车用材料有害物质管控策略研究

蒲 毅，韩 蓄，董长青，吴 蒙

(1. 中国汽车技术研究中心 天津300300；2. 中国质量认证中心武汉分中心 湖北武汉430077)

车用材料有害物质管控策略研究

蒲 毅1，韩 蓄2，董长青1，吴 蒙1

(1. 中国汽车技术研究中心 天津300300；2. 中国质量认证中心武汉分中心 湖北武汉430077)

在源头加强车用材料有害物质管控，是促进汽车行业健康持续发展的重要途径。介绍了车用材料有害物质的主要危害、来源及替代趋势，分析了欧盟和中国有关车用材料有害物质标准法规的状况，给出了我国汽车企业管控策略，旨在提升法规应对能力和促进汽车工业优化升级。

车用材料 有害物质 标准法规 策略

近年来，随着汽车工业的迅猛发展，我国的汽车保有量逐年增加，2013年已达到1.37亿辆，同时，报废汽车数量也随之攀升，由此造成的环境污染和资源浪费问题日益突出。[1]为防止继续走“先污染后治理”的老路，行业提出了“源头预防，后端监管”的管控措施，强调在源头加强车用材料有害物质管控，以此作为实现废弃资源循环再利用，减少环境污染，促进汽车行业健康持续发展的重要途径。

1 危害使用情况及替代趋势

有害物质广义上泛指对环境或人体健康造成损害的物理性物质、化学毒素、生物性物质的总称，而车用材料有害物质主要指在法律法规中列出的和客户要求禁止、限制、减少其使用以及任何危害人体健康或环境安全的物质。

1.1 铅

铅是一种有害的重金属元素，对全身各系统，尤其对神经系统和造血系统和器官均有毒性作用。汽车报废后，零部件中的铅容易以蒸气或颗粒的形式进入空气，或经过电化学腐蚀后随雨水进入水和土壤中。当人们呼吸了被铅污染的空气或食用了含铅食物后，铅随着血液流入脑组织，不断累积损伤小脑和大脑皮质细胞，同时损伤肾脏、抑制血红素合成过程中许多酶的活性并影响生殖功能等。但由于技术和经济性原因，铅仍广泛应用于车用材料中，[2]如车轮平衡块、仪器指针平衡片、配油泵铅封等零部件。

1.2 汞

汞是一种剧毒元素，易造成神经性中毒和深度组织病变，表现出记忆力明显减退、注意力不集中、全身乏力等症状。车用材料利用汞蒸气导电，并辐射高频电磁波使荧光粉发光。含汞部件主要有组合仪表里的照明灯、荧光灯、液晶显示器和导航用的前照灯等。

1.3 镉

镉是对人体健康威胁最大的有害元素之一，可经由食物、水或者吸入的微粒而进入人体形成镉硫蛋白，经血液到达全身，损伤人体器官，使骨骼的生长代谢受到阻碍，造成骨骼疏松、萎缩、变形等。由于替代成本较高，汽车中含镉部件/材料主要有镍镉电池、颜料、硬脂酸镉稳定剂、镉镁硫化剂等。

1.4 六价铬

六价铬具有致癌并诱发基因突变的危害。长期摄入六价铬会引发各种炎症，诱发扁平上皮癌、腺癌、肺癌等疾病；严重时会使循环系统衰竭，导致死亡。由于工艺、成本原因，六价铬仍广泛存在于车用材料中，如防冻液、工业着色等。

1.5 多溴联苯(PBBs)及多溴二苯醚(PBDEs)

经研究表明，PBBs/PBDEs具有肝脏毒性、神经毒性、生殖毒性和发育毒性，同时在高温状态下释放自由基，阻断燃烧反应，因此在产品制造过程中添加至复合材料，提高产品的防火性能。实际生产中，常添加于车用塑料、橡胶、地毯等高分子材料中。

1.6 石棉

石棉的细小纤维在生产制造和使用的过程中易造成肺癌等疾病，但具有良好的抗拉强度、隔热及防腐蚀性能，不易燃烧，价格低廉，主要应用于刹车片、离合器、垫圈及密封条等。

针对以上物质，随着汽车行业和基础材料的发展，在车用材料有害物质减量化及替代技术方面取得如表1所示的进展。

表1 有害物质发展趋势表Tab.1 Development tendency of hazardous substances

2 相关法规进展

随着消费者绿色环保意识的提升，对车用材料的选择提出了更高的要求，汽车行业亟需控制车用材料有害物质的使用。为此国际社会积极探讨限制铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯及多溴联苯醚、石棉的有效方法，欧盟和中国陆续制定、实施相关法规及配套标准，主要内容如表2所示。

