北京首次对汽车行业进行涂料监测，汽车涂装如何实现 VOCs 减排？

近日，北京市坏境监察组执法队员来到北京福田戴姆勒汽车有限公司，对其挥发性有机物排放设施是否正常运行进行检查。据了解，此次检测是北京市首次对汽车制造行业进行涂料监测。环保技改，精准施治，挥发性有机物减排成效显著。监测的目的是从源头管控，减少挥发性有机物排放。北京作为我国首都，对其他地区具有引领示范作用，也可以从中看出国家在治理挥发性有机物行动上的决心。

2018 年中国汽车市场产销量连续十年夺得全球首位，产销量分别达到了 2780 万辆及 2808 万辆，汽车产业持续快速发展。与此同时，汽车涂料原厂漆消耗量也随之增长，2018 年达到 65 万吨左右。至2019年末，全国民用汽车保有量26150万辆（包括三轮汽车和低速货车762万辆），比上年末增加2122万辆。

伴随汽车产业飞速发展的还有逐年增长的挥发性有机物（VOCs）排放量。VOCs 的大量排放严重威胁环境质量与人体健康。

汽车涂装过程中需要经过多次喷漆和烘干阶段。喷漆过程中，喷漆室和流平室排放的 VOCs 占比达到 80% ～ 90%，剩下的 VOCs 在烘干过程中排放。

1源头减排

涂料类型的使用直接影响到喷涂过程中VOCs排放水平。传统溶剂型涂料涂装技术已经无法满足车辆的使用需求，只有涂装技术进行改进，才能保证车辆涂装技术正常发展。

传统溶剂型涂料溶剂成分高达为65-80%，VOCs产生量较大；高固体份溶剂型涂料固体成份可达到为45%～60%，与传统溶剂型涂料对比，VOCs削减量为40%～60%；水性涂料溶剂含量仅为5%～10%，固体含量为20%～35%，其余成分为水，与传统溶剂型涂料对比，VOCs削减量达到75%。

使用水性涂料进行车身涂装，VOCs排放量明显低于使用传统溶剂型涂料的涂装工艺。

随着国家和地方不断严格行业VOCs排放标准，企业可以根据实际情况更多地选用水性涂料等环保型涂料，实现 VOCs 减排。

2过程控制

1、优化涂装工艺

涂料的有效利用率受到涂装工艺的影响，传统的涂装工艺为“三涂层两烘干”（3C2B）工艺，即“中涂 - 烘干 - 色漆 - 清漆 - 烘干”工艺，多次喷漆及烘干工序增加了涂料使用量及 VOCs 排放量，目前国内外也逐步开始应用一些新工艺，以期降低 VOCs 排放量。

“3C1B”工艺：“3C1B”工艺是在“3C2B”工艺上进行改善，将中涂漆、底漆和罩光漆涂层完成后一起烘干，取消了中涂漆烘干工序。与“3C2B”工艺相比，该工艺节省 15% ～ 20% 总能耗、降低涂装加工 25%总成本，VOCs 削减量达到 45% 以上。

“B1B2”工艺：“B1B2”工艺在“3C2B”工艺基础上直接取消了中涂喷涂和烘干两个工序，B1、B2分别为具有中涂功能和色漆功能的组分。该工艺成膜总厚度一般比“3C2B”工艺成膜厚度更薄，因此进一步削减了能耗、涂装成本及 VOCs 排放量 。

二次电泳工艺：该工艺通过两次电泳进行二次涂层，首涂层一般为10 ～ 20um，有较好的的防腐和透力，第二层电泳一般为 35 ～ 40um，有较强的抗石击、抗紫外线能力，可完全替代中涂。二次电泳工艺减少了“3C2B”工艺中漆渣及 VOCs 排放，同时可大大降低生产成本。

敷膜技术：敷膜技术可用于生产制造汽车车身塑料覆盖件，塑料覆盖件颜色不需要与车身骨架面漆颜色一致，通过简化涂装工艺降低了制造成本。

根据汽车涂装材质和涂料类型选择合适的涂装工序可以有效降低VOCs 排放。

2、选择高涂着率喷枪

喷枪涂着效率高低直接影响涂料的用量，继而影响到VOCs排放量，高涂着效率喷枪可以有效减少过量喷涂的问题，通过减少涂料使用量控制 VOCs 排放量。涂装过程中应根据产品的形状及材质，尽可能选择高涂着率喷枪。

3、优化喷涂操作过程

喷涂过程中喷枪与涂装面角度、雾化压力及喷枪距离等因素均会影响涂装效率。假设喷枪与涂装面的角度为 45°时对应的涂装效率为50%，当角度切换为 90°时，涂装接触面积更大，涂装效率也随之提高到 70%，涂料削减率达到 30% 以上。

适当降低雾化压力，有助于提高涂装效率，假设雾化压力为 0.3MPa 时对应涂装效率为 60%，随着雾化压力下降到 0.2MPa，涂装效率也相应提升到 75% 以上，涂料削减率达到 15% 以上。

适当减少喷枪与喷漆面距离，有助于提升涂装效率，假设喷枪与涂装面距离为 300mm 时对应涂装效率为 70%，当两者距离缩进到200mm 时，涂装效率可提高到 80%，涂料削减率达 12% 以上。

传统手工喷涂作业难以做到精准涂装，易导致过量喷涂，无形中增大了 VOCs 排放量。因此，汽车制造企业应积极推广应用自动涂装装置及生产线，根据材料的形状及涂装要求有效控制涂膜厚度，提升涂装品质，减少废气排放。

3末端治理

VOCs 治理技术主要有 VOCs 回收利用技术和 VOCs 销毁技术，其中回收利用包括冷凝法、吸附法、吸收法和膜分离法。销毁技术包括催化燃烧法（RCO）、热力焚烧法（RTO）、生物降解法、光催化降解法及等离子体技术等。目前发展起来的还有将回收技术和销毁技术进行结合的组合技术 。吸附技术、催化氧化及其组合技术是在汽车涂装行业应用较为广泛的治理技术。汽车涂装 VOCs 成分复杂，随着标准不断加严，企业可以根据处理的 VOCs 特点采用合适的技术进行处理。