2022-10-24 13:17:23
塑料在整個汽車工業中得到越來越多的應用,塑料占現代汽車平均體積的50%,這意味著再生塑料的潛力很大。隨著再生塑料帶來的“環?!崩砟?,連高大上的汽車制造商也忍不住“卷”了起來。
斯柯達“可持續發展”改變采購策略
斯柯達汽車為其全電動汽車系列斯柯達 ENYAQ iV 內飾換上廢塑料制成的座套。
斯柯達汽車與來自 Strakonice 的捷克供應商 Sage Automotive Interiors 合作開發創新材料,用于批量生產。它們將羊毛與再生聚酯融合一起,用于生產Design Selection LODGE 座套。Sage 公司還開發了具有特殊纖維的織物,可用作座椅加熱器并提高舒適度以及特殊的反光紗線。
斯柯達汽車內飾采購協調員 Markéta Truhelková 強調:“在我們現有的車輛中持續使用可持續材料正在改變采購部門的需求,也改變了對我們供應商的要求。我們秉承‘簡單聰明’的理念,正在共同努力開發創新的可持續材料。這些材料經得起日常使用,易于使用并創造出有吸引力的設計風格?!?/span>
梅賽德斯-奔馳概念車環保創新內飾
在2022 消費電子展 ( CES ) 前夕,梅賽德斯-奔馳旗下全新純電動概念車VISION EQXX正式全球首發。VISION EQXX 在內飾中大量使用回收廢料,例如用于閃光紡織層的回收 PET 瓶,以增強地板面積和門飾的裝飾效果。
在內部的較高位置,設計師使用由 38% 回收 PET 制成的 DINAMICA? 來營造環繞效果,將一體式屏幕的上邊緣與車門和頂篷連接起來。內飾還采用了 UBQ 材料,這是一種由家庭和城市垃圾填埋場垃圾制成的可持續塑料替代品。
BMW i概念車100%可回收材料打造
慕尼黑國際車展,寶馬發布了以“再思考、再精簡、再利用、再循環”為原則設計的BMW i循環概念車——BMW i Vision Circular,新車以100%可再利用材料打造。這款概念車完全基于循環經濟的四大原則設計,而且100%由再利用材料和可再生原材料制造、100%可回收。
此外,2021年年底在中國市場上市的寶馬創新旗艦電動車BMW ix,采用再生尼龍廢料制成合成纖維來制造地毯和地板墊等。據介紹,每輛ix上采用的再生塑料部件約等于回收了59.9公斤廢塑料。
其他各大汽車公司也在“大顯神通”
豐田
作為行業領先者,豐田在其《2018年環境報告》中宣布,在其汽車生產所使用的塑料中,有20%是由回收塑料或植物基塑料制成。雖然與汽車內部使用再生塑料沒關系,但是豐田利用胡思后的普銳斯測試車,為總部生產座椅。
通用
通用汽車一直在領導一個無垃圾填埋項目,以確保其所有的廢料都能被回收、再利用或者轉化成能源。通用汽車用再生聚酯制成雪佛蘭Equinox發動機消音罩。此外,還使用回收的塑料蓋和運輸輔助材料,為他們在韋恩堡工廠生產的GMC塞拉斯制造保護性散熱器蓋。
福特
福特汽車最近也上了新聞,因為它每年要使用12億個塑料瓶來生產再生塑料,用于制造汽車零部件,EcoSport suv就使用了這種再生塑料。福特還從他們的汽車上回收損壞的塑料部件,比如保險杠,以便將它們重新用于新的保險杠。
本田
本田汽車制造商在俄亥俄州雷蒙德市設立的研發中心,也一直在研究使用再生塑料,包括用于所有系列汽車的隔熱隔音材料。在本田Acura謳歌轎車中使用再生塑料作為座椅面料,本田還回收了保險杠來制造防濺板和擋泥板。
