新能源车企绿色产品体系综述

姜伟男，李林，王永前



新能源车企绿色产品体系综述

姜伟男1，李林2，王永前2

（1.北京车和家信息技术有限责任公司，北京 100000；2.爱驰汽车（上海）有限公司，上海 200000）

随着环境压力及法规压力的增大，污染高企的传统汽车产品也到了升级换代的关键节点，新能源汽车迎来了发展的机遇。由于新能源汽车行驶过程不再消耗化石燃料，使之成为了同时具备公共产品属性和私人产品属性的混合产品。而新能源汽车产品也以绿色环保为自己的宣传卖点之一。但新能源汽车产品要想成为实至名归的绿色产品，要在绿色设计、绿色制造、绿色供应链、绿色使用及回收利用（循环经济）五个环节进行全生命周期的系统工作。这五个环节环环相扣、相互协作、缺一不可，共同构成了新能源车企的绿色产品体系。

新能源车企；汽车；混合产品；绿色产品；绿色设计；绿色制造；绿色供应链；绿色使用；回收利用

前言

众所周知，新能源汽车产品的定位是环境友好型产品，主要是因为新能源汽车产品将化石燃料燃烧产生污染点源减少，便于大气污染的集中治理，同时提高了能源的利用效率。但新能源汽车产品却又因为其自带的一些不环保的属性而被人广泛诟病，电池生产及报废过程中带来了极大的环境污染风险，同时生产工厂的能源及工艺又与传统车企基本一致，并未对新能源汽车全生命周期的环境友好属性带来改善。另外，从经济学的角度，环保属于一种公共产品，环保投入水平上，新增消费者不需增加供给成本，任何人对环保投入的消费不会影响其他人同时享用环保投入的利益。但正因如此，新能源的加成为汽车产品带来了环保属性的附加值，国家正在从制度、经济等方面为新能源车企的绿色产品营造良好的氛围，财政补贴、政策优待、投资优先等方法层出不穷，可以说，目前正是新能源车企绿色产品研发及体系搭建的最好时机。那么，新能源汽车如何才能成为真正的绿色产品？本篇综述，将从绿色设计、绿色制造、绿色供应链、绿色使用及回收利用（循环经济）五个方面，向大家阐述如何进行新能源车企绿色产品体系的策划。

1 新能源车企建设绿色产品体系的必要性

随着我国汽车产业的高速发展，人们对汽车产品环保问题的关注明显增强，减少汽车产品对环境的破坏，保护环境及资源，已成为全世界汽车行业关注的热点。新能源车企进行绿色规划也是行业大势所趋，这主要取决于以下五个方面：

1.1 生态环境的日趋恶化

UCS在发布的数据表示：过去的25年中，全球的人口上升了35%，动物多样性下降了29%。总体来看，自1990年至今的近30年间，中国生态环境态势依然是恶化的趋势，虽然局部有所改善，但治理结果小于破坏，生态赤字依然在继续扩大，并且这一现象还将持续。同时我国多年来粗放型的经济发展导致中国社会、经济、人口与生态环境之的关系失调，进行人口、经济、社会、生态环境调控势在必行[1]。

1.2 国内外法规要求的日趋严苛

相关环境经济学的统计数据表明，经济收入每提高1%，那么人们的环境需求就会相应增长2%，随着居民环境要求的提升，各国政府纷纷出台汽车环保相关法律法规。如欧盟除了大批量进口的RRR准入要求外，还有REACH、RoHS等针对材料中有害物质的管控法规。2013年4月，欧盟出台“绿色产品统一市场”政策，建立产品环境足迹（PEF）评价要求，对汽车产品的要求拟进一步加强。目前，欧盟正讨论将LCA纳入2022年的汽车排放法规，不仅关注使用阶段的尾气排放，还将关注汽车产品全生命周期的环境影响。除欧盟外，美国也在传统汽车零部件生产制造工艺强相关的铸、锻、焊、热技术发展目标明确指出，在2020年，相关工艺技术节能水平要较2000年有大幅提升：铸造工艺技术单位能耗降低20%；热处理工艺技术减少能源消耗80%、缩短生产周期50%、降低生产成本75%；焊接工艺技术减少能源消耗50%、降低生产成本33%[2]。智利、澳洲、香港等地区都有法规政策禁用石棉等环境有害性材料，同时相关国家地区针对中国生产汽车产品多次报出含有有害物质，并设立环境保护壁垒。中国、俄罗斯、韩国等国还对车内空气质量提出了相关要求，全方位保障消费者的身心健康。

