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小米汽車工廠探秘:VOCs廢氣處理效率達(dá)到99%以上!

目錄:行業(yè)新聞發(fā)布時(shí)間:2024-05-23 09:56:21點(diǎn)擊率:

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  小米汽車工廠是個(gè)什么樣的工廠?

  正如雷總在小米SU7發(fā)布會上提到的,“綠色環(huán)?!笔切∶灼嚬S的關(guān)鍵詞之一。小米汽車工廠體現(xiàn)了小米在汽車智能制造領(lǐng)域的綠色實(shí)踐,我們以科技創(chuàng)新為主導(dǎo),保證高效能高質(zhì)量綠色可持續(xù)制造。

  以綠色環(huán)保為目標(biāo)的小米汽車工廠是如何實(shí)現(xiàn)對環(huán)境負(fù)責(zé)的呢?一起來看看吧!

  01綠色制造,涂裝是關(guān)鍵

  小米汽車工廠坐落于北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū),占地面積71.8萬㎡,包括研發(fā)試驗(yàn)基地,新能源車專屬打造的沖壓、壓鑄、車身、涂裝、電池、總裝六大車間,總長2.5km的測試跑道,還有小米汽車工廠店,是集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、體驗(yàn)于一體的智造園區(qū)。

  (圖:小米汽車工廠)小米集團(tuán)一直以來致力于可持續(xù)發(fā)展,小米汽車工廠在建立之初也秉承這一理念。作為重工制造業(yè)之一的汽車制造,在生產(chǎn)過程中常見的污染物就是廢氣與廢水,而在整個(gè)汽車工廠中,有約80%的廢氣及約70%的廢水來自于生產(chǎn)過程中的涂裝環(huán)節(jié)。小米SU7的涂裝共包括8個(gè)涂層,分別是鍍鋅層、薄膜、電泳、中涂以及兩道色漆和兩道清漆,終車身的防腐蝕性和外觀的精美度,達(dá)到了“鏡面級”漆面效果。

  (圖:小米SU7海灣藍(lán)亮面漆)然而,在涂裝的過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性廢氣中普遍含有VOCs (volatile organic compounds),即在常溫下,沸點(diǎn)50℃至260℃的各種揮發(fā)性有機(jī)物。其中的苯、甲苯、二甲苯等危害物質(zhì)可引起急性或慢性中毒,對人體造成巨大傷害;而涂裝過程亦會產(chǎn)生油類、金屬鹽類、COD(高化學(xué)需氧量)等生產(chǎn)廢水,占工廠生產(chǎn)廢水的70%,這些廢水若未經(jīng)處理直接排放到自然環(huán)境后將造成巨大污染,并人體產(chǎn)生傷害。因此,對工廠的綠色制造來說,減少涂裝車間的污染十分關(guān)鍵。那么小米汽車工廠是如何做的呢?

  02

  廢氣處理效率達(dá)99%,廢水排放“0”重金屬

  針對涂裝過程中會產(chǎn)生的VOCs有害氣體,小米汽車工廠首先從源頭上減少其排放。小米汽車涂裝所使用的超過80%的原輔材料(原材料和輔助材料),包括電泳漆、中涂漆和色漆等都為水性環(huán)保涂料,其VOCs含量約為10%-20%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)油性涂料60%的VOCs含量。

