入新能源、新材料，積極參與未來(lái)電動(dòng)和混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)飛機(jī)的預(yù)先研究，為下一代‘綠色飛機(jī)研制提供技術(shù)儲(chǔ)備?！?/p>

另外，生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)也是控制溫室氣體排放的重要領(lǐng)域，需要我們加強(qiáng)低碳生產(chǎn)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)圍繞能源降碳、工藝降碳和物料降碳三個(gè)維度推動(dòng)低碳技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

“在產(chǎn)品制造過(guò)程中，能源消耗產(chǎn)生的碳包括方方面面，如廠房園區(qū)的用電包括暖通、制冷、照明、壓縮空氣，以及制造設(shè)施設(shè)備的耗能等等。如何將這些耗能準(zhǔn)確計(jì)算并進(jìn)行管理，促使各個(gè)環(huán)節(jié)節(jié)能降耗，提高能源的利用效率，還有很大的探索空間?！碑?dāng)前，上飛公司在能源管理方面組建節(jié)能團(tuán)隊(duì)，建立專門(mén)能源管理科室，編制能源管理體系文件并獲得了ISO50001能源管理體系認(rèn)證證書(shū)。

工藝降碳是指開(kāi)發(fā)綠色工藝，并確保減污和降碳協(xié)同增效?！皽p污就是減少污染物及有毒有害物質(zhì)的排放。從這個(gè)角度看，將有毒有害污染物的排放物收集起來(lái)進(jìn)行相關(guān)無(wú)害化處理，處理過(guò)程同樣有大量耗能，成本也比較高。如果能在源頭上減少甚至是替代，那就是一種減排、減碳。所以我們?cè)谏a(chǎn)制造環(huán)節(jié)推動(dòng)綠色低碳工藝，可以從工藝源頭減少物料使用，在減少污染物排放的同時(shí)提升生產(chǎn)制造效率?！?/p>

通過(guò)持續(xù)探索，上飛公司已經(jīng)突破了一批綠色工藝并實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化，應(yīng)用到大飛機(jī)生產(chǎn)制造當(dāng)中。

“這一排就是水基涂料，應(yīng)用這種涂料可以簡(jiǎn)化施工工藝，還能提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。更重要的是VOC（有機(jī)揮發(fā)物含量）排放量小，保護(hù)環(huán)境的同時(shí)還可以把對(duì)噴涂操作人員的健康損害降到最低?！痹谏巷w公司表面處理廠房，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的技術(shù)人員向筆者介紹了近幾年來(lái)綠色工藝推廣應(yīng)用情況：“特別是這條酸銑鈍化智能管控生產(chǎn)線，通過(guò)引入數(shù)字化等先進(jìn)手段，實(shí)現(xiàn)了綜合功耗和人工投入的大幅下降?！?/p>

此外，刷鍍鋅鎳工藝與應(yīng)用研究可實(shí)現(xiàn)完全替代刷鍍鎘，可極大減少含鎘廢液的排放;借助激光清洗技術(shù)，有效提升了工裝除銹效率;推進(jìn)新型切削加工技術(shù)研究，可極大地降低切削液使用及廢液處理成本……這是上飛公司綠色工藝的累累碩果。

“綠色=減污+降碳，后續(xù)我們計(jì)劃依托新一代信息技術(shù)，融合清潔能源與節(jié)能舉措，搭建信息化碳管理平臺(tái)，通過(guò)數(shù)據(jù)采集、智能分析實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化管理與控制，構(gòu)建綠色治理生態(tài)?！币卓√m說(shuō)。

物料降碳是指建立逆向回收體系，提升報(bào)廢物料回收利用率。易俊蘭表示：“以復(fù)合材料為例，如果想要發(fā)展復(fù)合材料，就不得不正視復(fù)合材料回收的問(wèn)題。就像發(fā)展燃料電池做新能源汽車，就必須要考慮新能源汽車的電池回收問(wèn)題，否則滿世界都將是新能源電池的垃圾。波音公司在處理復(fù)合材料廢料領(lǐng)域做了很好的探索，專門(mén)成立了復(fù)合材料加工后產(chǎn)生的碳纖維廢料的回收公司，回收之后經(jīng)過(guò)專門(mén)處理做其他民品。物料的殘余價(jià)值利用，這是一個(gè)行業(yè)的趨勢(shì)，也是我們應(yīng)該要正視的內(nèi)生需求。”

易俊蘭表示，無(wú)論如何，現(xiàn)階段飛機(jī)不可能完全沒(méi)有排放?！翱梢赃M(jìn)一步優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高綠色能源比例，結(jié)合植樹(shù)造林等碳抵消舉措，多措并舉，實(shí)現(xiàn)碳中和?！?/p>

營(yíng)造低碳文化氛圍

“要想讓綠色理念真正深入人心，真正實(shí)現(xiàn)‘雙碳戰(zhàn)略，我們還有很長(zhǎng)的路要走?！币卓√m說(shuō)：“戰(zhàn)略、政策制定后，最重要的是如何落實(shí)，如何讓每一個(gè)人都向著同一個(gè)目標(biāo)而努力。這樣，我們才能擺脫局部的成果走向全面的成功?！?/p>

首先是通過(guò)制定和實(shí)施一批標(biāo)準(zhǔn)，改造傳統(tǒng)建筑和廠房，對(duì)水、電、氣等基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)行低碳化、智能化改造，對(duì)新建建筑加強(qiáng)限制和指導(dǎo)。同時(shí)強(qiáng)化企業(yè)碳管理能力，落實(shí)碳排放的統(tǒng)計(jì)、監(jiān)測(cè)、報(bào)告和核查責(zé)任體系，建立完善碳排放數(shù)據(jù)管理和分析制度，挖掘減碳潛力。多途徑探索企業(yè)碳管理新模式，提前部署碳匯、碳交易?！斑€要具備完整的責(zé)任體系和層層分解能力，誰(shuí)搞經(jīng)濟(jì)建設(shè)誰(shuí)來(lái)抓，誰(shuí)搞經(jīng)營(yíng)誰(shuí)負(fù)責(zé)，只有這樣才能真正把‘雙碳戰(zhàn)略落實(shí)到位。”

同時(shí)要凝聚共識(shí)、開(kāi)放合作，營(yíng)造低碳文化氛圍。“要加強(qiáng)涉碳人才隊(duì)伍建設(shè)，企業(yè)內(nèi)部強(qiáng)化碳核算、碳管理、碳金融方面專業(yè)培訓(xùn)。通過(guò)舉辦綠色商飛日等品牌活動(dòng)，加強(qiáng)低碳技術(shù)交流。多途徑多層次地積極開(kāi)展對(duì)外合作。加強(qiáng)綠色低碳文化建設(shè)，大力提倡節(jié)約用電/用水、垃圾分類、無(wú)紙化辦公等綠色低碳新風(fēng)尚，形成綠色低碳、勤儉節(jié)約、文明健康的生活方式和消費(fèi)模式，形成‘人人都是環(huán)境保護(hù)的參與者、推動(dòng)者、貢獻(xiàn)者的良好文化氛圍?！?/p>

易俊蘭說(shuō)：“碳和我們每一個(gè)人息息相關(guān)，無(wú)處不在。未來(lái)，我們計(jì)劃推動(dòng)以‘清潔再生、智慧用能、減污低熵、循環(huán)回收為特征的零碳車間，以此為平臺(tái)，不斷降低公司碳排放水平，增強(qiáng)碳管理能力，助力‘雙碳目標(biāo)早日實(shí)現(xiàn)。（本文圖片由宋楊提供）