我国工业与信息化部于2015年第38号文件将汽车有害物质和可回收利用率管理要求正式纳入汽车型式认证。中国制造2025明确将绿色制造纳入了中国制造业长期发展目标之一，为了达成绿色制造这一目标，我们需要在制造工艺数字化、生产过程智能化、能源使用清洁高效、物质流通循环利用等方面做出长足努力。同时，工信部在《汽车产业中长期规划中》明确发声：推动全生命周期绿色发展[3]，从政策层面上要求各整车生产企业进行汽车产品全生命周期环保性能的管理。新能源汽车整车生产企业作为汽车制造供应链最末端的一环，构建绿色产品体系，有助于引领汽车产业全产业链相关企业实现绿色低碳发展，提升资源和能源综合利用率，推动整个产业链进行绿色环保升级转型。国家对绿色产品、绿色工厂、绿色供应链的考核日益严苛，但同时对获得绿色称号的企业也正在出台更多的优惠政策。

1.3 企业形象的美化需求

用户对于环保和健康的日益重视，2016年汽车车内空气质量成为客户关注的热点前三名，与此同时车内材料是否环保、是否存在对人体造成损害的有毒有害物质也成为客户越来越关心的话题。生态环保组织的活动得到政府支持，卫星遥感技术的发展，最终使得全民环境监督、实时环境监督等全新的环境监察举措被频繁使用，由公益组织曝光的重大环保问题层出不穷。

1.4 新技术、新思想为汽车产业绿色转型保驾护航

近年来，光伏行业的崛起，带动了全球范围内能源利用结构的转型，风能、太阳能、潮汐能等绿色能源已经小范围实现并网供电，同时分散型的家居太阳能发电也有部分作为试点并网成功，绿色能源技术的持续进步成为了汽车产业绿色转型的重要技术基石。同时，通过对丰田精益生产模式的学习以及零部件结构的精益设计，汽车制造过程中的废料、废液、废渣产出不断降低。绿色材料工艺如水性喷涂、环保电镀、增材制造等技术的使用，生产过程中的环境负面因子也不断降低。针对基于汽车产品全生命周期的环境影响评价方法日益成熟，汽车行业正在促进汽车产品生命周期数据库的进一步完善和丰富，未来，应用LCA方法学等绿色评价基本工具，我们就可以在汽车产品设计之初便实现对物流采购、生产制造、销售使用、报废回收全生命周期的监控和改善。所有的措施共同保障汽车产业的绿色转型。

1.5 新能源产品与生俱来的绿色属性要求

新能源汽车在诞生之初便被冠以绿色环保之名，因为新能源产品使用的过程中没有污染物的产生及排放。但是，综合考虑电池生产过程、轻量化工艺、回收利用的复杂性带来的环境成本，新能源汽车的能量来源等方面，新能源汽车的绿色属性值得商榷，这也是人们经常诟病的地方。所以，新能源汽车全产业链的绿色设计，尽量减少生产、使用、回收过程的环境成本，提升产品自身的绿色属性，成为未来我们新能源汽车的生产行为的重要目标。

综上所述，新能源汽车企业建设绿色产品体系已成为当务之急，并随着国家国际政策、法规要求的进一步深化，汽车使用者环保意识的持续加强，其在汽车制造全过程中的地位也将逐步升高。

2 新能源车企目前搭建绿色产品体系的困难和机遇

从经济学的角度，汽车产品是一种私人产品，由使用者进行消费及使用，产品的效用不可分割，由使用者独占；绿色环保是一种公共产品，边际生产成本及边际拥挤成本为零，在现有的公共产品供给水平上，新增消费者不需增加供给成本，任何人对公共产品的消费不会影响其他人同时享用该公共产品的数量和质量，即：环保投入水平上，新增消费者不需增加供给成本，任何人对环保投入的消费不会影响其他人同时享用环保投入的利益。新能源汽车则兼具绿色环保的公共产品属性及汽车产品的私人产品属性，属于一种混合产品，但其中私人产品属性为主要属性，公共产品属性为次要属性。

目前，汽车生产企业在环保工作的开展过程中面临着各自为政、机构零散的局面，设计过程中产品生产过程中有负责回收利用及排放性能（气体排放、噪声排放等），产品上市前关注产品公告及认证的部门负责相关环保文件的准备，生产过程中由环保部门负责废气、废水、废渣等工业废料的排放控制，供应链的所有工作均由采购部门负责，回收利用工作则由拆解厂家管理。绝大部分整车生产企业都缺乏对整车生产全生命周期系统控制，这也导致了产品环保工作的不连贯性，产生了部分本可节省的工作投入成本。

公共产品的另一种重要特性是政府买单，所以目前作为公共服务项目之一的环保工作，在政府部门的重视下迎来了很好的发展契机，政府根据推行环保公益项目增加的成本，额外给整车生产企业定额的现金补助。而这，正是汽车产业绿色转型及制造业绿色升级的最佳时机之一。

正如前文所述，相对传统的汽车，新能源汽车本身带有环保的属性。根据UCS对美国电动车排放情况的报告，目前来讲，虽然相较于汽油车新能源汽车电池的生产过程增加了部分排放，但是额外增加的生产性排放却可在未来十六个月之内的行驶中被抵消。从环境影响角度讲，新能源汽车废气排出量比常规汽车可减少92%-98%[3]，另外，新能源汽车有效降低化石燃料燃烧所带来的环境污染点源数量，能源的集中处理使得化石燃料的燃烧污染更加可控。从能源本身来讲，化石燃料向可再生能源的转型属于大势所趋，新能源汽车的开发和使用有效解决了交通能源重消耗的问题，实现低碳经济可持续发展[4]。产品本身的绿色属性，迎来了由政府支出的公共补贴，这正是汽车产业产品绿色转型的契机。

