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连汽车厂商也看上的再生塑料有多大价值?六大再生塑料可将污染变宝藏

2022-10-24 13:17:23

塑料在整个汽车工业中得到越来越多的应用,塑料占现代汽车平均体积的50%,这意味着再生塑料的潜力很大。随着再生塑料带来的“环保”理念,连高大上的汽车制造商也忍不住

   塑料在整个汽车工业中得到越来越多的应用,塑料占现代汽车平均体积的50%,这意味着再生塑料的潜力很大。随着再生塑料带来的“环保”理念,连高大上的汽车制造商也忍不住“卷”了起来。


斯柯达“可持续发展”改变采购策略


  斯柯达汽车为其全电动汽车系列斯柯达 ENYAQ iV 内饰换上废塑料制成的座套。



  斯柯达汽车与来自 Strakonice 的捷克供应商 Sage Automotive Interiors 合作开发创新材料,用于批量生产。它们将羊毛与再生聚酯融合一起,用于生产Design Selection LODGE 座套。Sage 公司还开发了具有特殊纤维的织物,可用作座椅加热器并提高舒适度以及特殊的反光纱线。


  斯柯达汽车内饰采购协调员 Markéta Truhelková 强调:“在我们现有的车辆中持续使用可持续材料正在改变采购部门的需求,也改变了对我们供应商的要求。我们秉承‘简单聪明’的理念,正在共同努力开发创新的可持续材料。这些材料经得起日常使用,易于使用并创造出有吸引力的设计风格。”


梅赛德斯-奔驰概念车环保创新内饰


  在2022 消费电子展 ( CES ) 前夕,梅赛德斯-奔驰旗下全新纯电动概念车VISION EQXX正式全球首发。VISION EQXX 在内饰中大量使用回收废料,例如用于闪光纺织层的回收 PET 瓶,以增强地板面积和门饰的装饰效果。


  在内部的较高位置,设计师使用由 38% 回收 PET 制成的 DINAMICA® 来营造环绕效果,将一体式屏幕的上边缘与车门和顶篷连接起来。内饰还采用了 UBQ 材料,这是一种由家庭和城市垃圾填埋场垃圾制成的可持续塑料替代品。


BMW i概念车100%可回收材料打造


  慕尼黑国际车展,宝马发布了以“再思考、再精简、再利用、再循环”为原则设计的BMW i循环概念车——BMW i Vision Circular,新车以100%可再利用材料打造。这款概念车完全基于循环经济的四大原则设计,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年年底在中国市场上市的宝马创新旗舰电动车BMW ix,采用再生尼龙废料制成合成纤维来制造地毯和地板垫等。据介绍,每辆ix上采用的再生塑料部件约等于回收了59.9公斤废塑料。


其他各大汽车公司也在“大显神通”


丰田


  作为行业领先者,丰田在其《2018年环境报告》中宣布,在其汽车生产所使用的塑料中,有20%是由回收塑料或植物基塑料制成。虽然与汽车内部使用再生塑料没关系,但是丰田利用胡思后的普锐斯测试车,为总部生产座椅。


通用


  通用汽车一直在领导一个无垃圾填埋项目,以确保其所有的废料都能被回收、再利用或者转化成能源。通用汽车用再生聚酯制成雪佛兰Equinox发动机消音罩。此外,还使用回收的塑料盖和运输辅助材料,为他们在韦恩堡工厂生产的GMC塞拉斯制造保护性散热器盖。


福特


  福特汽车最近也上了新闻,因为它每年要使用12亿个塑料瓶来生产再生塑料,用于制造汽车零部件,EcoSport suv就使用了这种再生塑料。福特还从他们的汽车上回收损坏的塑料部件,比如保险杠,以便将它们重新用于新的保险杠。


本田


  本田汽车制造商在俄亥俄州雷蒙德市设立的研发中心,也一直在研究使用再生塑料,包括用于所有系列汽车的隔热隔音材料。在本田Acura讴歌轿车中使用再生塑料作为座椅面料,本田还回收了保险杠来制造防溅板和挡泥板。


克莱斯勒


  克莱斯勒是第一批在汽车生产中关注再生塑料的汽车制造商,在吉普牧马人和克莱斯勒00系列汽车的轮毂内衬中就使用了再生塑料,还在GRAND CHEROKEE的坐垫上使用了回收的聚氨酯发泡材料。


尼桑


  和其他汽车制造商一样,尼桑也一直在使用从饮料瓶中回收的再生塑料。尼桑发现再生聚酯在汽车仪表盘的隔音材料中很有用,还使用回收的保险杠来制造新的保险杠。日产聆风的内饰,60%也是由再生塑料制成的。


大众


  大众汽车在备用轮舱盖、轮毂镶件、地板覆盖物和其他汽车部件中使用再生塑料。大众最近宣布,他们的目标是回收报废电动汽车电池组中97%的原材料。


沃尔沃


  沃尔沃也宣布了自己的目标,确保从2025年起,每辆汽车的塑料中有25%是再生塑料,并展示了其在瑞典哥德堡的XC60T8插电式混合动力SUV的测试模型,看起来与现有汽车完全相同,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环保


