汽車行業(yè)能耗分析
1.我國(guó)工業(yè)行業(yè)能源消耗現(xiàn)狀
隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，能源需求不斷膨 脹。2007年我國(guó)能源生產(chǎn)量和消費(fèi)量分別達(dá)到23.7億t標(biāo)準(zhǔn)煤和26，5億t標(biāo)準(zhǔn)煤，成為名副其實(shí)的世界第二大能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)；2008年全年能 源消費(fèi)總量經(jīng)過初步估算將達(dá)28，5億t標(biāo)準(zhǔn)煤，比2007年增長(zhǎng)4.0%。而能源消費(fèi)總量中工業(yè)能耗占比達(dá)70%左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界發(fā)達(dá)國(guó)家的平均水平 (美國(guó)的工業(yè)能耗占全國(guó)總能耗的比重不到20%，日本不到30%)，因此降低工業(yè)能耗對(duì)我國(guó)能耗消耗總量具有舉足輕重的影響。
汽車是工業(yè)能 耗大戶，我國(guó)每年新增石油需求的2／3用于交通運(yùn)輸業(yè)。汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展使我國(guó)的石油戰(zhàn)略面臨的壓力日漸增加。在過去15年里，我國(guó)成為世界石油消費(fèi)增 長(zhǎng)最快的國(guó)家，而汽車的能耗占總能耗的前列。由于石油是不可再生資源，在未來將面臨枯竭的危險(xiǎn)；同時(shí)，能源價(jià)格不斷上漲，曾在2008年7月11日攻上 147.27美元的歷史新高。盡管后來由于國(guó)際金融危機(jī)的影響，油價(jià)連續(xù)下跌，但經(jīng)濟(jì)學(xué)家普遍認(rèn)為，這樣的趨勢(shì)不可能一直持續(xù)下去，隨著世界經(jīng)濟(jì)的逐漸復(fù) 蘇，油價(jià)也將會(huì)逐漸回升。在工業(yè)體系中，汽車工業(yè)總產(chǎn)值接近我國(guó)工業(yè)總產(chǎn)值的5%，這在一定程度上影響了全國(guó)單位GDP能耗的數(shù)值。因此，汽車行業(yè)的能耗 分析與節(jié)能技術(shù)的研究對(duì)于全社會(huì)的節(jié)能有比較大的貢獻(xiàn)度。
2.汽車行業(yè)能耗指標(biāo)分析
(1)汽車行業(yè)與全國(guó)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析
從表1可以看出，相對(duì)于全國(guó)總體能耗水平，汽車行業(yè)萬(wàn)元產(chǎn)值能耗相對(duì)是偏低的。
(2)汽車行業(yè)內(nèi)部不同類型企業(yè)的能耗統(tǒng)計(jì)分析
汽車行業(yè)按產(chǎn)品類型可分為整車制造企業(yè)和相關(guān)企業(yè)(包括改裝汽車、摩托車、車用發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車／摩托車配件等)。
從表2可以看出，在汽車行業(yè)中，占企業(yè)總數(shù)量不足5%的整車企業(yè)，工業(yè)總產(chǎn)值竟占到全行業(yè)的60%左右，能源消耗量占全行業(yè)的50%左右。
對(duì)于整車企業(yè)而言，由于產(chǎn)品不同、產(chǎn)量不同、地理位置不同，單位產(chǎn)品的能耗會(huì)有一定差距。但從對(duì)2007年國(guó)內(nèi)部分大型整車制造企業(yè)能耗的統(tǒng)計(jì)(見表3) 可以看出，就是對(duì)于產(chǎn)品類似、產(chǎn)量接近、制造工藝類似、地理位置接近的企業(yè)，由于企業(yè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案不同和運(yùn)行管理方面的差異，不同企業(yè)間單位產(chǎn)品能耗竟 相差50%以上。這正是說明在汽車TU設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理等方面很有可能挖掘潛力的地方。
對(duì)于相關(guān)企業(yè)而言，裝配技術(shù)水平落后、生產(chǎn)效率低、附加值低、污染重、能耗高是它們的通病。
由于汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、關(guān)聯(lián)度大，能源消耗高度集中，因此，做好每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的節(jié)能工作對(duì)整個(gè)汽車行業(yè)的節(jié)能都有舉足輕重的影響。
汽車行業(yè)節(jié)能技術(shù)研究
1.整車制造企業(yè)節(jié)能技術(shù)