汽车产业属于资金密集型产业，这也导致了常规整车生产厂家制造业升级改造过程中成本投入的大幅增加，经过经济上的分析，制造业的绿色升级与产品的价值改观不成比例。而新兴新能源工厂在建立的过程中，则必须考虑更经济的能源利用、更少的工业三废以及更高效的物流体系，新能源车辆的设计过程中，则必须考虑到更少的排放水平、更高效的电池利用以及更轻量化的车身设计，这里的每一个环节都与绿色产品体系的统一规划密不可分。新能源汽车各个环节循环相扣、协同合作，这样才能生产出真正绿色的产品。

3 新能源车企如何搭建绿色产品体系

作为体系来讲，应该包括产品生产过程中的全方位管理，包括设计、采购、生产、销售、回收全部过程。绿色产品、绿色设计、绿色制造、绿色供应链等绿色环保的概念已然成为当今社会关注的热点，然而，“绿色”是一个相对抽象的概念[5]，很难进行定量描述，这就需要建立一套科学的生产管理体系，来促使绿色产品的实现。新能源汽车产业绿色产品体系就是要从科学的角度去思考问题，将新能源汽车产品全生命周期的所有环节加以考量，从源头去控制，从过程去操作，从结果去反思。基于这种思想，我们对汽车产品全生命周期进行分析，将新能源汽车的绿色产品体系按照绿色设计、绿色制造、绿色供应链、绿色产品使用、安全回收循环利用五个环节进行分别探讨。绿色设计、绿色供应链、绿色制造、绿色产品使用、回收利用贯穿了新能源汽车开发生产的全过程，各个环节紧密联系、系统运作，均为新能源车企绿色产品规划不可缺少的环节。

图1 绿色产品生产体系

3.1 新能源汽车产品的绿色设计

绿色设计是流行的设计理念，又称生态设计，以产品环境特性控制为设计的最终目标，以产品全生命周期评价为工具，综合产品整个生命期相关问题，设计出不损害消费者健康、环境友好、满足消费者要求的产品。产品绿色设计的方法和步骤包括以下五个阶段：生态辨识、生态诊断、生态定义、绿色（生态）设计、绿色（生态）评价[6]。

3.1.1新能源汽车产品的生态属性辨识

按照新能源汽车产品的全生命周期进行核算，新能源汽车产品的生态属性应该包含以下几个方面：

（1）新能源汽车生产制造过程中的能源消耗及污染物排放。能源消耗包括：零部件的能源消耗、整车的生产能源消耗、物流产生的能源消耗、回收利用过程的能源消耗。污染物排放包括：零部件生产的污染物排放、整车的生产的污染物排放、物流产生的污染物排放、回收利用过程的污染物排放，包含废气、废水、废渣、噪声污染等。

（2）新能源汽车使用过程中的能源消耗及污染排放。能源消耗要以整车电耗进行考量；排放水平控制包括整车VOC散发、整车噪音控制、玻璃清洗剂以及洗车过程中的废液等。油电混车型及插电混车型还要考虑到尾气排放问题，部分燃料电池汽车要从燃料全生命周期能源来源的角度去核算二氧化碳的排放问题。

（3）新能源汽车整车回收利用端的物质流向。即整车物质可回收及可再利用的水平等回收利用指标。

3.1.2新能源汽车产品的生态问题诊断

汽车制造属于资源、资金、技术高度集成的大型产业，新能源整车企业需要从汽车产品开发到报废的全生命周期的角度去考虑自身产品的定位、节能减排工作的开展、产品健康环保属性的开发。具体来说，新能源产品可以从两个维度去考虑生态环保属性的开发：能源流和物质流。能源流可以从生产制造工艺设计、物流运输设计、产品节能（轻量化和高效能源）设计等角度进行优化；物质流则可以在回收利用设计、零部件材料选择等角度开展工作。

3.1.3新能源汽车产品的生态目标定义

由以上，我们可以得出新能源产品的设计目标有以下三个需要考虑的要点：

a）产品设计的初期考虑关键零部件的可再使用性及材料的循环渠道。

b）产品生产过程中所选择的材料、工艺尽可能是节能环保的。

c）产品本身使用的过程中是节能、环保、健康的。

3.1.4新能源汽车产品的正向绿色设计

正向绿色设计的最本质的工作，就是要在设计前端就考虑到生产过程中的低能耗、少排放，产品各零部件单元做可再制造性尝试及可回收性选材，汽车材料的选材过程要兼顾健康指标和环保指标，选用无毒低污染的材料；同时，产品本身进行低排放设计、轻量化设计、低能耗设计及能量回收设计。

