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【双碳论坛】中国一汽工程与生产物流部总装工艺部总监董玮:中国一汽“旗智∙iM”双碳技术发展研究

发布日期:2022-09-06   浏览次数:2782

由中国汽车技术研究中心有限公司、中国汽车工程学会、中国汽车工业协会、中国汽车报社联合主办,天津经济技术开发区管理委员会特别支持,日本汽车工业协会、德国汽车工业协会联合协办的第十八届中国汽车产业发展(泰达)国际论坛(简称“泰达汽车论坛”)于2022年9月2-4日在天津市滨海新区召开。本届论坛以“强信念 稳发展 开新局”为年度主题,邀请重磅嘉宾展开深入研讨。

在9月4日 “双碳论坛:双碳战略的近策与远景”中,中国一汽工程与生产物流部 总装工艺部总监董玮发表了题为“中国一汽‘旗智∙iM’双碳技术发展研究”的演讲。
中国一汽工程与生产物流部 总装工艺部总监 董玮
以下为演讲实录:

尊敬的各位领导、各位来宾,大家上午好!我是来自中国一汽工程与生产物流部的董玮,非常感谢中汽中心能给我们这样一个机会,在这和大家简单分享一下一汽在“双碳”领域的探索和研究。

我的分享一共分为三个部分,第一部分是低碳战略,第二部分是低碳趋势,第三部分是全链路的研究。

当前汽车产业正受技术迭代、市场需求多元化的多方面影响。2020年9月,我国提出了2030年碳达峰,2060年碳中和的目标。中国工业化的发展进程决定了我们推进碳中和的需求与欧美相比更加迫切,减排任务艰巨程度也是史无前例的。我们认为目前中国实现碳中和可以从几个方面入手,制定相应的政策与法规,加严指标,达成国家碳排放总量达峰的目标。

目前乘用车碳排放和算法法规正在研究之中。汽车行业的低碳发展,对于落实全国的“双碳”战略具有战略性意义。我们通过这个图能看到,在碳排放领域,工业和建筑处于高位,交通行业是第三大排放主体。而汽车行业的碳排放量占到整个交通的80%以上。刚才我们通过刘博士的介绍也能看到,燃油车在使用过程中,碳排放的量是非常大的。其次整个汽车的产业链非常长,涉及多领域交叉融合。汽车从最初的生产环节到最后的使用环节、报废回收环节,涉及多产业。汽车产业的低碳发展将推进整条产业链低碳化发展进程,在减碳效果上产生协同效应。

我们通过对整车的碳足迹分析能够看到,在产品的使用过程中,整车及零部件的制造、物流过程都是碳治理的重点环节。随着向新能源车型的转换,制造过程将成为汽车行业碳排放治理的一个核心环节。我们刚才看到,伴随着纯电动汽车的投产,我们在使用过程中产生的碳排放量将会大大降低,甚至从某种程度上说是近零的排放。但是我们在制造过程中,可能就会产生一个碳排放的点。各汽车企业面临增量不增碳、排放高、节能技术欠缺等问题。下游供应链企业对碳排放管理脱节,缺乏碳排数据。汽车行业需要在产品碳足迹的关键环节取得突破,为汽车行业的碳中和起到推动力的作用。

第二部分,我们在新的低碳趋势下迎来了新挑战。进入“十四五”以来,产品电动化趋势加快,中国新能源汽车市场的发展增速其实是超出了整个汽车行业和大家的预期的,汽车产业正加速从燃油车为主向新能源汽车为主的方向快速转换。新能源汽车的快速普及,使绿色出行和智能化交通成为可能,可进一步释放交通运输低碳潜力。我们在制造技术方面,通过多能互补耦合技术升级,实现光伏、热能、水能源高效利用。同时,探索利用金属、非金属等复合技术材料。在末端,我们通过各种技术提高技术利用率,也就是能源的回收和再生过程。供应链低碳治理方面,各领域头部企业开始牵动供应商企业降低碳排放。部分供应链企业开始在原材料、生产公益、数字化管控等方面开展碳足迹管理。供应链企业低碳意识逐步提升,逐步使用低碳或者负碳原材料。通过行业内外点状突破,可以看出,汽车行业碳中和的发展趋势日渐清晰。在这些方面,技术研发也必将成为汽车行业发展前所未有的一个机遇。

第三部分重点介绍一下全链路的低碳驱动。我们一汽的在这方面做的一些探索。为实现汽车行业的碳中和,我们需要准确把握“双碳”治理发展的趋势,聚焦整车生产的碳足迹管理。以实现低碳产品为目标,以整车制造环节碳排放治理为重点,以供应链和物流管理为辅助手段,全链路驱动的生态治理。