2.1 欧盟

欧盟议会和理事会于2000年9月18日发布了2000/53/EC《关于报废汽车的指令》(以下简称“ELV 指令”)。[3]随后欧盟议会和理事会又相继对指令内容进行了修订，形成一套完整的报废汽车回收利用技术法规体系。对ELV指令附录II的豁免清单先后进行了 5次修订，此外还颁布了 2003/138/EC、2008/33/EC、2008/112/EC等。

ELV指令转化为各成员国法规后，严格控制并减少汽车中有害物质的使用，防止释放到环境中，对人类和自然环境构成危害，特别禁止使用铅、汞、镉和六价铬等重金属，上述重金属在2003年7月1日以后原则上禁止使用，但在某些特定情况下，可依据附录II的豁免清单申请豁免。

表2 车用材料有害物质限值依据Tab.2 Basis of limiting values of hazardous substances in automotive materials

欧盟于 2003年 1月在比利时布鲁塞尔公布2002/95/EC《电气电子设备中限制使用某些有害物质指令》(以下简称“ROHS1.0”指令)。ROHS1.0指令于2006年7月1日实施，禁止在欧盟市场销售的电子电气产品中含有铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯及多溴联苯醚 6种有害物质。2011年 7月 1日，2011/65/EU(以下简称“ROHS2.0”指令)在欧盟官方公报上公布，要求各成员国将新指令转换为国内法规，从2013年1月2日起实施，同时原指令废止。[4]本次修订主要涉及：扩大管控产品范围至 10大类102种产品，修订医疗器械部分的定义，增加 4种优先评估物质以便将来纳入管控，将豁免项目有效期限定为 4年，引入 CE标志加强市场监管。整体上采取“排除法”将目前技术不成熟、经济不可行的产品进行豁免。

2006年 12月 18日，欧盟理事会表决通过了《欧盟化学品注册、评估和许可法》(简称“REACH”法规)，并于 2007年 6月 1日开始全面实施，标志着欧盟关于化学品管理和产品有害物质控制的立法进入了一个新的阶段，提出了化学物质管理的注册、评估、授权和限制制度，开创了化学品和产品有害物质管理的新模式。截止目前，共发布 10批SVHC清单，包含 151种物质。REACH法规旨在加强对人类健康和环境的保护，防止化学物质造成危害，同时构建贸易壁垒增强欧洲化学工业的竞争力，改善欧盟内部市场的一体化。

1976年由欧盟理事会通过76/769/EEC《关于统一各成员国有关限制销售和使用某些有害物质和制品的法律法规和管理条例的理事会指令》(简称“限制指令”)，该指令的修订指令 1999/77/EC 明确禁止使用青石棉、铁石棉、直闪石棉、阳起石石棉、透闪石棉、温石棉，同时要求各成员国从 2005年起终止石棉制品的生产和使用。

2.2 中国

为推动我国建立汽车产品报废回收制度，2006年2月 6日国家发展与改革委员会、国家科技部、国家环保总局联合颁布了《汽车产品回收利用技术政策》，其目的是推动汽车产品开展回收利用工作并限制铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚6种有害物质在汽车材料中的使用。但作为指导性技术文件，其条款的可操作性较差，需要依靠更为详细的技术标准来支持其实施。因此于 2012年，工业和信息化部节能司委托中国汽车技术研究中心组织汽车行业34家企业开展《汽车产品限制使用有害物质和可回收利用率管理办法》(简称“中国 ELV”)研究。目前在标准体系方面，已形成完善的汽车产品有害物质标准体系，包括《汽车禁用物质要求》(GB/T 30512-2014)和 6种有害物质检测方法，明确了有害物质的限值范围及检测方法，完全具备支撑车用材料有害物质管控的需求，且大部分汽车行业已做好前期准备工作，为中国ELV的发布实施奠定了坚实基础。

我国为控制和减少电子信息产品中有毒有害物质，出台了《电子信息产品污染控制管理办法》及相应配套的一系列法规标准(简称“中国 ROHS”)，并于2007年3月1日起正式实施。中国ROHS明确了对电子信息产品中有毒有害物质的限制为禁止采用“目录管理”模式：第一步，标识要求与信息披露，所有的电子信息产品自愿进行自我声明，主要包括有害物质存在的部位、含量、可回收性标识及环保使用期限；第二步，监管与认证，对进入《电子信息产品污染控制重点管理目录》的产品实施严格监管，需要实现有毒有害物质的替代或达到限量标准的要求，然后通过3,C强制认证才可进入市场。

针对石棉这种有害物质，国家标准《汽车制动系统结构、性能和试验方法》(GB 12676-1999)4.1.3条明确规定“制动衬片应不含有石棉”。同时《环境标志产品技术要求轻型汽车》(HJ/T 2532-2013)5.6.1条规定“离合器片中不得含有石棉纤维物质”。