3.1.5新能源汽车产品的绿色产品评价

评价指标主要考虑三个方向：全生命周期能源消耗的核算、可回收及可再利用水平的核算、整车单位行驶里程能源消耗及整车排放水平（包括尾气、VOC、气味、噪声及电磁辐射五个排放指标）的核算。

3.2 新能源汽车产品的绿色供应链

绿色供应链是绿色制造的理论与供应链管理的技术相结合的产物，协同供应链每一个环节和节点上的企业进行合作。新能源汽车产品的绿色供应链，要建立以资源节约、环境友好为导向，包含物流、采购、运营、生产、销售、回收一整套体系的大系统，推动上、下游企业共同提高其生产资源利用效率，达到资源利用的高效化、环境影响的最小化、链上企业的绿色化的最终目标。在新能源汽车制造企业生产工作进行时，按照汽车产品全生命周期管控理念，加强供应链上下游企业间的协调与合作，充分发挥能源汽车整车生产企业整合资源的核心作用，依托可持续发展的理念确立绿色供应链管理战略，优先纳入绿色工厂为合格供应商和采购绿色产品，强化绿色生产，建设绿色回收体系。同时可以尝试搭建供应链绿色信息管理平台，进行绿色供应链的数字化管理，带动汽车产业上下游的所有企业共同实现绿色发展，保障新能源汽车产品绿色环保属性目标的达成。

3.3 新能源汽车产品的绿色制造

绿色制造的概念：绿色制造也称为环境意识制造、面向环境的制造，综合考虑生产过程对环境的影响及生产使用资源的效益。绿色制造是现代化的制造模式之一。

3.3.1绿色制造的目标

《中国制造2025》明确将绿色制造工程列入九大战略任务、五个重大工程之中，提出：要以制造业绿色改造升级为重点，实施生产过程清洁化、能源利用低碳化、水资源利用高效化和基础制造工艺绿色化改造，推广循环生产方式，培育增材制造产业，强化工业资源综合利用和产业绿色协同发展[7]。从绿色制造的理念我们可以看出，绿色制造技术是综合运用绿色设计、绿色工艺、绿色能源等绿色手段的科学技术。绿色制造技术已列入国家科学技术“十二五”专项规划。

作为新能源汽车企业，绿色制造的应该做的有以下几点：改善现在使用的能源结构、提高现有能源利用效率、在生产过程中精确控制物质流、能源流对环境的影响最小。

3.3.2新能源汽车产品绿色制造的实现

作为新能源汽车企业，绿色制造的实现应该做的有以下几点：改善现有能源结构、提高能源利用效率、生产过程中对环境的影响最小。只有如此，才能将绿色制造同环境保护有机结合起来，才能将绿色制造与生产过程成本控制有机结合起来。具体来说，绿色制造应该是低碳、循环、高效、清洁的绿色生产过程。

A更高效的新能源汽车制造体系

目前从国内、国际来看，智能化水平为传统的汽车制造业带来了巨大变化，通过整合人工智能、云技术、区块链技术及传统的生产制造技术，我们正努力的进行传统生产工艺的升级或转型。因为很多常规汽车制造企业的整个传统生产制造工艺的升级转型需要大量资金及技术的投入，这也给新能源汽车制造企业带来了一个很好的契机：新能源汽车制造企业在起步之时就能享受到绿色科技进步带来的丰厚福利。新的生产工艺大多带有节能、环保的先天优势，同时整合了行业上先进的技术，以及国家对绿色制造的丰厚补贴，这给刚刚起步的新能源车企带来了先天优势。目前生产工艺的短流程化、生产管理的信息化、生产过程的自动化，带来的是生产成本的有效降低及生产效率的显著提高。

B更清洁的新能源汽车制造工艺

目前，国家对绿色制造的政策性倾斜带来了绿色环保的生产工艺大面积的推广。这些生产制造工艺技术，并不存在大家的主观印象：绿色环保会增加生产制造的成本。相反，这些环保的生产制造工艺由于进行了工艺流程优化、能源优化、排放优化等有益措施，更多的是带来了生产制造环节的成本的显著下降。

B.1 目前已经广泛应用的制造工艺：

a水性漆免中涂涂装工艺：

水性漆是以水作为溶剂，降低了对大气污染，不采用或仅采用少量有机溶剂。水性漆中有机溶剂含量仅有5%～15%左右，而阴极电泳漆中有机溶剂目前已降至1.2%以下，对降低污染节省资源效果显著。车的漆面在传统涂装工艺中被分为四层，即电泳、中涂、色漆、清漆。免中涂涂装工艺通过工艺的改进，把中涂层的功能加到色漆层里，将中涂层和色漆层合并成一个涂层，这样既可以减少VOC的排放，又降低了材料工艺的成本。水性漆免中涂涂装工艺，极大降低了生产过程中VOC的排放水平，使汽车涂料以及涂装工艺在环保方向取得了很大进步。

