汽车制造过程中绿色生产技术的应用实践研究

一、引言

汽车产业是全球经济的重要支柱，但传统汽车制造模式对资源与环境造成较大压力。在全球倡导可持续发展背景下，绿色生产技术成为汽车制造业转型升级的关键。绿色生产技术贯穿汽车设计、生产、使用及报废全生命周期，能有效降低能耗与污染，提升资源利用效率，符合社会发展需求与企业长远利益[1]。研究汽车制造中绿色生产技术应用，对推动行业绿色发展意义重大。

二、汽车制造中的绿色设计技术

2.1 轻量化设计

在汽车设计阶段，轻量化设计是重要的绿色技术手段。采用轻量化材料，如铝合金、高强度钢、碳纤维复合材料等，能显著减轻车身重量。铝合金密度约为钢材的三分之一，在保证汽车强度和安全性能前提下，广泛应用于车身结构件和零部件制造。如广汽埃安工厂采用钢铝车身柔性工艺，首创铝铆接及点焊切换技术，建立全球第一条“钢铝混合”柔性生产线。以广汽新能源第二代纯电专属平台下的首款战略车型“埃安 AIONS”为例，其车身采用高强度钢与铝合金混合设计，车身轻量化达到世界领先水平。

2.2 模块化设计

模块化设计通过将汽车零部件设计成标准化模块，提高零部件通用性和互换性。在生产过程中，可根据不同车型需求快速组合模块，减少生产设备调整和模具更换次数，降低生产能耗与时间成本。同时模块化设计便于汽车维修和保养，延长汽车使用寿命，减少因车辆过早报废产生的资源浪费和环境污染。如大众汽车集团采用模块化设计理念，旗下多款车型共享部分零部件模块，提高生产效率的同时降低了研发和生产成本。

三、绿色材料的选用

3.1 可再生材料的应用

汽车制造中，可再生材料应用逐渐增多。如天然纤维材料，像麻纤维、竹纤维等，可用于汽车内饰件制造，如座椅面料、车门内饰板等。这些材料来源广泛、可再生，且具有良好的生物降解性，能减少对石油基合成材料的依赖，降低汽车报废后废弃物处理难度[2]。同时生物基塑料也开始在汽车零部件中应用，如部分汽车的仪表盘、保险杠等采用生物基塑料制造，其在生产过程中能耗较低，且可在一定条件下自然降解，减少对环境的长期污染。

3.2 可回收材料的使用

大量使用可回收材料是汽车制造绿色化的重要体现。钢材、铝合金等金属材料具有良好的可回收性，汽车报废后，这些金属材料可通过回收熔炼重新加工利用。目前，汽车车身结构件中大量使用可回收钢材和铝合金，提高汽车材料的整体可回收利用率。此外，一些新型塑料材料也在研发可回收性能，如通过改进分子结构设计，使塑料在报废后能通过特定工艺回收再加工，减少塑料废弃物对环境的危害。

四、绿色生产工艺

4.1 节能型制造工艺

在汽车生产工艺中，冲压、焊接、涂装和总装是主要环节。冲压车间采用连续生产模式，相较于传统的断续生产模式，节能约 5% 。焊装主线实现百分百自动化，能耗较同行业平均水平节省约 20% 。如一汽大众长春基地通过技术创新，不断优化生产工艺。在涂装车间，以研发出的水性溶剂三级膜过滤技术为车间带来绿色变革。通过这项技术，废水性溶剂中的漆渣、浓缩溶剂、水等成分可以有效分离，并转化成合成涂料、发泡材料、清洗剂等再生产品，真正实现废水性溶剂的零废处理，极大减轻了对环境的污染。在总装环节，通过优化物流配送和装配流程，减少零部件搬运距离和时间，降低能源消耗。