一般來說，整車制造企業(yè)節(jié)能技術(shù)可從工藝、電氣、給排水、暖通與空調(diào)、動(dòng)力等幾個(gè)方面進(jìn)行研究。
(1)工藝節(jié)能
一般整車制造企業(yè)主要生產(chǎn)部門包括焊接、涂裝、總裝、沖壓四大車間。
A.焊裝車間工藝節(jié)能
●大量選用電阻電焊機(jī)和C02氣體保護(hù)焊機(jī)等高效節(jié)能設(shè)備，在同等焊接條件下，C02氣體保護(hù)焊的綜合能耗是手工電弧焊的60%左右，生產(chǎn)率可提高 1.2-2.4倍，每臺(tái)可年節(jié)電6000度。電阻點(diǎn)焊機(jī)相對(duì)于手工電弧焊和C02氣體保護(hù)焊而言，由于焊接時(shí)靠母材自身的加熱熔化被焊接在一起，因而不需 填充金屬材料，節(jié)約了大量焊材。同時(shí)提高了生產(chǎn)效率，保證了焊接質(zhì)量。
●選用一體式懸掛點(diǎn)焊機(jī)，與分體式焊機(jī)比較，可節(jié)約電能75%以上，同時(shí)可減少水、氣耗量，對(duì)比分體式焊機(jī)每臺(tái)焊接設(shè)備循環(huán)水用量由1.7m3／h降低到1.3m3／h。并可簡(jiǎn)化桁架結(jié)構(gòu)，節(jié)約安裝材料和工時(shí)。
●采用電阻點(diǎn)焊工藝，不需填充金屬材料、節(jié)約了大量焊材，同時(shí)提高焊接質(zhì)量，減少零件加工余量。
●選用焊機(jī)群控系統(tǒng)，可以根據(jù)電網(wǎng)電壓自動(dòng)限制同時(shí)通電的焊機(jī)數(shù)量，并達(dá)到三相用電的功率平衡，可降低供電變壓器容量，節(jié)約能源。
B.涂裝車間工藝節(jié)能
●采用濕碰濕“3C18”涂裝工藝。與傳統(tǒng)的“3C2B”涂裝工藝相比，取消了對(duì)中涂層進(jìn)行打磨擦凈的工作量，中涂材料消耗降低20%左右；減少了中涂打磨、擦凈、噴涂、烘干等涂裝設(shè)備的投資和占地面積；生產(chǎn)效率提高，能耗節(jié)能40%左右。
●在涂裝過程中應(yīng)用涂料循環(huán)技術(shù)，如超濾法、冷卻法和靜電吸附法回收水性漆技術(shù)、過噴漆霧的水性漆回收技術(shù)及粉末漿再循環(huán)利用技術(shù)，可使涂裝線的涂料利用率得到很大提高。
●采用新的涂裝設(shè)備如ESTA(自動(dòng)靜電高轉(zhuǎn)速旋杯)+ESTA金屬漆代替?zhèn)鹘y(tǒng)的ESTA+Spraymate(自動(dòng)氣噴槍)，可將涂料的利用率由40%-50%提高到70%-80%，同時(shí)還可減少噴涂缺陷，降低返工率。
C.總裝工藝節(jié)能
●非標(biāo)設(shè)備采用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)，尤其在運(yùn)動(dòng)部件上，在滿足剛性和強(qiáng)度的前提下，盡量降低自重，減輕能源消耗，每降低1kW安裝容量，每年可節(jié)約用電3576度。
●整車下線加注的油液采用定量加注，其中柴油的加注量按照整車下線后檢測(cè)、路試、調(diào)修、發(fā)運(yùn)的實(shí)際需要考核進(jìn)行加注。避免多加。如每車下線時(shí)少加1L柴油，每年就可節(jié)約汽油100m3。對(duì)裝配過程中各種輔料按單車耗量進(jìn)行考核。
●整車補(bǔ)漆室不采用全室加熱，而采用紅外烤燈對(duì)修補(bǔ)車體的局部進(jìn)行加熱，降低了能耗。
●整車通過式淋雨室自帶過濾裝置，淋雨用水定期更換即可，同時(shí)在淋雨室末端出口外的地面上鋪柵格板，即可保證地面清潔，又可將車底盤滴下的水收集回用，提高水的利用率。
D.沖壓車間工藝節(jié)能
●采用的機(jī)械連桿伺服壓力機(jī)的能耗是相同輸出壓力的機(jī)械壓力機(jī)的40%，油壓機(jī)的30%，這是因?yàn)樵趬毫C(jī)滑塊下降、上升減速時(shí)，伺服電機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)，電力輸回電網(wǎng)重新利用。
●在模具設(shè)計(jì)方面，采用一模雙型，從而提高生產(chǎn)效率以及節(jié)省原材料消耗。
●大型沖壓設(shè)備采用左右移動(dòng)工作臺(tái)和模具快速夾緊系統(tǒng)，能夠使換模時(shí)間縮短到15分鐘以內(nèi)，提高了設(shè)備的開動(dòng)率，降低設(shè)備空載時(shí)間，節(jié)約能耗。
(2)電氣節(jié)能
●選用節(jié)能變壓器：在選擇變壓器容量和參數(shù)時(shí)，根據(jù)負(fù)荷情況，綜合考慮投資和年運(yùn)行費(fèi)用，對(duì)負(fù)荷合理分配，選取低能耗變壓器。
