節(jié)能減排技術(shù)在汽車零部件生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

中圖分類號：U468.3 文獻標識碼：A 文章編號：1003-8639（2025）06-0194-03

ResearchonApplicationofEnergy Savingand EmissionReduction Technology inAutoPartsProductio

Yang Wenzhuo

IanyangVocational Collegeof Science and Technology，Dengzhou 47415O，China

【Abstract】With the vigorous development of China's automotive industry，theautomotive parts manufacturing industryis facing severe challengessuchas tightening resourceand energy constraints，andprominent environmental polution problems.Promoting the aplication of new energy-saving and emision reduction technologies is a key path for automotive partsenterprises toachievegreentransformationandupgrading.Onthebasisof sorting outthetypesand principlesof energy-savingandemisionreduction technologies inautomobilepartsproduction，thisarticleanalzes the application practice of advanced energy-savingand emisionreduction technologies inautomobile partsproduction by combining typical enterprisecases.From theaspectsofstrengthening keycore technology research anddevelopment， building agreen manufacturing publicserviceplatform，carrying out energy-saving diagnosis，and implementing demonstration projects，itputs forward countermeasuresand suggestions to promotethe promotionandapplicationof energy-savingandemisionreductiontechnologies，inordertoprovidereferenceforthegreendevelopmentof the automobile parts industry.

【Key Words】auto parts；energy conservation and emision reduction；cleaner production； green manufacturin

汽車工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)，而零部件制造業(yè)作為汽車產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在推動汽車工業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。近年來，我國汽車零部件產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大，已形成門類齊全、配套能力較強的生產(chǎn)體系，在政策紅利和市場需求的雙重驅(qū)動下，汽車零部件生產(chǎn)也面臨著資源、能源約束趨緊和生態(tài)環(huán)境壓力加大等嚴峻挑戰(zhàn)。部分企業(yè)生產(chǎn)工藝與裝備落后，能源利用效率低下，生產(chǎn)過程三廢排放不達標，不僅制約了產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，也影響了汽車整車的節(jié)能環(huán)保性能。

1汽車零部件生產(chǎn)節(jié)能減排關(guān)鍵技術(shù)剖析

1.1 近終成形技術(shù)

近終成形技術(shù)通過精密模具和工藝優(yōu)化，最大限度減少機加工余量，從而降低材料和加工能耗。以精密鍛造為例，其采用精密模具和閉式模腔，可將零件成形尺寸控制在很小的公差范圍內(nèi)，大幅減少機加工余量。與傳統(tǒng)模鍛相比，精密鍛造可節(jié)約材料 30% 以上，降低加工能耗約 20% 。精密鑄造、金屬粉末注射成形等近終成形技術(shù)也可顯著降低成形件的余量和能耗]

1.2清潔能源替代技術(shù)

用清潔能源替代化石燃料，可從源頭減少污染物排放。目前，天然氣、電能、太陽能、生物質(zhì)等清潔能源在汽車零部件生產(chǎn)中得到推廣應(yīng)用。在鑄造工序，采用天然氣熔化、電爐熔化、感應(yīng)電爐熔化等技術(shù)，可避免煙塵、二氧化硫等污染物的產(chǎn)生；在熱處理工序，應(yīng)用太陽能加熱、生物質(zhì)能加熱等技術(shù)，可替代燃煤、燃油加熱方式，減少溫室氣體排放；在涂裝、電泳等表面處理工序，采用天然氣烘干、電加熱烘干等技術(shù)，也能有效降低VOCs排放。在廠區(qū)照明、動力系統(tǒng)等通用設(shè)備用能中，光伏發(fā)電、地源熱泵等可再生能源利用技術(shù)也得到推廣普及[2]。

1.3污染物減排技術(shù)

針對汽車零部件生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢水、固廢，采用高效的污染治理和資源化利用技術(shù)，可最大限度減少污染物排放。在大氣污染治理方面，袋式除塵、電除塵、低氮燃燒、VOCs廢氣治理等技術(shù)在鑄造、熱處理、涂裝等工序得到廣泛應(yīng)用，可有效脫除煙粉塵、二氧化硫、氮氧化物、苯系物等污染物；在水污染治理方面，采用混凝氣浮、生物接觸氧化等深度處理工藝，對含油、含重金屬廢水進行達標處理，回用于生產(chǎn)或排放；在固廢治理方面，鑄造廢砂再生利用、切削油污雜質(zhì)分離再利用等資源化技術(shù)得到推廣，減少了危險廢物的產(chǎn)生與處置量。這些污染治理技術(shù)與生產(chǎn)過程節(jié)能降耗技術(shù)相輔相成，共同構(gòu)成了汽車零部件生產(chǎn)的綠色制造技術(shù)體系[]。