b水性胶胶黏工艺：

水性胶是用高分子为黏性原料、水做为分散剂制备成的一种对环境友好、低VOC散发的胶黏剂。现有水性胶粘剂的优点主要是环保无毒、防火安全、工艺简单等。目前，水性胶胶黏工艺的技术水平越发成熟，胶黏效果也在逐步改善。水性胶胶黏工艺生产的产品的性质目前已经达到或超过传统有机溶剂型胶黏产品，在汽车用低VOC内饰产品开发过程中已经得到了较为广泛的推广。

c摩擦焊焊接工艺：

摩擦焊采用固体摩擦过程释放出的热量进行材料间的连接，是一种新型固相连接技术。这种技术可以降低能源消耗，得到结合强度良好的接头。与传统熔焊工艺技术相比，摩擦焊的焊接过程无火花飞溅、无弧光烟尘、无需焊丝、无需气体保护，且摩擦焊工艺形成的接头组织致密、综合性能良好、焊接缺陷较少，是一种经济高效、节能环保的焊接技术，还可以焊接一些统熔焊接工艺难以或无法焊接的材料。

d自冲铆接技术（SPR）：

自冲铆接技术（SPR）是一种机械冷成型链接，SPR工艺是通过液压缸或者伺服电机提供动力将铆钉直接压入待铆接板材，形成机械互锁的冷成型连接工艺。SPR是一种稳定的板材连接技术。自冲铆接技术（SPR）可以实现多种不同材料的连接（钢、铜、铝、功能性塑料、碳纤等），连接点的疲劳强度、静态强度等性能指标均高于传统焊接工艺，工艺过程耗时低（能达到2 s以内），能耗较低，是一种应用前景广泛的绿色工艺。

B.2 目前已经成熟可以推广的制造工艺：

a数字化无模铸造精密成形

数字化无模铸造精密成型技术是一种复杂金属件数字化快速制造的方法，无需开发模具，减少了产品开发阶段模具的开发费用，数字化缩短了生产流程同时提升了铸造质量，降低了铸件能耗同时减少了废弃物的产生。目前加工费为传统工艺的10%，开发周期缩短50%以上，制造成本降低30%以上。适用于小批量的齿轮壳体、传动箱壳体、变速器壳体等铸件生产。

b零件轧制精密成型

零件轧制属于冶金轧制与机械制造的交叉。传统的轧制成型生产的产品都是等截面产品，提供的都是零部件的半成品，还需要再次加工及精细处理。而零件轧制精密成型则带来加工工艺的极大变化，节约了再次加工所消耗的能源与时间。同时，零件轧制精密成型属于连续成型工艺，生产效率极高，低噪声，低能耗，低排放，属于及其高效环保的生产工艺。目前在凸轮轴、后桥轴等结构的生产上已有尝试[8]。

c激光电弧复合焊接

激光电弧复合焊接是目前备受关注的新型焊接热源，技术手段结合了激光和电弧两个热源的优点，避免了各自的缺点。激光电弧复合焊接具有高的电弧稳定性、高能量密度、高能量利用率等显著优点，在降低能耗、降低废品率、提高效率、提高品质等方面优势明显。目前，针对采用铝合金来提高轻量化水平的技术路线下，激光电弧复合焊接是的理想焊接工艺[9]。

d可控气氛热处理

热处理生产技术重点发展的方向之一是以可控气氛为主要手段进行热处理过程。与传统的燃料炉等热处理手段相比，可控气氛热处理这类的清洁热处理技术具备能效高、排放少、材料损耗小等显著优点。

B.3 目前尚需完善但前景可观的制造工艺：

a铸锻智能成型机器人

经过编程机器人可模仿人工对锻压生产中的上料、翻转、下料等操作，在高温环境下更快、更安全的完成极具危险性和重复性的环节。

b铸锻焊热加工成型机器人工艺

经过编程的热加工机器人，可以替代工人在高温、污染、噪音的极端环境下的危重工作。包括上下料、搬运给汤、模具处理等，以及上下游工艺的全部作业。

c高能束表面处理及清洁涂镀工艺

高能束表面处理技术是采用激光束、离子束、电子束对材料表面进行改性或合金化的新工艺，主要是通过改变材料表面的化学成分或结构实现的。

d绿色镀膜技术

绿色镀膜技术集成了真空技术、机械控制、材料改性、表面工程、光电信息技术及信息科技等相关学科，采用真空复合镀膜集成技术替代或部分替代传统的电镀工艺，达到降耗、减排、根除电镀三废污染、保护环境的技术[10]。

e无切削液加工工艺

无切削液加工工艺在金属加工的过程中，少用或者不使用切削液来对加工件及刀具降温，减少了废液的排放，同时提高了生产效率及产品品质的可控性。目前的技术难点在于刀具形状的设计以及空气冷却效率的加强。