●選用節(jié)能燈具：在照明設(shè)計(jì)中，在保證不降低作業(yè)面視覺要求，不降低照明質(zhì)量的前提下，采用節(jié)能型光源，力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失，從而最大限度地 利用光能，如充分采用自然光、嚴(yán)格按照明設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定的照度標(biāo)準(zhǔn)、視覺要求、照明功率密度等進(jìn)行設(shè)計(jì)，不能隨意降低或提高；一般房間采用高效發(fā)光的熒關(guān) 燈，車間照明采用金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源；走廊及樓梯間照明采用供電、聲控、紅外等職能化的自動(dòng)控制系統(tǒng)，以達(dá)到節(jié)約照明用電和延長(zhǎng)照明產(chǎn)品壽命 的目的。廠區(qū)照明盡量選用太陽(yáng)能光源。
(3)給排水節(jié)能
●采用高效、低噪音、節(jié)能冷卻塔和節(jié)能型水泵。生產(chǎn)、生活用水系統(tǒng)及 部分循環(huán)水系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速控制器其特有的軟啟動(dòng)方式可以減小水泵啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的；中擊，大大降低電能消耗。變頻控制能滿足恒壓變量供水的需要，使供水 管網(wǎng)的末端壓力保持恒定，使得整個(gè)供水系統(tǒng)始終保持高效節(jié)能的最佳狀態(tài)，最終達(dá)到節(jié)電、節(jié)水的目的。
●設(shè)備用水盡可能采用循環(huán)系統(tǒng)，達(dá)到節(jié) 約用水，提高水的利用率。各車間及站房的循環(huán)水系統(tǒng)分別與之貼臨設(shè)置，冷卻塔均采用加深水盤；冷卻塔均設(shè)置在循環(huán)水泵房的屋面上，減少循環(huán)水輸送管道長(zhǎng) 度，減少管路能量損失。推進(jìn)節(jié)水與污水處理工作。廠區(qū)污水管道經(jīng)過初步污水處理設(shè)施處理，達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)后才可排入污水管。
(4)暖通與空調(diào)節(jié)能
●制冷機(jī)優(yōu)先選用能效比高、IPLV值大的冷水機(jī)組，提供必要冷量所耗電量較小。
●中央制冷站冷水機(jī)組采用10kV離心式冷水機(jī)組，可減少配電系統(tǒng)和冷凍水輸送系統(tǒng)的初投資和運(yùn)行費(fèi)用。設(shè)機(jī)房群控系統(tǒng)，根據(jù)車間負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)冷水機(jī)組的運(yùn)行臺(tái)數(shù)。
●根據(jù)風(fēng)機(jī)的所需動(dòng)力消耗正比于全壓、風(fēng)量，反比于全壓效率。故在設(shè)計(jì)中對(duì)焊裝車間污染源盡可能的采取良好的密封，在不影響工藝設(shè)備運(yùn)行的情況下優(yōu)化排風(fēng)罩，以減少風(fēng)量，降低風(fēng)機(jī)能耗。
●空調(diào)系統(tǒng)送回風(fēng)管和崗位送風(fēng)管采用玻鎂復(fù)合風(fēng)管或采用玻璃棉氈保溫，減少了輸送損耗。
●空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置室內(nèi)外溫濕度等遙測(cè)儀表，系統(tǒng)可根據(jù)負(fù)荷變化自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行。
(5)動(dòng)力節(jié)能
●采用功率低的螺桿雙級(jí)壓縮機(jī)，相比單級(jí)螺桿壓縮機(jī)節(jié)能約15%左右，在同等功率下，其排氣量可增加2%—18%。并合理設(shè)置壓縮機(jī)臺(tái)數(shù)，其產(chǎn)氣量可根據(jù)管網(wǎng)壓力波動(dòng)調(diào)節(jié)產(chǎn)氣量，減少不必要的壓縮空氣量消耗的能源。
●組合式低露點(diǎn)干燥機(jī)對(duì)比吸附式干燥機(jī)大幅度降低吸附劑再生氣耗，并可降低制冷壓縮機(jī)耗電量20%-40%。
●鍋爐選用具有高效率燃燒器的產(chǎn)品提高燃?xì)鉄嶂道寐剩細(xì)忮仩t熱效率可以達(dá)到92%。水泵均選用高效、節(jié)能、低噪聲的水泵產(chǎn)品，并根據(jù)熱負(fù)荷的變化在控制鍋爐及循環(huán)水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，使循環(huán)水泵始終處在水泵運(yùn)行曲線的高效區(qū)域運(yùn)行。
2.相關(guān)企業(yè)節(jié)能技術(shù)
相對(duì)于大型整車企業(yè)而言，相關(guān)企業(yè)比較分散，其中的高能耗企業(yè)主要是鑄造、零部件類等企業(yè)。
(1)汽車鑄造業(yè)節(jié)能
當(dāng)今社會(huì)人們已經(jīng)再不能原諒鑄造業(yè)這個(gè)能源消耗大戶和污染大戶放任自流了。我國(guó)汽車鑄造業(yè)必須走高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保之路，走綠色鑄造之路。