  (圖:小米SU7多色車漆)而在涂漆后汽車進(jìn)行空腔注蠟環(huán)節(jié),需要向車身底部注入一定量的液態(tài)蠟以起到防腐作用,我們亦使用VOCs含量低于5%的高固體分蠟來取代30%VOCs含量的傳統(tǒng)溶劑蠟。除了采用更環(huán)保的材料,在涂裝過程中我們也采用了更為環(huán)保的前處理工藝、噴漆工藝,在多個(gè)環(huán)節(jié)減少廢水廢氣排放。前處理工藝顧名思義是在涂裝開始之前,清洗車身表面污漬,并在車體形成保護(hù)膜,提高金屬與涂層間的附著力和耐腐蝕性。在這個(gè)過程中,傳統(tǒng)涂裝工藝一般采用易產(chǎn)生一類污染物鎳金屬的磷化工藝,對人體負(fù)面影響大,且難以代謝。而小米汽車工廠則使用鋯化處理工藝解決了傳統(tǒng)磷化的弊端,不僅沉渣量少,還不產(chǎn)生磷和鎳重金屬離子,同時(shí)也更節(jié)省能源。前處理結(jié)束后,電泳是涂裝的步,通過將被涂工件浸漬在裝滿低濃度電泳涂料槽中為車身涂上底漆。小米汽車工廠采用了槽液質(zhì)量控制技術(shù)、電泳超濾技術(shù)、逆流清洗技術(shù)等廢水污染預(yù)防技術(shù)。通過槽液質(zhì)量控制技術(shù),可以將脫脂后槽液經(jīng)油水分離裝置處理,過濾清液繼而返回脫脂槽,減少了脫脂廢水產(chǎn)生;同時(shí)超濾技術(shù)對電泳槽槽液和工件清洗水進(jìn)行超濾處理,將含電泳涂料的濃縮液回收用于生產(chǎn),而不含電泳涂料的透過液則替代純水用于工件清洗,使清洗新水用量和固體廢物產(chǎn)生量都減少了80%以上;除了將透過液代替純水,在工件清洗時(shí)我們還采用了逆流清洗,由末級槽進(jìn)水、級槽排出清洗廢水,該技術(shù)可減少廢水產(chǎn)生量30%以上,大大節(jié)約了水資源。

  (圖:小米汽車涂裝車間電泳工藝)接下來,車身就要進(jìn)入到噴漆環(huán)節(jié)。在噴漆工藝上,傳統(tǒng)的噴漆是在濕式文丘里噴漆室中進(jìn)行的,在排氣扇的作用下,含有VOCs廢氣的漆霧會隨著空氣被引導(dǎo)通過文丘里管道中,并利用水幕進(jìn)行吸收。但水幕吸收后的廢氣中VOCs含量仍然很高,這種方法VOCs治理效率不僅很低,并且在其中會產(chǎn)生含有漆渣的廢水,這些漆渣為危險(xiǎn)廢物,極大地增加了廢水處理壓力。不同于濕式噴漆,小米汽車工廠采用的是干式紙盒噴漆房,由阻燃牛皮紙制作的紙盒收集漆霧。紙盒吸附能力強(qiáng)、接觸面積大,同時(shí)減少了污水的產(chǎn)生。極高效率的廢氣處理使得噴漆房內(nèi)氣體循環(huán)成為可能,在封閉噴房中,我們采用上送下排的形式,通過紙盒處理后的氣體有80%能夠循環(huán)回噴房,實(shí)現(xiàn)噴房氣體環(huán)境自動化處理,全程沒有逸散環(huán)節(jié)。

  (圖:小米汽車干式噴漆工藝)而無法循環(huán)的20%廢氣則經(jīng)過“高循環(huán)比三室RTO直燃處理技術(shù)”后排放,蓄熱式焚燒系統(tǒng)RTO (Regenerative Thermal Oxidation)是利用陶瓷蓄熱體來儲存有機(jī)廢氣分解時(shí)產(chǎn)生的熱量,并用陶瓷蓄熱體儲存的熱能來預(yù)熱和分解未被處理的有機(jī)廢氣,使有機(jī)廢氣持續(xù)升溫直至有機(jī)成分徹底分解成CO2和H2O。三室RTO是指配有三個(gè)蓄熱室,每個(gè)蓄熱室分別進(jìn)行“蓄熱—放熱—清掃”程序。而在過程中,小米還采用超低氮燃燒技術(shù),大幅降低了天然氣燃燒產(chǎn)生的氮氧化物。相較于傳統(tǒng)沸石轉(zhuǎn)輪濃縮處理技術(shù),三室RTO處理效率不受轉(zhuǎn)輪效率變化影響,大幅提升VOCs治理效果,使處理效率達(dá)到99%以上。而在噴漆環(huán)節(jié)完成后,就進(jìn)入烘干工序。為了提高能源利用效率,小米汽車工廠設(shè)置了氣氣換熱設(shè)備,對RTO焚燒后的高溫氣體進(jìn)行回收,并與新鮮空氣匯集以調(diào)溫調(diào)壓,終轉(zhuǎn)化為用于車漆烘干設(shè)備的供能,盡可能地使熱能回收再利用。

  (圖:小米汽車工廠嚴(yán)格控制廢水廢氣排放)

