电子电气产品中限用物质的国际标准化研究

何重辉，曹 蓉

（南京出入境检验检疫局，江苏 南京 210001）

1 IEC/TC111成立背景

2003年1月27日欧盟正式公布了《报废电子电气设备指令》（2002/96/EC，以下简称WEEE指令）和《关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令》（2002/95/EC，以下简称RoHS指令），规定自2006年7月1日起，指令中所涉及的电子电气设备在进入欧盟市场时，其均质材料中的铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯及多溴二苯醚的含量不得超过限量要求。

自欧盟RoHS指令出台以后，在世界各国引起巨大反响，并将其随后出台的EuP指令和REACh法规并列为影响企业未来发展5至10年的“绿色壁垒”。为什么RoHS指令会产生如此巨大的影响力呢？这是因为：

（1）欧盟RoHS指令执行的广泛性和苛刻性。以我国为例，这两年与欧盟的贸易量估算，有600亿美元的机电产品受此指令影响。如果按照产业链计算，受影响的企业和金额将会更大。更为严重的是，由于欧盟RoHS指令的限值要求是以产品中均质材料为基本单元，实行“一点否决”，因此，该指令对产品的符合性产生巨大的威慑。可以说，RoHS指令是针对电子电气产品迄今为止最严厉的环保法规。

（2）全球范围的“节能减排”风暴。电子电气产品中有毒有害物质控制，是减少对环境影响的措施之一，是“节能减排”的减排要求，符合“可持续发展战略”要求，因此包括我国在内的许多国家和地区都先后制定类似法规，减少废弃电子电气设备对环境的污染。

2 IEC/TC111成立

当欧盟颁布这两个环境指令后，业界首先考虑的是如何证明其产品的符合性，然而在指令颁布一年多的时间里，几乎没有一个国际标准化机构给出标准或指导，特别是测试方法标准。

为了使电子电气产品能够符合欧盟WEEE&RoHS指令以及其他相关法规的要求，作为国际三大标准化组织之一的国际电工委员会（以下简称IEC）的环境咨询委员会（Advisory Committeeon Environmental Aspects，以下简称ACEA）开始考虑制定相关环境符合性指导文件。

2004年初，IEC标准管理局（Standard Manage Board，以下简称SMB）在美国佛罗里达州召开会议，讨论由意大利国家标准化管理委员会（Italian NC）提出的关于设立电工产品环境标准新技术委员会的提案，理由是现有的各个技术委员会（Technical Committee，以下简称TC）在制定各自业务范围内产品的环境标准时，往往导致相同的问题采取了不同的技术手段和解决方案，因此迫切需要成立一个新的TC来统一制定环境领域方面的指南、基础标准和横向标准，包括技术报告。同时讨论了与此提案有关的由TC108提出的关于“音频/视听、信息技术（IT）和通讯技术领域里电子设备的环境安全”提案。TC108在提案中提出反对设立新的技术委员会，但要求扩大自己的工作范围，承担电工产品的环境标准化活动。因此SMB要求各国家委员会于2004年4月15日前对上述两提案进行投票表决。2004年4月22日，SMB公布了投票结果，绝大多数国家委员会赞成设立新的技术委员会，以负责电工产品的环境标准工作。新的TC代码“IEC/TC111”于2004年10月在韩国举行的IEC年会上公布，并命名为“电子电气产品和系统的环境标准化技术委员会（Environmental standardization for electrical and electronic products and systems）”。该委员会于2005年03月22日至23日在意大利米兰召开了第一次会议。

IEC/TC111现有澳大利亚、比利时、加拿大、中国、捷克、丹麦、芬兰、法国、德国、印度、以色列、意大利、日本、韩国、马来西亚、墨西哥、荷兰、挪威、罗马尼亚、新加坡、南非、西班牙、瑞典、泰国、英国、美国和巴西等27个P成员国，以及波兰、斯洛伐克、斯洛文尼亚、瑞士和奥地利等5个O成员国。第一任的IEC/TC111主席由日本富士通的Mr.Koichi MORI担任，现任主席为日本日立公司的Dr.Yoshiaki ICHIKAWA；秘书由意大利电工委员会的Mr.Andrea LEGNANI担任，由Mr.Michel COUPY担任技术负责人。