以汽車缸體、缸蓋和變速器殼體三種典型的汽車鑄件為例，節(jié)能技術(shù)包括：
A.汽車缸體
●采用電伺服系統(tǒng)代替造型線慣常所用的液壓、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)，使造型線節(jié)拍進(jìn)一步加快，并.BE行可靠性大大提高，同時(shí)明顯地簡(jiǎn)化了液壓控制系統(tǒng)，使維護(hù)保養(yǎng)工作量也相應(yīng)減少。
●采用KCY-CORE%藝，利用砂芯上開設(shè)的工藝孔，二次填砂固化，使多個(gè)砂芯為一個(gè)整體組合砂芯，然后整體涂料、烘干，保證鑄件質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。
●沖天爐宜采用水冷熱風(fēng)除塵沖天爐，熱風(fēng)可以提高鐵水溫度與質(zhì)量及熔化率。用具有高發(fā)熱值的鑄造焦取代；臺(tái)金焦對(duì)提高鐵水溫度，保證鐵水質(zhì)量，提高熔化效率。
●采用氣壓澆包和接觸式澆注工藝，有利于節(jié)約鐵水，保證質(zhì)量和保護(hù)砂箱。
B.汽車缸蓋
●采用頂注方式澆注，可與鑄型的冷卻系統(tǒng)相配合，便于順序凝固的形成，從而顯著提高鑄件的致密性。
●采用連續(xù)高效的燃?xì)鉅t來實(shí)現(xiàn)爐料預(yù)熱、連續(xù)熔化、成份均勻、溫控精確、節(jié)約能源、適于大量生產(chǎn)。應(yīng)注意爐料要潔凈，除用一般的鋁液清煉，變質(zhì)處理方法外，可采用鋁合金熔劑噴吹綜合處理裝置，使精煉、變質(zhì)、品粒細(xì)化一步完成。
C.變速器殼體
●為提高壓鑄件質(zhì)量，可采用低速中壓填充壓鑄、雙壓射；中頭壓鑄、真空壓鑄、加氧壓鑄生產(chǎn)中的噴涂料、澆注和取件都是自動(dòng)的，并且有校正壓鑄機(jī)和鑄件形成狀況的在線檢測(cè)裝置。
(2)汽車零部件業(yè)節(jié)能
節(jié)能環(huán)保的關(guān)鍵零部件是發(fā)動(dòng)機(jī)、輪胎、制動(dòng)摩擦片、蓄電池等。
●提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率。主要包括：可變進(jìn)氣技術(shù)，稀燃技術(shù)，直噴技術(shù)，增壓、中冷技術(shù)，均質(zhì)壓燃技術(shù)等，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)。也可采用發(fā)動(dòng)機(jī)智能可 變氣缸技術(shù)，根據(jù)車輛運(yùn)行情況實(shí)時(shí)調(diào)整氣缸工作狀態(tài)，可節(jié)油15%—30%，尾氣CO、CH化合物可減少80%，大幅度提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性 能。
●汽車輪胎胎面配方中，改善輪胎結(jié)構(gòu)，降低輪胎滾動(dòng)阻力。以20-25質(zhì)量份的反式異戊橡膠(TPI)替代等量的乳聚丁苯膠(ESBR)，制成的輪胎可使汽車單位油耗降低2.5%。
●采用陶瓷制動(dòng)摩擦片。陶瓷制動(dòng)摩擦片由陶瓷纖維、不含鐵的填料物質(zhì)、膠粘劑和少量的金屬組成，既可解決汽車制動(dòng)摩擦片的環(huán)保問題，又可實(shí)現(xiàn)自主化。
●采用氫燃料電池動(dòng)力系列混合傳動(dòng)系，結(jié)合車載氫燃料電池發(fā)電機(jī)和鋰電子蓄電池的優(yōu)點(diǎn)，可減小電池系統(tǒng)的尺寸、重量、成本和復(fù)雜性。
走節(jié)能環(huán)保的道路，是汽車工業(yè)發(fā)展的必由之路。要實(shí)現(xiàn)中國(guó)汽車行業(yè)的節(jié)能減排，一方面政府部門要盡快實(shí)施相關(guān)政策措施：進(jìn)一步建立和完善節(jié)能減排的法律 法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系、利用關(guān)稅手段鼓勵(lì)節(jié)能環(huán)保汽車發(fā)展、切實(shí)加強(qiáng)對(duì)機(jī)動(dòng)車污染排放的監(jiān)控管理、加強(qiáng)環(huán)保生產(chǎn)一致性檢查及違規(guī)的處置力度，做好服務(wù)工作，為節(jié) 能環(huán)保汽車的發(fā)展?fàn)I造良好的條件和環(huán)境。另一方面，企業(yè)要廣泛的開展技術(shù)合作，改良產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)低油耗和低排放，確定新能源汽車的研發(fā)與生產(chǎn)方向。只有政企 合力才能打造節(jié)能減排循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。