2典型節(jié)能減排技術(shù)在汽車零部件生產(chǎn)中的應(yīng)用實踐

2.1玉柴集團綠色鑄造技術(shù)改造

針對鑄造車間能耗大、污染重的問題，玉柴集團實施了系統(tǒng)的綠色鑄造技術(shù)改造，改造后采用電爐無芯工藝取代傳統(tǒng)鑄造，在 850kW 中頻感應(yīng)電爐上配置旋轉(zhuǎn)上料管，顯著減少上料時間，每爐次節(jié)電 200kW?h ，采用組合芯、異形芯等鑄件結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)，鑄件新工藝模數(shù)降低 20% ，鑄件焊接余量降低 50% 。采用覆膜砂、硅溶膠精密鑄造等新技術(shù)，鑄件尺寸精度提高1＼～2個等級，可顯著減少鑄件余量。通過上述綠色鑄造技術(shù)改造，玉柴鑄造車間2020年單位鑄件綜合能耗同比下降 9.7% ，顆粒物、VOCs排放量同比下降 27% 和 33% 。

2.2濰柴動力清潔熱處理技術(shù)推廣

濰柴動力大力推廣清潔熱處理新技術(shù)，在發(fā)動機氣門座圈等零件熱處理中，應(yīng)用先進的低壓滲碳、氣氛淬火工藝，滲碳碳勢精確可控，避免了氰化物、油煙污染。在齒輪等零部件淬火中，采用高壓氣淬代替油淬，消除了火災(zāi)隱患和油霧污染，并減少了40% 的工件變形。通過對臺車式熱處理爐實施低氮燃燒改造，氮氧化物排放下降 30% 。濰柴動力還對多臺熱處理爐進行節(jié)能改造，廢氣采用蓄熱式加熱，爐溫波動減小，每年可節(jié)約天然氣80余萬立方米。

3推廣應(yīng)用節(jié)能減排技術(shù)，促進汽車零部件綠色制造

3.1加強節(jié)能減排關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)

汽車零部件行業(yè)的節(jié)能減排任務(wù)艱巨，許多關(guān)鍵共性技術(shù)有待攻克。近中型精密成形方面，需要突破模具數(shù)字化設(shè)計與制造、高強度材料成形、精密成形過程在線監(jiān)測控制等關(guān)鍵技術(shù)。無污染熱處理方面，低壓滲碳、真空淬火、感應(yīng)加熱等清潔生產(chǎn)工藝亟須進一步優(yōu)化完善，以實現(xiàn)熱處理過程污染物的超低排放。高效余熱利用方面，要重點研發(fā)低溫?zé)煔庥酂岣咝Щ厥?、蓄熱燃燒、有機朗肯循環(huán)發(fā)電（OrganicRankineCycle，ORC）等新技術(shù)，最大限度提高工業(yè)余熱資源的梯級利用水平。建議國家進一步加大對汽車零部件行業(yè)節(jié)能減排共性關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)支持力度，在低碳專項、綠色制造專項等重點研發(fā)計劃中給予傾斜，引導(dǎo)高校、科研院所、生產(chǎn)企業(yè)開展產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新，加快關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)及成果轉(zhuǎn)化，支持行業(yè)骨干企業(yè)牽頭組建產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，整合上下游創(chuàng)新資源，形成技術(shù)、標準、人才、信息等要素的協(xié)同機制，加速科技成果的規(guī)?；瘧?yīng)用。針對廣大行業(yè)中小微企業(yè)在綠色升級中遇到的技術(shù)障礙，建議在汽車零部件產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)建設(shè)一批綠色制造公共服務(wù)平臺，引導(dǎo)節(jié)能環(huán)保裝備制造商、第三方專業(yè)機構(gòu)等主體參與，為中小微企業(yè)提供先進適用節(jié)能減排技術(shù)的推廣應(yīng)用服務(wù)，重點圍繞鑄造、鍛壓、機加工、熱處理、表面處理等工藝環(huán)節(jié)，開展節(jié)能診斷、清潔生產(chǎn)審核等服務(wù)，提供節(jié)能改造、污染治理整體解決方案，鼓勵平臺加強與高校、科研院所合作，建設(shè)綠色鑄造、精密鍛造、清潔熱處理等技術(shù)研發(fā)中心，為企業(yè)提供檢測認證、工藝優(yōu)化、數(shù)字化仿真、設(shè)備選型等綜合性技術(shù)支持。加強關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)對于推動汽車零部件行業(yè)節(jié)能減排至關(guān)重要，要加強政策引導(dǎo)，完善科技創(chuàng)新體制、機制，強化綠色技術(shù)供給，為廣大企業(yè)節(jié)能減排提供堅實的技術(shù)支撐，通過政府搭臺、龍頭企業(yè)牽頭、中小企業(yè)協(xié)同，加快構(gòu)建覆蓋產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈的節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)，助推汽車零部件行業(yè)綠色低碳循環(huán)發(fā)展[5]。