3 EC/TC111已开展的标准化工作

IEC/TC111成立之初，计划有三个工作组，即WG1、WG2和WG3，随着工作的开展，各国的NC包括我国不断有新提案提出，于是形成了如下一些标准制定工作组。

3.1 WG1工作组

负责起草《材料声明》（Material Declaration for Products of and for the Electrotechnical Industry）标准，该标准规定了与电工行业有关的企业在进行产品的材料声明时所应采用的步骤、内容和格式。该工作组于2009年5月15日完成了标准草案第二稿（CD2），将于2009年10月18日在以色列开会，准备标准草案的投票稿（CDV）。该标准的编号为IEC 62474。

3.2 WG2工作组

负责起草《电子电气产品的环境意识设计》（Environmentally Conscious Design for Electrical and Electronic Products）标准，该标准规定了在电子电气产品的整机、部件、原材料和元器件研发时，为了整合考虑环境因素，应满足的要求和采取的步骤，该标准并不包含各领域具体的设计标准或指南，而是意在规范电工产品设计领域的环境意识设计工作。该工作组于2008年3月21日完成了标准草案的投票稿（CDV），并于2008年9月5日以全票通过。该标准的编号为IEC 62474：2008。

3.3 WG3工作组

负责起草《电工产品中六种限用物质的检测（铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯及多溴二苯醚）》（Electrotechnical Products-Determination of Levels of Six Regulated Substances（Lead，Mercury，Cadmium，HexavalentChromium， Polybrominated Biphenyls，Polybrominated Diphenyl Ethers）标准，该标准规定了有机或无机化合物中铅、汞、镉、六价铬的测定以及在电工产品中多溴联苯及多溴二苯醚的测定，不包含取样方法、均质物质定义和符合性评价。该工作组于2006年5月5日完成了标准草案的投票稿（CDV），但被投票否决。2008年8月1日修改完成了第二稿的投票稿（CDV2），并于2008年10月3日以全票通过。该标准的编号为IEC 62321:2008。

3.4 PT 62476工作组

负责起草《电子电气产品中限用物质符合性评价指南》（Guidance for evaluation of product with respect to substance use restrictions in electrical and electronic products）技术报告，该技术报告提供电子电气产品中限用物质符合性评价的技术框架并采用国际公认的标准、工具和实践方法进行评价。该技术报告对如何选择技术文档和相关评价及控制方法提供了指南，并也适用于应申明物质。该工作组于2009年8月25日完成了标准草案的投票稿（CDV），目前正在等待评议和投票。

3.5 PT 62542工作组

负责起草《环境标准化术语》（Standardization of environmental aspects-Glossary of terms）标准，该标准规定IEC在环境标准方面的横向术语和定义。该标准涉及电工产品环境方面的术语包括设计和供应链、材料使用和声明、环境相关物质分析、气候保护、能源消耗和效率、环境信息和产品生命终结后的处理等。该工作组于2009年8月8日完成了标准草案的第二稿（CD2）。该标准的编号为IEC 62542。

3.6HWG3工作组

负责起草《电工产品中限用物质检测拆分指南》（Electrotechnical products -Guideline for the sampling procedure for the determination of restricted substances）公共可用技术规范，该技术规范提供电工产品、部件和电子元器件一般性的拆分指南和策略，作为和IEC 62321检测方法标准相衔接。该工作组于2008年8月8日完成了标准草案的投票稿（CDV），并于2008年10月10日以全票通过。该标准的编号为IEC/PAS 62596：2008。该工作组已和WG3合并。

3.7HWG4工作组

负责提出循环再利用方面（Recycling）的标准提案，考虑市场和横向标准的需要确立标准的范围和类型。2009年将提出两个新提案：

（a）电工产品生命终结后循环再利用率计算（End of life recyclability calculation for electrotech nical equipment）；

（b）制造商和回收企业之间关于电工产品循环再利用信息交换格式（Communication formats on recycling for electrotechnical equipment between manufacturers and recyclers）。

3.8 环境信息工作组

负责起草《电子电气产品环境信息》（Environmental information on electrical and electronic equipment）公共可用技术规范，该技术规范提供有关产品环境信息一般性指南。要求与产品有关的环境信息申明应是可靠的、直接相关的和协调一致的，并向下游传递。该技术规范可单独使用并仅适用于相关产品标准中无环境方面的内容时。目前相关工作尚未启动。