1.我國(guó)工業(yè)行業(yè)能源消耗現(xiàn)狀
隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，能源需求不斷膨 脹。2007年我國(guó)能源生產(chǎn)量和消費(fèi)量分別達(dá)到23.7億t標(biāo)準(zhǔn)煤和26，5億t標(biāo)準(zhǔn)煤，成為名副其實(shí)的世界第二大能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)；2008年全年能 源消費(fèi)總量經(jīng)過初步估算將達(dá)28，5億t標(biāo)準(zhǔn)煤，比2007年增長(zhǎng)4.0%。而能源消費(fèi)總量中工業(yè)能耗占比達(dá)70%左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界發(fā)達(dá)國(guó)家的平均水平 (美國(guó)的工業(yè)能耗占全國(guó)總能耗的比重不到20%，日本不到30%)，因此降低工業(yè)能耗對(duì)我國(guó)能耗消耗總量具有舉足輕重的影響。
汽車是工業(yè)能 耗大戶，我國(guó)每年新增石油需求的2／3用于交通運(yùn)輸業(yè)。汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展使我國(guó)的石油戰(zhàn)略面臨的壓力日漸增加。在過去15年里，我國(guó)成為世界石油消費(fèi)增 長(zhǎng)最快的國(guó)家，而汽車的能耗占總能耗的前列。由于石油是不可再生資源，在未來將面臨枯竭的危險(xiǎn)；同時(shí)，能源價(jià)格不斷上漲，曾在2008年7月11日攻上 147.27美元的歷史新高。盡管后來由于國(guó)際金融危機(jī)的影響，油價(jià)連續(xù)下跌，但經(jīng)濟(jì)學(xué)家普遍認(rèn)為，這樣的趨勢(shì)不可能一直持續(xù)下去，隨著世界經(jīng)濟(jì)的逐漸復(fù) 蘇，油價(jià)也將會(huì)逐漸回升。在工業(yè)體系中，汽車工業(yè)總產(chǎn)值接近我國(guó)工業(yè)總產(chǎn)值的5%，這在一定程度上影響了全國(guó)單位GDP能耗的數(shù)值。因此，汽車行業(yè)的能耗 分析與節(jié)能技術(shù)的研究對(duì)于全社會(huì)的節(jié)能有比較大的貢獻(xiàn)度。
2.汽車行業(yè)能耗指標(biāo)分析
(1)汽車行業(yè)與全國(guó)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析
從表1可以看出，相對(duì)于全國(guó)總體能耗水平，汽車行業(yè)萬(wàn)元產(chǎn)值能耗相對(duì)是偏低的。
(2)汽車行業(yè)內(nèi)部不同類型企業(yè)的能耗統(tǒng)計(jì)分析
汽車行業(yè)按產(chǎn)品類型可分為整車制造企業(yè)和相關(guān)企業(yè)(包括改裝汽車、摩托車、車用發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車／摩托車配件等)。
從表2可以看出，在汽車行業(yè)中，占企業(yè)總數(shù)量不足5%的整車企業(yè)，工業(yè)總產(chǎn)值竟占到全行業(yè)的60%左右，能源消耗量占全行業(yè)的50%左右。
對(duì)于整車企業(yè)而言，由于產(chǎn)品不同、產(chǎn)量不同、地理位置不同，單位產(chǎn)品的能耗會(huì)有一定差距。但從對(duì)2007年國(guó)內(nèi)部分大型整車制造企業(yè)能耗的統(tǒng)計(jì)(見表3) 可以看出，就是對(duì)于產(chǎn)品類似、產(chǎn)量接近、制造工藝類似、地理位置接近的企業(yè)，由于企業(yè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案不同和運(yùn)行管理方面的差異，不同企業(yè)間單位產(chǎn)品能耗竟 相差50%以上。這正是說明在汽車TU設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理等方面很有可能挖掘潛力的地方。
對(duì)于相關(guān)企業(yè)而言，裝配技術(shù)水平落后、生產(chǎn)效率低、附加值低、污染重、能耗高是它們的通病。
由于汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、關(guān)聯(lián)度大，能源消耗高度集中，因此，做好每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的節(jié)能工作對(duì)整個(gè)汽車行業(yè)的節(jié)能都有舉足輕重的影響。
汽車行業(yè)節(jié)能技術(shù)研究
1.整車制造企業(yè)節(jié)能技術(shù)