3.2開展汽車零部件綠色制造技術(shù)診斷

廣大中小微汽車零部件企業(yè)是綠色制造轉(zhuǎn)型的主體，受制于資金、技術(shù)、人才等因素制約，不少企業(yè)在節(jié)能減排技術(shù)改造中舉步維艱，表現(xiàn)在原輔料消耗大、生產(chǎn)工藝粗放、設(shè)備能效水平低、管理方式落后等方面，要引導(dǎo)企業(yè)對癥下藥，需要以診斷為先導(dǎo)，增強企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的針對性。具體建議由各地工信、發(fā)改部門牽頭，會同生態(tài)環(huán)境、市場監(jiān)管、行業(yè)協(xié)會等單位，廣泛組織開展綠色制造技術(shù)診斷活動，診斷內(nèi)容要全面覆蓋原輔料、生產(chǎn)工藝、設(shè)備運行、能源管理、污染治理等環(huán)節(jié)，既要發(fā)現(xiàn)問題短板，又要總結(jié)經(jīng)驗做法，診斷要采取企業(yè)自評與第三方診斷相結(jié)合，充分發(fā)揮節(jié)能環(huán)保服務(wù)機構(gòu)、行業(yè)專家的“外腦”作用，要以問題為導(dǎo)向，聚焦企業(yè)在原輔料替代、生產(chǎn)工藝節(jié)能改造、清潔化轉(zhuǎn)型等方面的突出難題，有針對性地提供節(jié)能環(huán)保技術(shù)改造方案，要因地制宜，立足企業(yè)實際，對標行業(yè)優(yōu)秀企業(yè)實踐，提出“一企一策”的節(jié)能減排整體解決方案。

在具體技術(shù)路線方面，可重點推廣近中形鍛壓成形、快速淬火、余熱高效利用、污染物深度治理等一批適合中小微企業(yè)應(yīng)用的先進實用技術(shù)，以精密鍛造技術(shù)為例，通過模具數(shù)字化設(shè)計、多工位模鍛、精鍛調(diào)質(zhì)一體化等工藝手段，可大幅提高材料利用率，減少加工余量，節(jié)約材料和能源。在熱處理環(huán)節(jié)，應(yīng)用快淬技術(shù)可縮短加熱時間，降低熱處理能耗 30% 以上，對于低溫廢氣余熱難以利用的問題，可采用微通道換熱技術(shù)，回收低至 150^qC 的余熱，用于工件預(yù)熱或鍛后調(diào)質(zhì)，顯著改善熱能梯級利用水平。診斷要引導(dǎo)企業(yè)對標工信部制定的綠色制造標準體系，加快達標升級步伐，要將診斷結(jié)果作為綠色升級項目庫篩選的重要依據(jù)，引導(dǎo)地方加大技改資金支持，支持企業(yè)開展綠色工廠、綠色園區(qū)、綠色供應(yīng)鏈建設(shè)，加快形成一批綠色制造標桿。此外，要鼓勵企業(yè)建立內(nèi)部綠色考核和獎懲機制，將資源能源消耗、污染物排放等指標納入業(yè)績考核體系，調(diào)動全員參與綠色制造的積極性。診斷既是企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的“體檢”，也是“把脈問診”，通過診斷，可發(fā)現(xiàn)制約企業(yè)節(jié)能減排的突出問題，把握綠色技術(shù)改造方向，提高政府扶持和企業(yè)投入的精準性，通過典型案例示范和經(jīng)驗推廣，以點帶面，提升全行業(yè)綠色發(fā)展的整體水平。技術(shù)診斷活動的持續(xù)深入開展，必將為汽車零部件行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型升級按下“快進鍵”。