克萊斯勒
克萊斯勒是第一批在汽車生產中關注再生塑料的汽車制造商,在吉普牧馬人和克萊斯勒00系列汽車的輪轂內襯中就使用了再生塑料,還在GRAND CHEROKEE的坐墊上使用了回收的聚氨酯發泡材料。
尼桑
和其他汽車制造商一樣,尼桑也一直在使用從飲料瓶中回收的再生塑料。尼桑發現再生聚酯在汽車儀表盤的隔音材料中很有用,還使用回收的保險杠來制造新的保險杠。日產聆風的內飾,60%也是由再生塑料制成的。
大眾
大眾汽車在備用輪艙蓋、輪轂鑲件、地板覆蓋物和其他汽車部件中使用再生塑料。大眾最近宣布,他們的目標是回收報廢電動汽車電池組中97%的原材料。
沃爾沃
沃爾沃也宣布了自己的目標,確保從2025年起,每輛汽車的塑料中有25%是再生塑料,并展示了其在瑞典哥德堡的XC60T8插電式混合動力SUV的測試模型,看起來與現有汽車完全相同,只是它的一些塑料部件是用回收材料制造的。
再生塑料比可降解塑料更環保
麥肯錫測算到2030年全球塑料廢物量將達到4.6億噸,比2016年整整多出2億噸,找到一套可行的廢塑料處理方案迫在眉睫。
2020年,國內發布《關于進一步加強塑料污染治理的意見》后,可降解塑料產業迅速崛起,PBAT和PLA的價格一路上漲,目前國內PBAT的擬建產能已超過1200萬噸,這些項目瞄準的主要就是國內和歐洲市場。
然而,今年7月初歐盟頒布的SUP禁塑令中卻明確禁止使用有氧降解塑料生產一次性塑料制品,反而強調要發展塑料回收再生利用,并對聚酯瓶等項目提出了量化的再生料使用率要求,這無疑是對急速擴張的可降解塑料市場的猛烈沖擊。
無獨有偶,美國費城以及法國的禁塑令也禁止了特定種類的可降解塑料,強調塑料的循環使用。歐美發達國家將更多注意力放在塑料再生利用上,非常值得我們反思。
歐盟對可降解塑料態度的轉變一是由于可降解塑料本身性能不佳,二是可降解塑料并不能根本解決塑料污染問題。
可降解塑料可以在一定條件下實現分解,也就意味著機械性能弱于常規塑料,在許多領域難以勝任,只能用于生產一些性能要求不高的一次性制品。
而且,目前常見的可降解塑料并不能自然降解,需要特定堆肥條件才能實現,如可降解塑料制品沒有被回收,對自然界造成得危害和普通塑料并沒有太大差別。
所以我們認為可降解塑料最有意義的應用領域在于與濕垃圾一起被回收入商業堆肥體系。
而在針對可回收廢塑料的框架下,將廢塑料通過物理法或化學法加工成再生塑料具有更大的可持續意義,再生塑料不僅減少了對化石資源的消耗,其加工過程的碳排放也少于生產原生料的過程,具有天生的綠色溢價。
所以,我們認為歐洲將政策從可降解塑料向再生塑料傾斜的思路變化確實具備科學性和實際意義。
從市場來看,再生塑料具有比可降解塑料更廣闊的空間??山到馑芰鲜芟抻谛阅懿蛔?,基本只能用于要求不高的一次性制品,而再生塑料理論上在大部分領域都可以實現對原生塑料的替代。
比如目前國內已經非常成熟的再生聚酯短纖,英科再生的再生PS,三聯虹普為海外提供EPC服務的再生聚酯瓶片和為臺華新材提供的再生錦綸EPC,以及聚乙烯、ABS等都已有再生料,這些領域加起來潛在有上億噸的規模。
國內再生塑料技術成熟 已得到海外客戶認可
雖然理論上再生塑料能夠替代的空間非常廣闊,不過在技術和市場上仍需要循序漸進。從全球塑料消費結構看,首當其沖需要解決的就是一次性包裝材料。