一般來說，整車制造企業(yè)節(jié)能技術(shù)可從工藝、電氣、給排水、暖通與空調(diào)、動(dòng)力等幾個(gè)方面進(jìn)行研究。
(1)工藝節(jié)能
一般整車制造企業(yè)主要生產(chǎn)部門包括焊接、涂裝、總裝、沖壓四大車間。
A.焊裝車間工藝節(jié)能
●大量選用電阻電焊機(jī)和C02氣體保護(hù)焊機(jī)等高效節(jié)能設(shè)備，在同等焊接條件下，C02氣體保護(hù)焊的綜合能耗是手工電弧焊的60%左右，生產(chǎn)率可提高 1.2-2.4倍，每臺(tái)可年節(jié)電6000度。電阻點(diǎn)焊機(jī)相對(duì)于手工電弧焊和C02氣體保護(hù)焊而言，由于焊接時(shí)靠母材自身的加熱熔化被焊接在一起，因而不需 填充金屬材料，節(jié)約了大量焊材。同時(shí)提高了生產(chǎn)效率，保證了焊接質(zhì)量。
●選用一體式懸掛點(diǎn)焊機(jī)，與分體式焊機(jī)比較，可節(jié)約電能75%以上，同時(shí)可減少水、氣耗量，對(duì)比分體式焊機(jī)每臺(tái)焊接設(shè)備循環(huán)水用量由1.7m3／h降低到1.3m3／h。并可簡(jiǎn)化桁架結(jié)構(gòu)，節(jié)約安裝材料和工時(shí)。
●采用電阻點(diǎn)焊工藝，不需填充金屬材料、節(jié)約了大量焊材，同時(shí)提高焊接質(zhì)量，減少零件加工余量。
●選用焊機(jī)群控系統(tǒng)，可以根據(jù)電網(wǎng)電壓自動(dòng)限制同時(shí)通電的焊機(jī)數(shù)量，并達(dá)到三相用電的功率平衡，可降低供電變壓器容量，節(jié)約能源。
B.涂裝車間工藝節(jié)能
●采用濕碰濕“3C18”涂裝工藝。與傳統(tǒng)的“3C2B”涂裝工藝相比，取消了對(duì)中涂層進(jìn)行打磨擦凈的工作量，中涂材料消耗降低20%左右；減少了中涂打磨、擦凈、噴涂、烘干等涂裝設(shè)備的投資和占地面積；生產(chǎn)效率提高，能耗節(jié)能40%左右。
●在涂裝過程中應(yīng)用涂料循環(huán)技術(shù)，如超濾法、冷卻法和靜電吸附法回收水性漆技術(shù)、過噴漆霧的水性漆回收技術(shù)及粉末漿再循環(huán)利用技術(shù)，可使涂裝線的涂料利用率得到很大提高。
●采用新的涂裝設(shè)備如ESTA(自動(dòng)靜電高轉(zhuǎn)速旋杯)+ESTA金屬漆代替?zhèn)鹘y(tǒng)的ESTA+Spraymate(自動(dòng)氣噴槍)，可將涂料的利用率由40%-50%提高到70%-80%，同時(shí)還可減少噴涂缺陷，降低返工率。
C.總裝工藝節(jié)能
●非標(biāo)設(shè)備采用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)，尤其在運(yùn)動(dòng)部件上，在滿足剛性和強(qiáng)度的前提下，盡量降低自重，減輕能源消耗，每降低1kW安裝容量，每年可節(jié)約用電3576度。
●整車下線加注的油液采用定量加注，其中柴油的加注量按照整車下線后檢測(cè)、路試、調(diào)修、發(fā)運(yùn)的實(shí)際需要考核進(jìn)行加注。避免多加。如每車下線時(shí)少加1L柴油，每年就可節(jié)約汽油100m3。對(duì)裝配過程中各種輔料按單車耗量進(jìn)行考核。
●整車補(bǔ)漆室不采用全室加熱，而采用紅外烤燈對(duì)修補(bǔ)車體的局部進(jìn)行加熱，降低了能耗。
●整車通過式淋雨室自帶過濾裝置，淋雨用水定期更換即可，同時(shí)在淋雨室末端出口外的地面上鋪柵格板，即可保證地面清潔，又可將車底盤滴下的水收集回用，提高水的利用率。
D.沖壓車間工藝節(jié)能
●采用的機(jī)械連桿伺服壓力機(jī)的能耗是相同輸出壓力的機(jī)械壓力機(jī)的40%，油壓機(jī)的30%，這是因?yàn)樵趬毫C(jī)滑塊下降、上升減速時(shí)，伺服電機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)，電力輸回電網(wǎng)重新利用。
●在模具設(shè)計(jì)方面，采用一模雙型，從而提高生產(chǎn)效率以及節(jié)省原材料消耗。
●大型沖壓設(shè)備采用左右移動(dòng)工作臺(tái)和模具快速夾緊系統(tǒng)，能夠使換模時(shí)間縮短到15分鐘以內(nèi)，提高了設(shè)備的開動(dòng)率，降低設(shè)備空載時(shí)間，節(jié)約能耗。
(2)電氣節(jié)能
●選用節(jié)能變壓器：在選擇變壓器容量和參數(shù)時(shí)，根據(jù)負(fù)荷情況，綜合考慮投資和年運(yùn)行費(fèi)用，對(duì)負(fù)荷合理分配，選取低能耗變壓器。
