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廢氣處理效率達(dá)99%，小米汽車工廠如何打造綠色環(huán)保的智能制造？

2024-04-26 08:30:37來源：小米汽車 閱讀量：54 評論

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導(dǎo)讀：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，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。

　　小米汽車工廠是個什么樣的工廠？
 
　　正如雷總在小米SU7發(fā)布會上提到的，“綠色環(huán)保”是小米汽車工廠的關(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)。
 
　　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)過程中最常見的污染物就是廢氣與廢水，而在整個汽車工廠中，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，最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。
 
　　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。
 
　　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，同時也更節(jié)省能源。
 
　　前處理結(jié)束后，電泳是涂裝的第一步，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，在工件清洗時我們還采用了逆流清洗，由末級槽進(jìn)水、第一級槽排出清洗廢水，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。
 
　　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)。
 
　　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是指配有三個蓄熱室，每個蓄熱室分別進(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。為了最大程度提高能源利用效率，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，最終轉(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。
 
　　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，小米汽車工廠層層把關(guān)，致力于將環(huán)境污染降到最低，最終實(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
 
　　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)保績效A級企業(yè)”部署工廠設(shè)計，堅持以“綠色工廠”的高標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)， 最大限度地降低環(huán)境污染，同時發(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。
 
　　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)計大壓鑄設(shè)備集群，通過9大工藝、60多個設(shè)備共控制430個工藝參數(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。
 
　　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”。
 
　　高效能、高質(zhì)量、綠色可持續(xù)制造是小米汽車始終堅持的造車?yán)砟?，我們不走捷徑，選擇做難而有長期價值的事情。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。
 
　　原標(biāo)題：探秘小米汽車工廠：如何打造綠色環(huán)保的智能制造？
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