我國汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量在2014年已經(jīng)超過(guò)了兩千三百萬(wàn)輛。隨著(zhù)社會(huì )汽車(chē)保有量的快速增長(cháng),資源、環(huán)境以及安全方面的壓力變得越來(lái)越大,報廢汽車(chē)的循環(huán)利用成為一個(gè)必須重視的問(wèn)題。
材料再循環(huán)是報廢汽車(chē)產(chǎn)品的主要再利用形式。為了實(shí)現車(chē)用材料高效循環(huán)利用的目的,必須對報廢后的汽車(chē)零部件進(jìn)行分類(lèi)拆解、碾壓、破碎、分選等工序,實(shí)現破碎料的精確歸堆,以便為原材料廠(chǎng)家提供具有較高純凈度和尺寸一致性的原料。輕量化高強度鋼或超高強度鋼的大量應用需要開(kāi)發(fā)出功率更高、性能更好的破碎設備,有色金屬、黑色金屬以及非金屬材料的混合使用,增加了破碎料精確分選的復雜性。湖北力帝機床公司等企業(yè)開(kāi)發(fā)出帶有預碾壓功能的破碎設備,增大了整機功率并強化了關(guān)鍵部件的性能,可以實(shí)現高強度輕薄料的高效破碎,并顯著(zhù)地提高了破碎料的堆密度。武漢理工大學(xué)與力帝公司合作開(kāi)發(fā)出具有多級分選功能的報廢汽車(chē)車(chē)身破碎料分選系統,通過(guò)磁選、風(fēng)選、光選、電選等多級分選工序,能夠對鋼鐵、不銹鋼、銅合金、鋁合金以及橡膠、塑料等不同的破碎料進(jìn)行精確分類(lèi),準確率可以達到95%以上。報廢汽車(chē)上的塑料零件傳統上主要以燃燒形式來(lái)實(shí)現能量回收,利用率低下。武漢理工大學(xué)的研究發(fā)現造成報廢汽車(chē)塑料無(wú)法高效利用的主要因素是材料老化和零件表面涂層對材料性能的影響,其中涂層的影響更大。為此,他們設計出了一種實(shí)現報廢汽車(chē)塑料高效利用的工藝流程,通過(guò)回收拆解、除漆、老化評價(jià)、破碎、改性、造粒,使報廢汽車(chē)塑料實(shí)現同級利用成為可能??梢?jiàn),開(kāi)發(fā)專(zhuān)門(mén)針對輕量化材料的回收處理設備和工藝是實(shí)現汽車(chē)輕量化與材料循環(huán)利用相統一的有效手段。
要提高報廢汽車(chē)的循環(huán)利用率,輕量化材料的選用是至關(guān)重要的影響因素之一。在進(jìn)行汽車(chē)輕量化設計時(shí)必須充分考慮循環(huán)利用目標,從結構設計層面提高其可拆解性、可加工性和可修復性,并且不斷開(kāi)發(fā)和選用可再生、易循環(huán)的輕量化材料。在高強度鋼、輕質(zhì)合金和非金屬材料3類(lèi)汽車(chē)常用的輕量化材料中,高強度鋼和輕質(zhì)合金如鋁、鎂合金主要是循環(huán)利用難度問(wèn)題。對于塑料、碳纖維增強復合材料等非金屬輕量化材料則還存在是否具有可循環(huán)利用性的問(wèn)題。碳纖維增強復合材料是很多高檔車(chē)上使用的輕量化車(chē)身材料,其中熱固性碳纖維增強復合材料可循環(huán)利用性很差,處理難度極大。針對這一問(wèn)題,一些企業(yè)開(kāi)發(fā)了熱塑性纖維增強復合材料來(lái)替代熱固性碳纖維復合材料,并在部分車(chē)型(如馬自達電動(dòng)車(chē))上進(jìn)行了應用,明顯提高了產(chǎn)品的可循環(huán)利用性,降低了環(huán)?;幚淼碾y度。因此,開(kāi)發(fā)和選擇可循環(huán)利用性好、循環(huán)利用難度低的車(chē)用輕量化材料將是汽車(chē)輕量化技術(shù)的重要發(fā)展方向。