●選用節(jié)能燈具：在照明設(shè)計(jì)中，在保證不降低作業(yè)面視覺要求，不降低照明質(zhì)量的前提下，采用節(jié)能型光源，力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失，從而最大限度地 利用光能，如充分采用自然光、嚴(yán)格按照明設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定的照度標(biāo)準(zhǔn)、視覺要求、照明功率密度等進(jìn)行設(shè)計(jì)，不能隨意降低或提高；一般房間采用高效發(fā)光的熒關(guān) 燈，車間照明采用金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源；走廊及樓梯間照明采用供電、聲控、紅外等職能化的自動(dòng)控制系統(tǒng)，以達(dá)到節(jié)約照明用電和延長(zhǎng)照明產(chǎn)品壽命 的目的。廠區(qū)照明盡量選用太陽(yáng)能光源。
(3)給排水節(jié)能
●采用高效、低噪音、節(jié)能冷卻塔和節(jié)能型水泵。生產(chǎn)、生活用水系統(tǒng)及 部分循環(huán)水系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速控制器其特有的軟啟動(dòng)方式可以減小水泵啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的；中擊，大大降低電能消耗。變頻控制能滿足恒壓變量供水的需要，使供水 管網(wǎng)的末端壓力保持恒定，使得整個(gè)供水系統(tǒng)始終保持高效節(jié)能的最佳狀態(tài)，最終達(dá)到節(jié)電、節(jié)水的目的。
●設(shè)備用水盡可能采用循環(huán)系統(tǒng)，達(dá)到節(jié) 約用水，提高水的利用率。各車間及站房的循環(huán)水系統(tǒng)分別與之貼臨設(shè)置，冷卻塔均采用加深水盤；冷卻塔均設(shè)置在循環(huán)水泵房的屋面上，減少循環(huán)水輸送管道長(zhǎng) 度，減少管路能量損失。推進(jìn)節(jié)水與污水處理工作。廠區(qū)污水管道經(jīng)過初步污水處理設(shè)施處理，達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)后才可排入污水管。
(4)暖通與空調(diào)節(jié)能
●制冷機(jī)優(yōu)先選用能效比高、IPLV值大的冷水機(jī)組，提供必要冷量所耗電量較小。
●中央制冷站冷水機(jī)組采用10kV離心式冷水機(jī)組，可減少配電系統(tǒng)和冷凍水輸送系統(tǒng)的初投資和運(yùn)行費(fèi)用。設(shè)機(jī)房群控系統(tǒng)，根據(jù)車間負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)冷水機(jī)組的運(yùn)行臺(tái)數(shù)。
●根據(jù)風(fēng)機(jī)的所需動(dòng)力消耗正比于全壓、風(fēng)量，反比于全壓效率。故在設(shè)計(jì)中對(duì)焊裝車間污染源盡可能的采取良好的密封，在不影響工藝設(shè)備運(yùn)行的情況下優(yōu)化排風(fēng)罩，以減少風(fēng)量，降低風(fēng)機(jī)能耗。
●空調(diào)系統(tǒng)送回風(fēng)管和崗位送風(fēng)管采用玻鎂復(fù)合風(fēng)管或采用玻璃棉氈保溫，減少了輸送損耗。
●空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置室內(nèi)外溫濕度等遙測(cè)儀表，系統(tǒng)可根據(jù)負(fù)荷變化自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行。
(5)動(dòng)力節(jié)能
●采用功率低的螺桿雙級(jí)壓縮機(jī)，相比單級(jí)螺桿壓縮機(jī)節(jié)能約15%左右，在同等功率下，其排氣量可增加2%—18%。并合理設(shè)置壓縮機(jī)臺(tái)數(shù)，其產(chǎn)氣量可根據(jù)管網(wǎng)壓力波動(dòng)調(diào)節(jié)產(chǎn)氣量，減少不必要的壓縮空氣量消耗的能源。
●組合式低露點(diǎn)干燥機(jī)對(duì)比吸附式干燥機(jī)大幅度降低吸附劑再生氣耗，并可降低制冷壓縮機(jī)耗電量20%-40%。
●鍋爐選用具有高效率燃燒器的產(chǎn)品提高燃?xì)鉄嶂道寐剩細(xì)忮仩t熱效率可以達(dá)到92%。水泵均選用高效、節(jié)能、低噪聲的水泵產(chǎn)品，并根據(jù)熱負(fù)荷的變化在控制鍋爐及循環(huán)水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，使循環(huán)水泵始終處在水泵運(yùn)行曲線的高效區(qū)域運(yùn)行。
2.相關(guān)企業(yè)節(jié)能技術(shù)
相對(duì)于大型整車企業(yè)而言，相關(guān)企業(yè)比較分散，其中的高能耗企業(yè)主要是鑄造、零部件類等企業(yè)。
(1)汽車鑄造業(yè)節(jié)能
當(dāng)今社會(huì)人們已經(jīng)再不能原諒鑄造業(yè)這個(gè)能源消耗大戶和污染大戶放任自流了。我國(guó)汽車鑄造業(yè)必須走高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保之路，走綠色鑄造之路。