4 IEC/TC111的任务和各工作组的相互关系

根据IEC界定的TC111的任务范围是指：

（1）负责在环境领域制定必要的指南、基础标准和横向标准，包括技术报告；

（2）和IEC的各技术委员会紧密合作，确保对同一类的环境问题采用相同的技术手段和解决方案；

（3）和ACEA和ISO/TC 207保持紧密合作；

（4）在全球范围内密切关注环境领域的标准化活动。

图1显示的是TC111的工作和环境领域的任务之间的关系，图2显示的TC111各工作组之间的关系。

图1 环境问题、应对和TC111的工作

图2 TC111各工作组的关系

5 中国对IEC/TC111的贡献

俗话说一流企业做标准，二流企业做品牌，三流企业做产品，其实对国家也是如此。参加国际标准的制定，是实现国家利益的最重要也是最合理的途径之一。

早在2005年我国专家在研究RoHS相关检测标准、拆分标准、符合性评价标准的基础上，根据IEC/TC111的工作动态，及时提出了相关提案。我国专家共提出3项提案，分别是电子电气产品中铅、镉、六价铬的测定（原子荧光光谱法）、电子电气产品中有害物质的符合性评价和电子电气产品中有害物质检测的机械拆分方法。这些提案均引起IEC/TC111组织和国际有关专家的重视，并对相关国际标准和欧盟“RoHS指令执行指南”起草发挥了作用，很好地维护和反映了我国企业的利益和诉求。下面重点介绍我国的机械拆分提案。

5.1 提案的目的和意义

对于世界各地的检测机构来说，面临的最大困惑并不在于有害物质的检测技术，而是对电子电气产品的机械拆分和符合性评价问题。总的来讲，有害物质的化学检测技术相对成熟，然而由于没有拆分标准，各相关方对检测对象的确认缺乏统一的尺度，因此造成了各检测单元划分混乱，检测结果可比性差，这是当前检测机构面临的最迫切的问题。

5.2 中国提案的进展

早在2005年10月份南非开普敦会议上，应法国和我国的请求，TC111同意其提交拆分提案，新提案应于2005年12月28日前提交，我国及时提交了拆分标准，但直到2006年2月份的德国会议为止，法国没有提供任何有关文件，甚至在没有知会的情况下，未派代表出席。

2006年2月9日至2月15日，我国代表团赴德国参加IEC TC111/WG3第三次工作会议，此行的目的主要是向WG3成员介绍我国的两个新提案，即AFS检测方法和机械拆分标准。此前的2005年12月28日，TC111已将我国的机械拆分提案以INF文件的形式向各专家成员进行散发。根据会议安排，2月10日上午，我国代表介绍我国机械拆分方案，日本、意大利、荷兰、美国、德国代表就其感兴趣的话题纷纷提问或讨论，我方代表一一解答。根据会议纪要，关于拆分的评价是这样的“The document presented was thoughtto be a very practical guidance for the issue ofdisjointment.In the discussion some open issueswere raised.These need to be addressed further.”因此，我国的拆分方案被认为是非常实用的一个标准。

此后，TC111/WG3的召集人在多种场合介绍了我国的机械拆分标准提案，甚至在2006年4月布鲁塞尔的执行机构会议上，也介绍了我国的机械拆分标准，正是此次会议形成了“RoHS执行指南文件——第一版”。在该文件中引用了我国机械拆分的思想。

在2006年6月8日的正式确定成立拆分工作组的美国西雅图会议上，对机械拆分形成的意见是“In conclusion the WG 3 the key messages for the ad hoc meeting are：

Start with the Chinese proposal

Improve the document based on input from expertsfrom France，Japan，the EU and the US（and others of course）

Aim for a guide or a technical specification rather than a standard

Run work of this project team under WG 3，as experts on sampling are already members of WG 3”

即以我国的提案为基础，考虑法国、日本，欧盟和美国及其他国家和地区的意见加以改进。

5.3 机械拆分标准的主要内容及其说明

我国提案的主要内容包括前言和引言、6个内容章节和3个资料性附录。提案明确阐述了机械拆分的意义、目的、适用范围、对象以及拆分的具体程序和特殊元件的处理方法等，比较系统地规定了实施机械拆分的要求、方法和步骤。