因為一次性包裝塑料的占比最大,達到40%接近1.4億噸;產品對塑料性能要求不高,被再生塑料替代的技術難度較小。
再生塑料:從“白色污染”到“綠色財富”,未來發展空間極為廣闊
所以歐盟和我國的禁塑令所針對的環節都是一次性塑料這個群體(Single-use Plastic)。
在一次性塑料品中,聚酯(PET)則是目前最有可能實現大比例再生循環利用的產品。
從歐洲的政策和一些頭部消費品企業的戰略可以看出,普遍都選擇PET瓶作為提高再生塑料使用量的突破口。
我們認為在這一領域,國內無論是技術還是產業基礎實際都具有非常強的基礎。
目前國內外主要以物理機械的方式對廢舊塑料進行回收再利用,也就是將收集來的廢舊塑料經過破碎、清洗、分揀以及加工再造后運給塑料制品廠進行成型。
而對于食品級PET聚酯瓶來說,成型采用注塑吹膜工藝,對材料的特性粘度要求比一般做纖維的PET材料高;另外,出于食品安全的角度,PET材料中的乙醛含量要足夠低,因此對加工工藝的整體要求比較高。
如果只用物理法加工,過程中的磨損、清洗和熔融會造成分子鏈解聚,材料質量就會降低。
如果要真正實現“瓶到瓶”的同級再生就必須采用更為先進的工藝來提高分子鏈的聚合度,從而彌補性能上的損失,并滿足食品級包裝要求。
目前國內企業三聯虹普已經掌握了制造高性能PET聚酯切片的固相聚合技術SSP,該技術通過將PET部分結晶來降低原料的聚合溫度以及粘度,方便小分子的排出并加大了縮聚高分子的聚合度,使得最終產品的力學性能更優異。該技術同樣可以實現“瓶到瓶”的高質量再造,加強再生 PET 聚合度的同時更好地釋放出乙醛一類副產品小分子。
三聯虹普目前以子公司 Polymetrix 為主體在海外開展業務,已經具備了提供萬噸級再生聚酯瓶片生產工藝包的能力,并為可口可樂、達能等企業的聚酯瓶片供應商提供了服務,可以說已經獲得了世界最頂尖食品企業的認可。
除了物理回收法之外,將塑料解聚成原料小分子后進行提純再聚合的化學法也是極具有潛力的塑料回收加工工藝。
由于化學回收的技術難度高、能耗高、成本高等特點,目前還很沒有普及?;瘜W法比較適合用于受污染嚴重的塑料回收;另外,帶有活性較高官能團的材料(如尼龍)容易在傳統物理法中發生嚴重的熱降解,也適合用化學法再生。
三聯虹普也已經為臺華新材提供了化學法生產再生尼龍的工藝包,目前項目已經簽約,如果項目成功就將成為我國萬噸級再生尼龍自有技術突破的工程案例,并一舉達到世界先進水平。
六大再生塑料
再生塑料下游需求覆蓋行業較廣,近年再生PS和再生PET憑借成本優勢、技術成熟、應用廣泛在再生塑料行業中脫穎而出。
1.再生PS
再生 PS 塑料的下游行業應用以家居建材市場為主,再生 PS 線條產品根據應用領域的不同,可分為框類線條和裝飾線條,其中框類線條用于生產畫框、相框、鏡框,裝飾線條可作為踢腳線、頂角線、腰線,用于建筑裝飾。
2.再生PET
PET 塑料回收再生后,根據其具體用途可以分為兩類 PET 再生料: 纖維級 PET 再生料,一部分應用于家用紡織品,如作為床上用品、沙發和布藝家具以及室內裝飾用品的填充材料和骨架材料,其余則應用于產業用紡織品和服裝用紡織品;包裝級 PET 再生料,可用于生產打包帶、薄膜、包裝盒、包裝瓶等。用于生產飲料瓶的 PET 再生料被稱為瓶級 PET 再生料。潔凈度越高的 PET 再生料,其附加值越高,對生產設備、生產工藝等要求較高再生 PET 下游應用主要包括包裝盒、飲料瓶、紡織服裝等,再生 PET 具有低端過剩,高端供不應求的特點。