以汽車缸體、缸蓋和變速器殼體三種典型的汽車鑄件為例，節(jié)能技術(shù)包括：
A.汽車缸體
●采用電伺服系統(tǒng)代替造型線慣常所用的液壓、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)，使造型線節(jié)拍進(jìn)一步加快，并.BE行可靠性大大提高，同時(shí)明顯地簡(jiǎn)化了液壓控制系統(tǒng)，使維護(hù)保養(yǎng)工作量也相應(yīng)減少。
●采用KCY-CORE%藝，利用砂芯上開設(shè)的工藝孔，二次填砂固化，使多個(gè)砂芯為一個(gè)整體組合砂芯，然后整體涂料、烘干，保證鑄件質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。
●沖天爐宜采用水冷熱風(fēng)除塵沖天爐，熱風(fēng)可以提高鐵水溫度與質(zhì)量及熔化率。用具有高發(fā)熱值的鑄造焦取代；臺(tái)金焦對(duì)提高鐵水溫度，保證鐵水質(zhì)量，提高熔化效率。
●采用氣壓澆包和接觸式澆注工藝，有利于節(jié)約鐵水，保證質(zhì)量和保護(hù)砂箱。
B.汽車缸蓋
●采用頂注方式澆注，可與鑄型的冷卻系統(tǒng)相配合，便于順序凝固的形成，從而顯著提高鑄件的致密性。
●采用連續(xù)高效的燃?xì)鉅t來實(shí)現(xiàn)爐料預(yù)熱、連續(xù)熔化、成份均勻、溫控精確、節(jié)約能源、適于大量生產(chǎn)。應(yīng)注意爐料要潔凈，除用一般的鋁液清煉，變質(zhì)處理方法外，可采用鋁合金熔劑噴吹綜合處理裝置，使精煉、變質(zhì)、品粒細(xì)化一步完成。
C.變速器殼體
●為提高壓鑄件質(zhì)量，可采用低速中壓填充壓鑄、雙壓射；中頭壓鑄、真空壓鑄、加氧壓鑄生產(chǎn)中的噴涂料、澆注和取件都是自動(dòng)的，并且有校正壓鑄機(jī)和鑄件形成狀況的在線檢測(cè)裝置。
(2)汽車零部件業(yè)節(jié)能
節(jié)能環(huán)保的關(guān)鍵零部件是發(fā)動(dòng)機(jī)、輪胎、制動(dòng)摩擦片、蓄電池等。
●提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率。主要包括：可變進(jìn)氣技術(shù)，稀燃技術(shù)，直噴技術(shù)，增壓、中冷技術(shù)，均質(zhì)壓燃技術(shù)等，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)。也可采用發(fā)動(dòng)機(jī)智能可 變氣缸技術(shù)，根據(jù)車輛運(yùn)行情況實(shí)時(shí)調(diào)整氣缸工作狀態(tài)，可節(jié)油15%—30%，尾氣CO、CH化合物可減少80%，大幅度提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性 能。
●汽車輪胎胎面配方中，改善輪胎結(jié)構(gòu)，降低輪胎滾動(dòng)阻力。以20-25質(zhì)量份的反式異戊橡膠(TPI)替代等量的乳聚丁苯膠(ESBR)，制成的輪胎可使汽車單位油耗降低2.5%。
●采用陶瓷制動(dòng)摩擦片。陶瓷制動(dòng)摩擦片由陶瓷纖維、不含鐵的填料物質(zhì)、膠粘劑和少量的金屬組成，既可解決汽車制動(dòng)摩擦片的環(huán)保問題，又可實(shí)現(xiàn)自主化。
●采用氫燃料電池動(dòng)力系列混合傳動(dòng)系，結(jié)合車載氫燃料電池發(fā)電機(jī)和鋰電子蓄電池的優(yōu)點(diǎn)，可減小電池系統(tǒng)的尺寸、重量、成本和復(fù)雜性。
走節(jié)能環(huán)保的道路，是汽車工業(yè)發(fā)展的必由之路。要實(shí)現(xiàn)中國(guó)汽車行業(yè)的節(jié)能減排，一方面政府部門要盡快實(shí)施相關(guān)政策措施：進(jìn)一步建立和完善節(jié)能減排的法律 法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系、利用關(guān)稅手段鼓勵(lì)節(jié)能環(huán)保汽車發(fā)展、切實(shí)加強(qiáng)對(duì)機(jī)動(dòng)車污染排放的監(jiān)控管理、加強(qiáng)環(huán)保生產(chǎn)一致性檢查及違規(guī)的處置力度，做好服務(wù)工作，為節(jié) 能環(huán)保汽車的發(fā)展?fàn)I造良好的條件和環(huán)境。另一方面，企業(yè)要廣泛的開展技術(shù)合作，改良產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)低油耗和低排放，確定新能源汽車的研發(fā)與生產(chǎn)方向。只有政企 合力才能打造節(jié)能減排循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。