B.4 目前应加大投资力度开始研究的制造工艺：

a复合材料三维制造绿色成型工艺研究

复合材料三维制造绿色成型是指将不同功能性（互补）的材料混合在一起构建成立体的三维结构部件，这样形成的部件兼具每种子材料的优点。目前复合材料三维制造绿色成型工艺较为成型的是三维编织的方法。

b热处理信息化云及过程节能监控研究

热处理过程的能源消耗是汽车行业及其附属零部件企业中能耗最高的过程之一，通过对整个工艺的信息化管控以及实时监控，可以有效降低能耗水平。

c板材成型、硬化及连接一体化复合成型工艺

一体化复合成型的工艺措施可以显著提高生产效率，缩短工艺过程，节约能源消耗。

C低碳性的新能源汽车能源结构

我国目前的电力供应主要以火电为主，我国的能源结构导致了企业本身对非再生能源的消耗较大。同时由于供电设施因能源来源问题及环境问题只能建立在偏远地区，导致了能源产地与企业距离较远，电力输送损耗带来了浪费。在新能源汽车厂址规划时有必要选择距离能源较近的位置，或者通过在工厂周边及内部布局光伏、风能、地热能等绿色可再生能源，改善自身的能源结构，提升可再生能源占的比重。

D可循环的新能源汽车制造思路

循环包括两个方面，其一是物质循环，第二是能量循环。

物质循环优化：在生产制造工作开展的过程中，提前规划好废弃材料回收再利用的途径和方式，包装材料尽可能的采用固定可循环使用的设计，通过一体化包装设计尽量减少废弃包装材料的产生，同时对生产产生的废水、废渣进行梯次利用设计。

能量循环优化：建立能源充分利用的机制，利用工艺产生的余热对需要加热的工序进行预热，提高能量的使用效率。

3.4 新能源汽车产品的绿色使用

目前，车辆的设计工作已经开始向销售环节的下游延展，设计与制造开始更加充分的关注用户的实际体验。售后环节充电设施的配套、使用过程中故障的维修及零部件的更换的便捷性及经济性、车内空气质量对乘员健康的影响等问题极大的影响着消费者的购车体验。同时，如何让我们的消费者在使用汽车过程中更环保、更健康的体验，这是我们新能源汽车产品开发过程需要更加细致考虑的问题，下面选取目前较为热门的几个技术展开讨论一下。

a充电墙技术

充电墙技术是白天使用太阳能面板来给其蓄电，若是白天电池电量不够，便会在夜晚用低成本的电价来给其充电，然后供给家庭及汽车充电用电。目前国际主流车企都已经开始相关研究，一方面作为动力电池业务的扩展，另一方面通过不同时间能量的转移为用户提供清洁廉价的能源。充电墙技术可以采用锂电池、燃料电池、全钒液流电池、压缩空气等技术手段进行储能。

b零部件再制造技术

再制造是一种对使用过的汽车零部件产品进行修复和改造的技术。将无法再次使用或者报废的汽车零部件进行科学评估、再制造设计，利用再制造技术，使再制造产品达到或超过原产品的质量要求。再制造产品通过对废弃零部件的回购、销售，显著降低客户的用车及维护成本。

c车内环境控制

车内环境问题已成为用户关注度极高的新车状况之一。随着国人健康、环保意识的加强，用户对整车VOC水平、车内气味水平、车内电磁辐射水平、车内材料重金属元素水平等环保感知项目的要求逐步增加。同时，随着国家相关标准法规的升级，在未来车内环境问题将会成为各车企公关的重头戏。开展车内环境的控制的核心手段有三种：环保（低散发型、低有害物质、低辐射）设计、环保工艺的使用、仓储及物流过程的控制。生产一致性管控也是车内环境控制必不可少的环节。

3.5 新能源产品的安全回收、循环利用

循环经济是物质闭环流动型经济的简称，区别于不顾环境影响、物质单向流动的传统经济模式，循环经济是一种与生态和谐发展、对环境无影响的经济模式。循环经济要求把经济活动组织成一个“资源-产品-再生资源”的反馈式流程, 所有的物质和能源能在这个不断进行的经济循环中得到合理和持久的利用，从而把经济活动对自然环境的影响降低到尽可能小的程度[11]。循环经济已成为绿色产品制造的关键环节。目前新能源汽车产品相对于常规汽车相比，动力蓄电池回收利用问题突出：用于汽车的锂电池，一般5年左右电池容量衰减到初始容量80%以下，续航里程明显减少，动力蓄电池则需更换[12]。动力蓄电池更换周期较短，有造成严重环境污染的危险。工信部2018年第35号文规定于2018年8月1日起施行新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定，强制要求整车生产厂家对动力蓄电池履行回收利用责任。

由于国内电池模组缺乏统一标准、缺少成熟回收利用企业等问题，动力蓄电池回收利用产业发展滞后且缓慢，无法匹配新能源汽车的快速增长。因此，新能源汽车电池制造厂家在产品设计前期就应引入绿色设计，尽可能选用可再使用、再利用材料，同时考虑电池回收产业链上下游合作，提高动力蓄电池的回收经济性，构建动力电池回收利用体系，促进循环经济发展。