3.再生PVC
PVC再生料具有力學強度高、質量輕、絕緣性能、強度高、易加工、耐腐蝕等特點。廣泛應用于各領域,如建筑、管材、電子電器、汽車工業、包裝等領域。PVC再生料的應用有很大優勢,特別是在管材領域,與新PVC原
料制作的管材相比,其抗沖擊性能提高,而其他物理性能沒有明顯的變化。所以PVC再塑料管主要用于建筑業,代替傳統鑄鐵管制作室內外排水管、電線穿線管、通信電纜護管等。
4.再生HDPE
HDPE再生料又叫高密度聚乙烯再生料,它是通過回收的HDPE水口料、HDPE制品的再次利用,經過清洗、去除水份后,再破碎后,經過造粒機,造粒而成。HDPE使用做多的地方是包裝膜和各種容器,比如說食品容器,牛奶瓶等。由于瓶類和容器易于收集,所以這類制品的回收率也很好,HDPE回收技術在國內也是相當成熟的。
5.再生ABS
ABS再生料是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的合成塑料,丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體的接枝共聚合產物,取它們英文名的第一個字母命名。它是一種強度高、韌性好、綜合性能優良的樹脂,用途廣泛,常用作工程塑料,應用在電腦殼,電視機殼,儀表殼,車面板,裝飾材料等方面。
6.再生PP
PP再生料是聚丙烯再生料,聚丙烯料再使用一次以后,經過回收機的熱化擠出制粒,PP再生料可以再次當作原料來使用。根據其回收后的處理工藝不同,PP再生料有不同的應用領域:
PP耐沖再生料所生產的PP料主要用于注塑、擠出、拉絲等等,適用產品為電器外殼、化工桶、日用制品、片材、打包帶及塑料改性等系列產品;
PP拉絲再生料適用產品為手柄、桌腳、垃圾桶、運動器材、托盤、膠筐、電器外殼等等;
PP加纖防火改性料適用于各種高等級注塑產品。
再生塑料或將迎來黃金時代
我國廢棄塑料產生量大,回收率不高,實現有效、高質、環?;厥盏谋壤?,市場上缺乏具有便利性和經濟性的規?;h?;厥赵倮檬侄?,尤其缺乏處理規模大、經濟效益好且具有帶動效應的核心技術和裝備。
華安證券研究所在《塑料再生正當時,廢塑收集鑄壁壘》報告中表示,我國可再生塑料行業的顯著特點是企業規模普遍較小,以家庭作坊為主,采用技術粗放簡單,環保意識薄弱,多數小企業的技術投入不夠,處理可再生塑料的技術仍以人工和老舊設備為主,行業內的技術水平普遍不高。
家庭作坊回收貨源的品質層次不齊、生產設備老舊、直接排放污染物,造成環境的二次污染,同時其生產的再生塑料產品品質較差,主要供應低端市場。
總的來說,在國內可再生塑料領域里形成規模經濟的大中型企業較少,行業競爭格局分散,該領域的供給存在一定缺口。
業內人士表示,總體來看,我國再生塑料行業具有良好的發展前景。但是,廢舊塑料回收再利用是一個復雜的過程,隨著規?;?、集約化、渠道建設以及技術創新,未來再生塑料工業園區、產業化、規?;ㄔO是行業發展趨勢。