4.2 清洁生产工艺

涂装车间是汽车制造中污染排放的重点环节，采用清洁生产工艺至关重要。小米汽车工厂涂装所使用的超过 80% 的原辅材料（原材料和辅助材料），包括电泳漆、中涂漆和色漆等都为水性环保涂料，其 VOCs（挥发性有机化合物）含量约为 10%-20% ，远远低于传统油性涂料 60% 的 VOCs 含量。同时采用锆化处理工艺替代传统磷化工艺，沉渣量少，不产生磷和镍重金属离子，更节省能源。在喷漆工艺上，采用干式纸盒喷漆房，由阻燃牛皮纸制作的纸盒收集漆雾，纸盒吸附能力强、接触面积大，减少污水产生。无法循环的 20% 废气则经过“高循环比三室 RTO 直燃处理技术”后排放，处理效率达到 99% 以上，实现废水“零”重金属排放，VOCs 排放比北京市标准低 50% 的绿色表现。

五、废弃物处理与资源回收利用

5.1 生产废弃物的处理

汽车制造过程中会产生大量废弃物，如金属边角料、废塑料、废油漆等。对于金属边角料，可通过回收熔炼重新制成金属材料供生产使用。废塑料可通过分类回收，采用物理或化学方法进行再生处理，制成塑料制品或塑料颗粒[3]。对于废油漆等危险废弃物，需采用专业处理技术，如焚烧、化学处理等，确保其无害化处理，减少对环境的污染。一些汽车制造企业建立了完善的废弃物处理系统，对不同类型废弃物进行分类收集、运输和处理，提高废弃物处理效率和安全性。

5.2 汽车产品的回收再利用

随着汽车保有量增加，报废汽车回收再利用成为重要课题。汽车制造商应承担产品回收责任，建立回收网络，对报废汽车进行拆解和回收。通过拆解，可回收发动机、变速器等可再利用零部件，经过检测和修复后重新销售。对于车身、车架等金属部件，可回收熔炼再加工。同时对汽车中的有害物质，如铅酸电池、含汞零部件等进行专门处理，防止污染环境。如岚图汽车作为全国第一家以新能源汽车整车企业开展汽车产品生产者责任延伸试点的单位，实现了汽车资源综合利用率达到 80% 、可回收利用率达到 98.6% 的目标。

六、绿色生产技术应用面临的挑战与对策

6.1 技术成本与投资问题

绿色生产技术研发和应用初期往往需要较高成本投入，如新型材料研发、生产设备改造等。这对企业资金实力是较大考验，尤其对一些中小企业而言，可能因资金不足难以推广应用绿色技术。对策上，政府可出台相关财政补贴政策，对采用绿色生产技术的企业给予资金支持；金融机构可提供低息贷款，缓解企业资金压力。同时企业自身应加强技术研发合作，与高校、科研机构联合攻关，降低技术研发成本。随着技术成熟和规模化应用，绿色生产技术成本将逐渐降低。

6.2 技术标准与规范不完善

目前，汽车制造绿色生产技术标准和规范尚不完善，不同企业在技术应用上缺乏统一衡量标准，导致市场上绿色汽车产品质量参差不齐。政府部门应加快制定和完善绿色生产技术标准体系，明确各项绿色技术指标和检测方法，引导企业规范应用绿色技术。同时加强市场监管，对不符合绿色标准的产品和企业进行处罚，维护市场秩序，促进绿色汽车产业健康发展。

七、结论

绿色生产技术在汽车制造中的应用是实现行业可持续发展的必然选择。通过绿色设计、选用绿色材料、采用绿色生产工艺以及加强废弃物处理与资源回收利用等措施，汽车制造业能有效降低能耗、减少污染、提高资源利用率。尽管目前绿色生产技术应用面临一些挑战，但通过政府、企业和社会各方共同努力，完善政策支持、加大技术研发投入、健全标准规范，汽车制造业必将在绿色发展道路上取得更大突破，为环境保护和经济发展做出积极贡献。

参考文献：

[1]张浩.绿色制造引领未来汽车生产技术潮流[J].汽车科技,2007,(06):7-10.

[2]刘怡彤,张楚坤.新质生产力赋能新能源汽车企业绿色技术创新的研究综述[J].现代商贸工业,2024,45(21):18-20.

[3]邵杰,胡永铨.新质生产力时代绿色创新对科创企业创新能级的影响—基于比亚迪的案例[J].商场现代化,2025,(01):1-4.