3 管控策略

汽车企业面临越加严格的法规要求及人类环保需求的压力，亟需建立健全车用材料有害物质管控体系，实现绿色设计、绿色采购、绿色制造及绿色消费，全面降低汽车产品在全生命周期内对环境的负荷。

3.1 组建管控机构，制定实施计划

由于有害物质管控的复杂性和系统性，涉及产品的设计、生产、采购及销售等环节，所以要求企业各个部门的参与和重视。一般由设计研发、质量管理、采购、制造、法规认证等部门组成专门的管控机构，并由熟悉相关标准法规的人员参与。通过了解客户和法规要求，结合前期产品的摸底调查，形成有害物质清单，完成企业内部车用材料有害物质符合性的实施计划。同时企业对相关人员进行专业培训，提高有害物质法规意识，明确各自职责和权限，充分利用管理体系文件中的监督和考核机制，并坚决贯彻和实施，使后期法规应对实施工作能够顺利开展。

3.2 完善过程控制文件，实现生产一致性控制

缺乏有效的管理制度整合是不可能保证产品一致性生产的，因此要建立完善过程控制文件。该文件的编制要结合企业的质量管理体系，尤其要结合ISO,14001的环境管理程序进行制定，主要包括产品的法规标准和客户要求、产品设计管理和设计变更管理、采购管理、物流及生产制造过程管理、产品的标识和不合格品的追溯等。通过建立过程文件，保证整车企业在设计中不采用有害物质、制造中不引入有害物质、供应链不导入有害物质，从而完善生产一致性控制，全面降低有害物质超标的风险。

3.3 建立绿色供应链，开展数据收集分析工作

企业在选择和评定供应商时，应重视环保要求，从源头上减少有害物质的导入，并通过构建绿色供应链管控办法，对供应商的法规跟踪及解读、零部件有害物质减量及替代化研发、原材料绿色采购、材料数据填报等能力提出明确要求并进行必要监控，确保供应链管控程序及要求符合法规，进而保障零部件的合规性。同时企业要充分利用全产业链的信息化服务平台，完善材料数据内部审核机制，加快材料数据的收集、分析和验证能力。

3.4 推广生态设计，加强绿色技术的研究与应用

积极推广生态设计，从源头规范车用材料的分类和回收再利用判定原则，构建绿色材料清单，优先使用资源利用率高、能源消耗量小和污染物产生量少，及有利于回收利用的技术和工艺。加强车用材料有害物质减量及替代化技术的研究与应用，以满足日趋严格的环保法规要求，削减汽车产品在全生命周期各阶段对资源和环境的压力。

4 结 语

由于报废汽车中的铅、水银、六价铬、镉、多溴联苯及多溴联苯醚、石棉等有害物质对自然环境和人身健康的危害极大，限制或减少其在汽车上的使用已成为必然趋势。为了推进生态设计、清洁生产，促进汽车工业优化升级，提升汽车产品国际竞争力，打破绿色贸易壁垒，降低汽车有害物质对生态环境和人体健康危害，破解汽车产业与资源、环境和能源协调发展难题，加强我国车用材料有害物质管控已迫在眉睫。

［1］ 李湘洲. 国内外报废汽车回收利用现状与趋势[J]. 再生资源研究，2005(2)：22-24.

［2］ 王勇，周敏，王敬. 汽车材料[M]. 重庆：重庆大学出版社.

［3］ European Council. Directive 2000/53/EC of the European Parliament and of the Council of 18 September 2000 on end-of life vehicles[Z]. 2000.

［4］ 陆雪，程美琦. 详解 ROHS 2.0及协调标准 EN 50581：2012[J]. 认证技术，2013(8)：46-48.

A Control Strategy for Hazardous Substances in Automotive Materials

PU Yi1，HAN Xu2，DONG Changqing1，WU Meng1
(1. China Automotive Technology & Research Center，Tianjin 300300，China；2. China Quality Certification Center Wuhan Branch，Wuhan 430077，Hubei Province，China)

It is an important approach to stengthen the control of hazardous substances in automotive materials from the source for the sustainable and healthy devolopment of the automobile industry. In the paper，major hazards，sources and alternative trend of hazardous substances in automotive materials were introduced and present status of standards and regulations both in EU and China were analyzed. In the end，control strategies for automobile enterprises were proposed，aiming to improve the coping capability of laws and regulations and promote the upgradingof the automobile industry.

automotive materials；hazardous substances；standard and regulation；strategy

U465.9

A

1006-8945(2014)11-0038-04

2014-10-10