對此,金發科技董事長袁志敏表示贊同。他認為,我國應加強塑料回收處理基地建設及裝備改造,以行業龍頭企業為中心建立專業化塑料回收處理園區,加強集中化管理,形成廢舊塑料回收處理網絡,引導產業鏈協同創新,提高塑料制品中高性能再生塑料占比。
“廢塑料回收利用行業逐步綠色轉型?!蓖跤绖偙硎?,近年來,我國塑料再生利用行業規范化水平不斷提升,許多規模較小、污染較大的廢塑料回收和再生加工企業被關閉,正規企業規模不斷擴大,管理水平不斷提高,形成了一批較大規模的再生塑料回收交易市場和加工集散地,并不斷發展成回收加工集群化、市場交易集約化的綠色經濟。
天眼查專業版數據顯示,我國目前有超過13萬家經營范圍含“回收、再生、聚苯乙烯(PS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、低密度聚乙烯(LDPE)”且狀態為在業、存續、遷入、遷出的可回收塑料相關企業。
不少企業也已經在布局廢塑料回收產業。
英科再生總經理金喆表示,英科再生如今已具備每年回收再生10萬噸PS塑料的能力,未來,英科再生將圍繞塑料循環再利用全產業鏈的優勢,將PS泡沫塑料回收利用拓展至每年30萬噸產能,PET飲料瓶回收利用擴增至每年100萬噸產能,并橫向拓展到PE、PP、HDPE等多種塑料循環利用領域。
“如此一來,預計每年可減少192萬噸碳排放,節省約288萬噸原油資源,避免600萬棵樹木被砍伐?!苯饐凑f。
鼓勵廢塑料同級化、高附加值利用
《方案》的印發,強化了廢棄塑料再生利用,明確鼓勵廢塑料同級化、高附加值利用。
2020年1月,國家發展改革委、生態環境部發布的《關于進一步加強塑料污染治理的意見》中曾提出推動塑料廢棄物資源化利用,提升資源化利用水平?!斗桨浮吩谝陨匣A上進一步提出支持塑料廢棄物再生利用項目建設,加強塑料廢棄物再生利用企業的環境監管和整治力度,完善再生塑料有關標準,加快推廣應用廢塑料再生利用先進適用技術裝備,鼓勵塑料廢棄物同級化、高附加值利用。
對標海外可以發現,歐盟、美國等地區已出臺相關法規明確以PET為主要成分的一次性飲料容器中需添加再生塑料的最低使用比例和對應實現年限,未來實現這類“瓶到瓶”的同級化、高附加值利用需求將快速擴張,從而打開廢棄塑料再生資源化的廣闊市場空間。
業內預計,到2025年,國內廢塑料回收再生量將在2500萬噸左右。王永剛表示,這個應用領域非常廣泛,包括紡織、包裝、電子、汽車各個領域,預計達到可再生材料的產值在千億元左右。
中國工程院院士王玉忠也認為,塑料用品涵蓋的領域非常廣泛,短期內“既要用,又要解決產生的問題”。應該在我國更好地推廣再生塑料產品的使用,特別是通過更廣泛宣傳,讓更多公眾在理念上接受、從而使用回收利用的再生塑料產品。
事實上,從汽車到家電、3C電子、包裝以及消費品,不少產品都可實現塑料回收。
中國石化北京化工研究院高級工程師徐萌介紹,汽車中大概60%—70%的塑料件可以實現回收,目前北京化工研究院正在研究輪胎和復合材料的回收技術。
在消費品領域,普通飲料瓶的回收占比最大,達到24%以上,達到380萬噸左右。為了實現大批量回收,在上海,全國首條以再生塑料為原材料的“塑料道路”已經投入使用,鋪設道路使用了超過6000個牛奶瓶等塑料廢棄物和瀝青組成的新型聚合物材料。
蒙牛也已開始推行塑料包裝的循環再生利用,應用再生塑料(PCR)作為產品外包裝薄膜。據介紹,全部切換使用后預計每年將減少二氧化碳排放量約300噸。