  從原輔材料的選擇到重金屬排放更少、廢氣治理效率更高的涂裝工藝,再到凈化排放的環(huán)保設(shè)計(jì),小米汽車工廠層層把關(guān),致力于將環(huán)境污染降到,終實(shí)現(xiàn)廢水“零”重金屬排放,VOCs排放比北京市標(biāo)準(zhǔn)低50%的綠色表現(xiàn)。

  03

  環(huán)境親和型工廠設(shè)計(jì)不只是涂裝車間,小米汽車工廠追求的是全過程、全方面的綠色環(huán)保,從建造之初就按照“環(huán)??冃級企業(yè)”部署工廠設(shè)計(jì),堅(jiān)持以“綠色工廠”的高標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo), 大限度地降低環(huán)境污染,同時(shí)發(fā)揮小米汽車工廠的綠色生產(chǎn)力。在水資源管理部分,對比起一般車企只注重生產(chǎn)廢水,我們將生活廢水和生產(chǎn)廢水全部納入污水站處理,大大提高污水處理效率。從設(shè)計(jì)之初就考量到生產(chǎn)全流程的水資源管理,廠區(qū)廢水經(jīng)生產(chǎn)廢水預(yù)處理、混合污水處理、雜用水處理、中水處理系統(tǒng)處理后循環(huán)回廠用水比例可達(dá)50%。除此之外,我們還在工廠屋頂布局了16.2MW分布式光伏電站,總面積達(dá)到154,579平方米,預(yù)計(jì)年均發(fā)電量約1640萬度,年減少碳排放約9905噸,每年二氧化碳吸收量相當(dāng)于54萬棵樹。工廠的光伏項(xiàng)目預(yù)計(jì)使用壽命將超過25年,長期且持續(xù)地為小米汽車制造提供可再生能源。

  (圖:小米汽車工廠光伏板)04

  高自動化高質(zhì)量賦能新質(zhì)生產(chǎn)力

  小米汽車工廠秉持可持續(xù)發(fā)展理念,對環(huán)境負(fù)責(zé),亦對質(zhì)量負(fù)責(zé),持續(xù)加大對智能制造的投入,推動先進(jìn)智能技術(shù)與傳統(tǒng)制造的融合創(chuàng)新,加速發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。引入超過700個(gè)機(jī)器人,以先進(jìn)的自動化生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)交付,可實(shí)現(xiàn)大壓鑄、沖壓、車身連接、車身裝配、涂裝、總裝等關(guān)鍵工藝的100%自動化,每76秒就能有一臺嶄新的小米SU7下線。

  而全鏈路自主設(shè)計(jì)大壓鑄設(shè)備集群,通過9大工藝、60多個(gè)設(shè)備共控制430個(gè)工藝參數(shù),還可實(shí)現(xiàn)全程自動化運(yùn)行;涂裝車間裝配了75臺噴漆機(jī)器人,全自動噴涂,實(shí)現(xiàn)自動化率100%;車身車間定制開發(fā)100%外覆蓋件自動裝配系統(tǒng),與車身骨架裝配精度高達(dá)±0.5mm,配合AMR物流機(jī)器人、視覺上件機(jī)器人等,實(shí)現(xiàn)中大件自動物流上件、連接、裝調(diào)完全自動化。

  (圖:小米汽車工廠自動化生產(chǎn))

  不僅如此,小米汽車工廠亦大規(guī)模投入了先進(jìn)的高精度自動化檢測設(shè)備,對6大類工序進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測,保障每一輛SU7的高質(zhì)量保障,包括整車外觀100% 全自動化紫外光檢測、一體壓鑄后地板激光雷達(dá)在線檢測、電池激光焊接、涂膠、擰緊視覺算法賦能高精度動態(tài)定位檢測。除此之外,小米基于AI大模型自研的「X-Eye」檢測系統(tǒng),代替人眼精準(zhǔn)檢測,質(zhì)檢準(zhǔn)確率超過99.9%,保障高效率“零缺陷交付”。

  (圖:小米AI智能質(zhì)檢系統(tǒng))高效能、高質(zhì)量、綠色可持續(xù)制造是小米汽車始終堅(jiān)持的造車?yán)砟?,我們不走捷徑,選擇做難而有長期價(jià)值的事情。未來,我們將繼續(xù)以科技創(chuàng)新為主導(dǎo),打造新型綠色智造工廠,與世界共創(chuàng)綠色未來。

  3月13日上午,吉林一號衛(wèi)星官方公眾號就曬出了多幅小米汽車工廠的遙感影像。

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