一汽集团持续挖掘绿色低碳制造技术的应用,以技术为驱动,降低制造环节的碳排放,打造高效、智能、透明、低碳的制造体系,为企业乃至行业提供先进技术,形成行之有效、可复制的先进经验。一汽秉承开放的态度,也愿意与各行业的伙伴协同开发、资源共享,共同努力打造低碳化价值链和世界先进制造体系。低碳产品方面,一汽深度把握“双碳”大趋势下新能源技术的发展,做强三电系统。突破电池、减速器等专业技术,支撑降碳目标的实现。在动力电池方面,推动电池能量密度大幅提升。我们电池的体积成组率达到57%以上。在电驱方面,将在技术方面加强攻关,主要是针对扁线定子+轮毂电机等。突破固态电池制造技术,增强新能源产业核心竞争力,进一步支撑产品使用环节的低碳。在制造端,我们建设数字化管控平台,有一套全新的中控,同时搭载新上线的制造能源过程管控平台。我们能掌握生产过程中的能源使用过程。制造过程数字化管控平台是集成能源管理、制造技术等多维度管理要素的协同管理平台。

在低碳制造、能源管理方面,我们也是使用制造过程能源数字化管控平台,建立自适应能源供需平衡模式,实现能源的高效利用和闭环管理。在能源管理方面,我们提升了制造过程的能源利用效率。依托能源制造过程管控平台,智能形成最优生产计划。目前实现冲压件最优排产,后续以该模型为示范,将打通焊装、排产能耗等的分析模型。针对不同生产环节用能特点,差异化制定节能策略。推广节能装备,应用清洁材料,升级低碳工艺,采用数字化手段打造各工艺环节精细化管控,最大化释放节能潜力。主要分为以下四个方面。

在节能装备应用方面,我们推广厂房空调群控,制冷设备群控等技术,进行重点用能设备的低碳化处理,减少天然气及电能的用量。通过工厂建设,重点设备的能耗预计能降低35%以上。在清洁材料推广方面,我们采用低温材料技术,免烘干技术、复合材料技术,在制造过程中赋能低碳产品落地。未来将进一步打通低碳辅材供应链。在低碳工艺方面,采用薄膜前处理技术,PVC免烘干技术等低碳工艺技术。在工艺开发过程中,将碳排放纳入到工艺设计要素中,采用虚拟仿真技术,通过虚拟仿真的反复迭代优化,从制造技术的设计源头降低制造过程中的碳排放。在智能技术应用方面,对生产全过程进行赋能,综合运用仿真模型、人工智能模型、动态调优等科技手段,创新开发烘干炉、工位照明自适应控制等一批生产过程精益化智能管控技术。我们现在大概运行了一年,大概平均节能达到15%以上。通过智能控制,大幅降低空调设备运行的综合能耗。未来,将基于算法,研究精准及不同生产班次下设备最优的开线时间,降低非生产能耗。目前随着制造端各项节能降碳技术的实施,已实现降碳排放5万吨/年。后续将利用低碳实践经验,结合科研院所的技术优势,孵化适用于汽车行业低碳技术,打造高效、可靠、清洁、环保的低碳制造技术体系。在物流环节,我们推进物流管控智能化,物流配送无人化,打造智能物流管控平台。一是与供应链同步联动,即数据时时可视、可调取、可分析三大功能。利用边缘计算和供应链指挥平台两大平台,实时监控24个核心指标的运行状态,支撑改进决策。二是深化推进红旗无人化物流建设,节约仓储资源20%以上。推广无人自动化配送设备应用。在红旗工厂配送环节,自动化率已经达到80%以上,大幅降低物流成本。三是加速推进绿色物流体系建设,全面应用新能源物流车辆,百分之百采用绿色可循环包装。全面践行国家碳中和战略。
第四,在整个的供应链环节,我们聚焦供应链碳足迹管理,围绕外购件产品设计、原材料采购、产品制造等环节,促进供应链碳排放的改善。目前已经开展整车主材及辅助材料供应商生产过程低碳的赋能,探索碳足迹管理的系统连通,协同供应链为低碳产品提供资源保证,体现全价值链的低碳化。

“双碳”技术创新,既要塑形,同时也要筑魂。中国一汽将全面实施创新驱动发展战略,强抓汽车产业重大发展机遇,以低碳化转型为契机,全方位构建集数智、高效、绿色、低碳于一体的世界一流制造体系,助力中国“双碳”目标的达成。

以上是我今天和大家分享的内容,希望大家多提宝贵意见。最后预祝我们本次论坛圆满成功,谢谢大家!中国一汽创领未来。 

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