5.3.1 提案的创新和研究成果

拆分提案是一项完全由我们自主研究、开发和自主创新的工作成果，具有自主知识产权。当有关机械拆分的内容在IEC还处于不断地争论和讨论之中时，只有我国的工作组提出了一个切实可行的提案。

5.3.2 提案中主要的创新点和新概念

（a）拆分的目标是要获得构成电子产品的基本材料单元，即均质材料。但在很多情况下，拆分过程无法得到成分均匀分布的单元，因此提出了非均质检测单元的概念，即当使用机械方式无法实施拆分或拆分对象质量或尺寸太小难以继续拆分的元件，可作为非均质检测单元提交化学分析。

（b）最小拆分质量、最小拆分面积和最小拆分体积。拆分提案在充分保证检测结果质量的同时，也考虑了拆分的成本和效率问题。当拆分对象的质量或尺寸太小时，机械拆分的难度随之增加，因此有必要设定最小拆分质量、最小拆分面积和最小拆分体积的限值，当拆分对象的质量、面积或体积小于等于该限值，又没有其他来源时，不进行拆分，直接提交化学分析。

（c）最小检测需求量。当样品拆分至一定质量以下，不但拆分难度大大增加，而且不能满足化学确证检测的要求。因此提出了最小检测需求量的要求。

对于在拆分过程中自然形成的小于最小检测需求量的单元，在确保检测结果有效性的前提下，可采取适当归类，以满足化学分析的最小检测需求量的要求；如不能进行归类处理时，应予记录并免于提交化学分析。

（d）风险评估。在拆分过程中，重要的是要应用风险分析的方法，识别重点区域。

提案要求在拆分过程（尤其是深入拆分过程）中，应基于历史和专业知识判断，并辅于适当的非破坏性检测，不断进行风险评估，识别出拆分对象的不同风险区域。对于高风险区域，应进行深入拆分，对低风险区域进行简单拆分，以提高拆分效率。

如在历史和经验的基础上，采用XRF检测技术，对某些元素进行粗筛，可以迅速识别出高风险或低风险区域，有重点地取样和检测。

提案还规定出对相同的多个元件或材料，应当归类并选择其中之一作为代表性的试样提交、相同材料不同颜色的情况应该分别对待的规定。

这些新概念串起了整个拆分的全过程，并且考虑到了或者规范了拆分的活动范围和步骤。

6 结束语

据国外权威机构的报告认为，为了配合欧盟RoHS指令的实施，80%以上的检测业务将发生在我国。事实上我国已日益成为世界上最大的电子电气产品生产基地。因此只有拿到国际标准的制标权，才能更多地将我国的利益考虑进去，过分地拆分和滥用化学检测，将会拆垮我国的企业。在我们的标准提案中通过引入非均质检测单元的概念，风险评估的概念，最小拆分质量、最小拆分面积和最小拆分体积的概念，考虑豁免单元和豁免项目的问题，以及归类合并的概念等，最大限度地减少拆分单元数量，减少企业应对欧盟RoHS指令的经济负担和法律风险，保护国内脆弱的民族工业。

[1] IEC/TC111.111/127/CD，Environmental standardization for electrical and electronic products and systems-standardiz ation of environmental aspects-Glossary of terms[S].2008.

[2] IEC/TC111.111/141/CD，Material declaration for products of and for the electrotechnical industry[S].2009.

[3] IEC/TC 111.111/116/FDIS，Electrotechnical productsdetermination of levels of six regulated substances（lead，mercury，cadmium，hexavalent chromium，polybrominated biphenyls，polybrominated diphenyl ethers）[S].2008.

[4]IEC/TC111.111/104/CDV，Environmentally conscious design for electrical and electronic products[S].2008.

[5] IEC/TC111.111/133/CD，Guidance for evaluation of product with respect to substance use restrictions in electrical and electronic equipment[S].2009.

[6] IEC/TC111.111/44/INF，Sample disjointment scheme for the determination of hazardous substances in electrotechnical products[S].2006.

[7] IEC/TC111.111/132/NP，End of life recyclability calculation for electrotechnical equipment[S].2009.

[8] IEC/TC111.111/139/NP，Communication formats on recycling for electrotechnical equipment between manufacturers and recyclers[S].2009.

[9] IEC/TC111.111/43/NP，Environmental information of products[S].2006.

[10]IEC/TC111.111/86/NP，Environmental information on electrical and electronic equipment（EIEEE）[S].2007.