3.3加快綠色制造前沿技術(shù)布局

新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓄勢待發(fā)，汽車零部件產(chǎn)業(yè)正面臨智能化、綠色化的轉(zhuǎn)型窗口期，搶抓新興技術(shù)發(fā)展機遇，加快布局綠色智能制造，是引領(lǐng)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要路徑。3D打印是汽車零部件綠色智能制造的重要使能技術(shù)，通過材料和結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計，可大幅降低材料消耗。例如，采用拓撲優(yōu)化技術(shù)設(shè)計零部件幾何結(jié)構(gòu)，可在保證強度和剛度的前提下實現(xiàn)零件輕量化，材料用量和加工能耗可降低 50% 以上。同時，3D打印按需近終成形，無需模具，可有效降低產(chǎn)品開發(fā)和制造成本，縮短供應(yīng)鏈。建議加快完善3D打印工藝規(guī)范和質(zhì)量標準，攻克金屬3D打印在線監(jiān)測、性能一致性控制等關(guān)鍵技術(shù)，推動3D打印在重點零部件領(lǐng)域的規(guī)?；瘧?yīng)用。虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用可有效縮短產(chǎn)品設(shè)計周期，降低試制成本，提高資源利用效率。以虛擬樣機、數(shù)字化工廠等為代表的虛擬設(shè)計與制造技術(shù)，通過構(gòu)建零部件全生命周期數(shù)字孿生，可實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、制造、使用、回收等環(huán)節(jié)的仿真優(yōu)化，資源利用效率可提升 20% 以上。建議整合現(xiàn)有CAE軟硬件工具，突破多場耦合仿真、工藝仿真等關(guān)鍵技術(shù)，加快虛擬仿真在產(chǎn)品輕量化設(shè)計、工藝參數(shù)優(yōu)化中的深度應(yīng)用。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)能源管理精細化、智能化的重要手段，建議汽車零部件企業(yè)加快建設(shè)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的智能能源管控系統(tǒng)，構(gòu)建能源系統(tǒng)數(shù)字孿生，通過能流建模、分析優(yōu)化，實現(xiàn)用能過程的實時感知、動態(tài)預(yù)測、自適應(yīng)控制，能源利用效率有望提升 10% 以上。同時，通過開發(fā)能耗數(shù)據(jù)分析挖掘算法，可智能預(yù)警設(shè)備異常工況，進行故障診斷與健康管理，有效降低停機時間和維護成本。此外，區(qū)塊鏈、5G、邊緣計算等新技術(shù)的深度融合應(yīng)用，將有力提升企業(yè)能源管理的時效性和精準度。

4結(jié)語

面對2030年前碳達峰的目標，汽車零部件行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型任重道遠，企業(yè)要立足自身稟賦，因地制宜選擇經(jīng)濟適用的節(jié)能減排技術(shù)路線，在傳統(tǒng)制造工藝革新基礎(chǔ)上，加快布局3D打印、智能能源管理等前沿綠色制造技術(shù)。積極對標國際先進，加強與發(fā)達國家在綠色基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵共性技術(shù)方面的交流合作，在政府引導(dǎo)、企業(yè)主體、社會參與的良性互動中，加快構(gòu)建綠色制造技術(shù)創(chuàng)新體系，全面提升汽車零部件產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈綠色發(fā)展水平，以實際行動為打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，推進生態(tài)文明建設(shè)作出新的更大貢獻。

注：本文為河南省高等學(xué)校重點科研項目“汽車精沖件自動化包塑技術(shù)研究\"（25CY026）的研究成果。

參考文獻

[1]李曉瑜，趙奕炳，程西西，等.汽車零部件疲勞斷裂失效及其機理分析[J].時代汽車，2025（8）：145-147.

[2]趙琳.自動化技術(shù)在電廠節(jié)能減排中的應(yīng)用研究[J].中國設(shè)備工程，2023（1）：234-236.

[3]田元超，呂獻華，張攀峰，等.節(jié)能技術(shù)在汽車涂裝設(shè)備中的應(yīng)用研究[J].中國設(shè)備工程，2023（24）：8-11.

[4]劉帥.激光焊接技術(shù)在汽車零部件生產(chǎn)中的實際應(yīng)用[J].時代汽車，2021（18）：148-149.

[5]張娜.數(shù)控加工技術(shù)在汽車零部件制造中的應(yīng)用探索[J].內(nèi)燃機與配件，2025（6）：109-111.

（編輯楊凱麟）