新能源汽车利用绿色设计理念，可在废旧动力蓄电池回收利用采取以下几种思路[13]：

a电池梯次利用用于储能系统。可将废旧动力蓄电池用于电网公司储能系统，可作为备用电源或电力削峰平谷，从而产生电价差创造经济效益。

b创新回收模式。通过前期产品设计，将车身与动力蓄电池整体回收，可降低包装和运输费用，并保证安全性。由于车身主体为可回收的金属，电池与车身均可全部回收，不产生材料浪费。

c定向回收工艺。新能源汽车制造厂家可与电池回收拆解企业合作，结合回收拆解企业材料回收工艺，前期电池材料定义时就选择回收利用率高的材料，可提高回收经济性。

除动力蓄电池外，新能源汽车产品在三电、电子电器件等方面较常规汽车使用率大大提高，这对材料的安全回收，循环利用提出了更高的要求。参考国外汽车回收利用体系的先进经验，汽车材料的轻量化和塑料材料的回收利用技术是未来报废汽车回收利用研究的重点[14]。对于汽车制造厂商，应从前期设计考虑以下几点以提高汽车材料的安全回收和循环经济性：

a管控汽车产品材料构成，尽可能使用高经济性的、可回收利用的、回收经济性高的来设计零部件；并采用系列化、模块化设计，减少材料使用种类。

b管控禁用物质使用，尽量避免重金属和其他有害物质的使用，从而降低报废汽车处理费用（如焊料中的铅），以保证废旧汽车回收的经济性和环境友好性。

c零件分级别管控，对回收等级更高、价值更高的零部件进行拆解分析评估，提高零部件回收利用适用性指数。

4 绿色产品体系后续可开展的评价工作

对于如何保证新能源车企绿色产品体系的有效性，我们可以通过对绿色产品及生产体系进行专业的评估来达成，具体可以参考以下三种渠道。

4.1 C-ECAP生态汽车评价

生态汽车评价，是基于绿色设计的理念，在汽车产品的设计、制造、使用、回收的全部生命周期内，对产品的环保、节能、健康等属性进行综合评估，根据评价结果进行汽车产品生态等级划分的认证活动。

4.2 中国环境标识认证

中国环境标志认证又称十环认证，产品通过该项认证表明该产品在生产、使用和处理处置过程中符合特定的环境保护要求，与同类产品相比，具有对生态环境无害、资源能源消耗低等优势。

4.3 绿色工厂、绿色园区、绿色产品、绿色供应链评价

工信部为贯彻落实《中国制造2025》、《绿色制造工程实施指南（2016-2020年）》，加快推进绿色制造，主导开展绿色工厂、绿色园区、绿色产品、绿色供应链的评价工作，具体可参考2016年发布的《工业和信息化部办公厅关于开展绿色制造体系建设的通知》。申报单位自评价、第三方评价机构评价、省级工业和信息化主管部门推荐、专家论证、复核以及网上公示等环节，最终由工信部发布[15]。

5 国际、国内的勇敢尝试

5.1 丰田公司的零排放工厂构想

根据丰田的产品计划，2050年，丰田汽车将实现产品零排放。

零排放的目标包括：生产过程的能源消耗全部采用可再生能源；生产过程没有废水废渣的排放；产品使用过程利用可再生的清洁能源；整车生命周期结束后可以做到全材料的回收利用。

具体措施：逐步降低传统内燃机动力车型的生产比例，相应提高燃料电池车、电动车以及混合动力车型的产量，最终达到整体产品的无碳化长期规划；在设计阶段开展可回收利用设计，广泛使用环保可再生的绿色生态材料以降低生产制造及回收利用过程对环境的污染，广泛采用资源回收利用系统；工业用水将广泛使用回收利用的水源降低用水量，接近零污水排放的理想状态；开展环境保护计划及环境保护工作，将绿色环保、低碳经济理念在丰田产品所在之处广泛推广。

5.2 特斯拉的先进绿色工厂

特斯拉在美国内华达州建造的超级工厂给我们带来了关于未来工厂的很好的示范：特斯拉的超级工厂将自己生产工厂所需的电力，以满足工厂生产活动对能源需求。工厂屋顶和周围山顶都将安装太阳能电池板，建立地热发电设施以，布局风力发电设施，广泛获取可再生能源。同时工厂将应用更多的绿色现代制造技术，用自动化及信息化降低对工作人员的需求。

