【吉利經驗】如何生產一款低VOC的汽車？

2015年，柴靜的紀錄片《穹頂之下》讓環境問題重回公眾視線，而與之相關的車內空氣問題也越來越引起行業內外的關注。

日前，在寧波召開的2015先進車用高分子材料應用與工藝技術發展大論壇上，浙江吉利汽車股份有限公司NVH及環保性能開發部主任工程師王文濤，就“乘用車車內環境品質研究”做了專題發言。

王文濤介紹說，由于國家的持續重視，車內空氣質量標準將在2016年升級為強制性標準。圍繞這一主題，王文濤從以下三個方面做了詳細闡述。

一、車內空氣污染的由來

首先，車內空氣污染是指由于汽車在生產制造過程中使用揮發有害物質的材料和工藝，同時由于車內無有效通風凈化裝置，致使在使用中，車內空氣中的有害物質在數量和質量上不斷增加，從而引起駕乘人員身體上的一系列不適癥狀。

其次，車用塑料和橡膠部件、織物、油漆涂料、保溫材料、粘合劑等材料中含有的有機溶劑、助劑、添加劑等揮發性成分，以及車內裝飾材料中所含的有害物質，在汽車使用過程中釋放到車內環境，造成車內空氣污染。這些污染物主要有苯、甲苯、甲醛、碳氫化合物等，其中也包含了各種致癌物質，甚至包括高級別的毒性氣體，可謂危及健康的車內“隱形殺手”。

二、車內空氣控制發展歷程

王文濤以德、美、俄、日、韓等國家對車內空氣質量的標準制定和實施的各項舉措作為主要實例，并就中國在此方面開展的相關工作和舉措進行了對比分析。盡管每個國家的限制要求不盡相同，但是都以保護消費者健康為標準。事實上，我國早在1999年就開始關注車內空氣質量問題。目前，我國對于車內空氣質量的要求與德國、美國等發達國家相比還有較大的差距，我國主要控制整車的部分污染物指標，而對于汽車制造中的材料使用方面未作出明確規定。

但從近年來通過的各項控制條例來看，這一問題已引起有關部門的重視。

三、車內環境品質研究

如何提升車內環境品質，王文濤在會上提出應從三方面著手：

1、 規范控制設計研發的流程體系，建立貫穿于研發、制造各環節的車內環境控制規范；

2、掌握關鍵性和前瞻性技術研發并存，掌控車內環境品質關鍵性檢測技術，關注研究車內環境品質領域前沿技術；

3、從設計源頭降低污染物來源，從源頭開展污染控制工作。

發言中，王文濤還向在場人員分享了吉利在VOC（揮發性有機化合物）方面的技術研究經驗。

一、車用材料對VOC的影響

他談到，中控臺、儀表板、方向盤、坐椅，這些部位是有害氣體主要來源地。如塑料織物、皮革、潤滑油、泡沫、地毯、聚合物橡膠等都是導致很多車甲醛和乙醛超標的重要因素。吉利通過大量研究發現，不同零部件產生的污染物也不盡相同，例如：儀表板貢獻了相當部分的甲醛和乙醛；而地毯、蓋板類則主要產生甲苯、甲醛和乙醛；另外，頂棚對甲苯、二甲苯和甲醛的“貢獻”很大。換言之，污染物來源主要是：乙醛來自地毯下面的EVA發泡板，甲醛來自膠粘劑；芳香烴氣味來自塑料等產品中。

基于這樣的背景，王文濤透露，包括吉利在內的一些汽車廠商都在由傳統材料向低揮發性材料轉變的道路上做出了很大努力。他特別提到了吉利在使用的生物基工程材料之類的環保類型材料。他還以聚丙烯材料作為研究案例做了具體分析，強調了選材的重要性。

在傳統材料向低揮發材料的改進方面，備胎蓋板從密封板/麻纖維板向到PP長玻纖或蜂窩蓋板轉變；部分部件也由再生PET等向其他環保材料發展；生物基工程材料應用于通用的塑料部件；天然的生物基材料也被應用于座椅、地毯等。

二、影響VOC的三大因素

吉利經過研究發現，影響材料VOC的三大因素：原材料、加工過程、成型過程。原材料：PP樹脂、添加劑、助劑；加工過程：熱氧化、剪切作用等；成型過程：注塑速度、壓力等。影響車內空氣的因素很多，除此以外，在零部件儲存方式以及環境、最后VOC的檢測方法檢測條件和背景值等都會對最后結果產生影響。

“比如，問題可能不是出在生產過程中，而是產生于潤滑劑、脫模劑、色粉等，它們對VOC也有很大影響。”

另外，工藝對車內空氣也有較大影響，從之前用膠水黏著的工藝等鏈接到現在用超生電焊／卡扣鏈接工藝轉換；噴漆工藝被免噴涂產品替代；優化模具減少脫模劑、反射劑等的用量。在會上，王文濤分享了兩個工藝案例：

1. 成型過程中凝膠的冷卻時間對VOC的影響

2. 注塑過程對VOC的影響

三、吉利經驗：如何控制VOC？

吉利的研究結果表明：

在工藝方面，原料注塑前干燥對笨類降低的影響較大；注塑溫度降低對醛類貢獻較大，但是溫度可調空間有限，需要平衡；選擇合適的螺桿組合進行注塑工藝，能減輕物料成型中有機物的散發。

在選材方面，要選擇多孔材料吸附揮發性的有機物，減少散發。

在環境方面，設備定期清洗，環境通風，物料保護，減少外界環境因素對原料的污染。

最后，王文濤綜合“吉利模式”，并結合“如何提升車內環境空氣”主題做了以下總結：在車輛設計時要制定一個合理的車內空氣目標，在監管過程中要有效地對目標管控驗收，在制造環節要有嚴格的質量把關。

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