5.3 爱驰汽车的绿色行动

众多新能源车企中的佼佼者爱驰汽车也投入了大量的环境保护工作。在设计阶段将汽车环保属性作为整车开发目标属性之一重点控制。在管理体系中设立了智慧能源部门，对产品开发、生产制造、回收利用等产品全生命周期的能源使用情况进行管控。在产品销售环节对产品进行全生命周期的管理与服务。按照工业4.0标准建设了智慧工厂：具备平台利用率高、生产效率高、绿色环保的显著优势；采用数字化双胞胎技术，设备虚拟调试，预防性维护，提高生产效率及安全性，同时减少不必要的能源消耗；使用总装信息可追溯体系，保障整车安装质量及品质控制，也确保了整车所有材料的可追溯性，也是回收利用过程强大的信息支撑；总装车间运用高柔性化生产工艺，一条生产线可实现6个车身的焊装，采用SPR“冷链接”工艺，减少能源消耗及生产过程废弃物的产生；建设了绿色环保的涂装车间，采用绿色前处理加免中涂短工艺：前处理段，重金属排放减少90%；能源消耗节省23.3元/车，废渣排放减少90%；喷涂工艺段，VOC排放减少75%；能耗降低25%；单班操作工人减少12人。

6 总结

新能源汽车的公共产品特性增加了新能源车企对环保工作推动的难度，增加了对政府扶持政策的依赖程度，直接导致了汽车整车生产企业更多的是把环保工作当成一种负担，而不是一项工作。同时，新能源汽车的私人产品是新能源汽车的主要属性，这一特性决定了新能源汽车不可能持久的享受政府补贴，政府对新能源汽车的补贴扶持政策一定会消失，新能源汽车必然会完全市场化运作。大部分企业对绿色制造中的绿色技术都存在误区，认为绿色技术都会带来产品成本的增加，但这些环保的生产制造技术由于进行了工艺流程优化、能源优化、排放优化等有益措施，带来的更多的是生产制造环节成本的显著下降。

新能源车企绿色产品需要一个高效、安全的体系来保障产品的真正绿色属性。新能源车企建设绿色产品体系的过程中，需要综合考虑新能源汽车的公共产品属性及私人产品属性：充分利用政府政策的倾斜以及商业化运作带来的品牌优势，充分协调绿色设计、绿色制造、绿色供应链、绿色使用及安全回收循环利用全部生命周期的工作，充分利用社会支持性资源及绿色技术发展的红利，充分借鉴汽车产业先进企业的工作经验。让自己的新能源汽车产品在其全生命周期中做到真正的绿色、环保、安全，成为真正意义上的绿色产品。

[1] 孙东琪,张京祥,朱传耿,胡毅,周亮等.中国生态环境质量变化态势及其空间分异分析.地理学报.Acta Geographica Sinica2012年12期.

[2] 国家制造强国建设战略咨询委员会,中国工程院战略咨询中心等.绿色制造.

[3] 工业和信息化部,国家发展改革委,科技部等.汽车产业中长期发展规划.2017年4月6日.工信部联装[2017]53号.

[4] 姜新伟.浅谈绿色环保新能源汽车发展前景.企业文化旬刊 2 (2016).

[5] 王金军.绿色产品评价体系研究.经济学研究.TB472,2018.

[6] 杨建新.产品生态设计的理论与方法.环境科学进展.1999年01期.

[7] 苗圩.以五大发展理念引领和推动制造强国建设.中国信息化. 201603.

[8] 胡正寰,王宝雨.零件轧制技术的进展.冶金设备.533页.

[9] 朱轶峰,董春林.激光电弧复合焊接技术.航空制造技术.2002年第11期.

[10] 顾晓宇.绿色镀膜技术.2012.11.

[11] 李良园.上海发展循环经济研究[M].上海:上海交通大学出版社, 2000.

[12] 刘志勇.电动汽车-中国汽车工业发展的必由之路[J].装备制造技术.2009,37(4): 111-112.

[13] 许飞.新能源汽车废旧动力蓄电池回收利用综述.河南化工,2017, 34:12-15.

[14] 李名林.美国报废汽车回收利用体系探索[J].汽车工业研究,2007 (02):45-48.

[15] 工业和信息化部等.工业和信息化部办公厅关于开展绿色制造体系建设的通知.2016.

A Review of Green Products System in New Energy Vehicle OEM

Jiang Weinan1, Li Lin2, Wang Yongqian2

（1.CHJ AutomotiveCo., Ltd, Beijing 100000; 2.Aiways Automobile (Shanghai) Co., Ltd, Shanghai 200000）

With the increase of environmental and regulatory pressure, the high pollution traditional vehicle OEMhas also reached the key point of changing, and the new energy vehicle OEMgets the chanceof development. As new energy vehicles no longer consume the fossil fuels in the driving process, they become a hybrid product with bothpublicproduct attributes and private product attributes. And the new energy automobile products also take the green environmental protection as one of the selling points. But if one new energy automotive product wants to be a green product, we should carry out the whole life cycle system work in five points: green design, green manufacturing, green supply chain, green driving and recycling (Circular Economy). The five links above are interlinked, collaborative and indispensable, which together build the green product system of new energy vehicles OEM.

New Energy Vehicle OEM;Automobiles;Hybrid Products;Green Products;Green Design;Green Manu -facturing;Green Supply Chain;Green Driving;Recycling;Life Cycle

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1671-7988(2019)03-26-08

U469.7

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姜伟男，就职于北京车和家信息技术有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.03.008