  麦肯锡测算到2030年全球塑料废物量将达到4.6亿吨,比2016年整整多出2亿吨,找到一套可行的废塑料处理方案迫在眉睫。



  2020年,国内发布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》后,可降解塑料产业迅速崛起,PBAT和PLA的价格一路上涨,目前国内PBAT的拟建产能已超过1200万吨,这些项目瞄准的主要就是国内和欧洲市场。


  然而,今年7月初欧盟颁布的SUP禁塑令中却明确禁止使用有氧降解塑料生产一次性塑料制品,反而强调要发展塑料回收再生利用,并对聚酯瓶等项目提出了量化的再生料使用率要求,这无疑是对急速扩张的可降解塑料市场的猛烈冲击。


  无独有偶,美国费城以及法国的禁塑令也禁止了特定种类的可降解塑料,强调塑料的循环使用。欧美发达国家将更多注意力放在塑料再生利用上,非常值得我们反思。


  欧盟对可降解塑料态度的转变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决塑料污染问题。


  可降解塑料可以在一定条件下实现分解,也就意味着机械性能弱于常规塑料,在许多领域难以胜任,只能用于生产一些性能要求不高的一次性制品。


  而且,目前常见的可降解塑料并不能自然降解,需要特定堆肥条件才能实现,如可降解塑料制品没有被回收,对自然界造成得危害和普通塑料并没有太大差别。


  所以我们认为可降解塑料最有意义的应用领域在于与湿垃圾一起被回收入商业堆肥体系。


  而在针对可回收废塑料的框架下,将废塑料通过物理法或化学法加工成再生塑料具有更大的可持续意义,再生塑料不仅减少了对化石资源的消耗,其加工过程的碳排放也少于生产原生料的过程,具有天生的绿色溢价。


  所以,我们认为欧洲将政策从可降解塑料向再生塑料倾斜的思路变化确实具备科学性和实际意义。


  从市场来看,再生塑料具有比可降解塑料更广阔的空间。可降解塑料受限于性能不足,基本只能用于要求不高的一次性制品,而再生塑料理论上在大部分领域都可以实现对原生塑料的替代。


  比如目前国内已经非常成熟的再生聚酯短纤,英科再生的再生PS,三联虹普为海外提供EPC服务的再生聚酯瓶片和为台华新材提供的再生锦纶EPC,以及聚乙烯、ABS等都已有再生料,这些领域加起来潜在有上亿吨的规模。


  国内再生塑料技术成熟 已得到海外客户认可


 虽然理论上再生塑料能够替代的空间非常广阔,不过在技术和市场上仍需要循序渐进。从全球塑料消费结构看,首当其冲需要解决的就是一次性包装材料。


  因为一次性包装塑料的占比最大,达到40%接近1.4亿吨;产品对塑料性能要求不高,被再生塑料替代的技术难度较小。


再生塑料:从“白色污染”到“绿色财富”,未来发展空间极为广阔


  所以欧盟和我国的禁塑令所针对的环节都是一次性塑料这个群体(Single-use Plastic)。


  在一次性塑料品中,聚酯(PET)则是目前最有可能实现大比例再生循环利用的产品。


  从欧洲的政策和一些头部消费品企业的战略可以看出,普遍都选择PET瓶作为提高再生塑料使用量的突破口。


  我们认为在这一领域,国内无论是技术还是产业基础实际都具有非常强的基础。


  目前国内外主要以物理机械的方式对废旧塑料进行回收再利用,也就是将收集来的废旧塑料经过破碎、清洗、分拣以及加工再造后运给塑料制品厂进行成型。


  而对于食品级PET聚酯瓶来说,成型采用注塑吹膜工艺,对材料的特性粘度要求比一般做纤维的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够低,因此对加工工艺的整体要求比较高。


  如果只用物理法加工,过程中的磨损、清洗和熔融会造成分子链解聚,材料质量就会降低。


  如果要真正实现“瓶到瓶”的同级再生就必须采用更为先进的工艺来提高分子链的聚合度,从而弥补性能上的损失,并满足食品级包装要求。


  目前国内企业三联虹普已经掌握了制造高性能PET聚酯切片的固相聚合技术SSP,该技术通过将PET部分结晶来降低原料的聚合温度以及粘度,方便小分子的排出并加大了缩聚高分子的聚合度,使得最终产品的力学性能更优异。该技术同样可以实现“瓶到瓶”的高质量再造,加强再生 PET 聚合度的同时更好地释放出乙醛一类副产品小分子。


  三联虹普目前以子公司 Polymetrix 为主体在海外开展业务,已经具备了提供万吨级再生聚酯瓶片生产工艺包的能力,并为可口可乐、达能等企业的聚酯瓶片供应商提供了服务,可以说已经获得了世界最顶尖食品企业的认可。


  除了物理回收法之外,将塑料解聚成原料小分子后进行提纯再聚合的化学法也是极具有潜力的塑料回收加工工艺。


  由于化学回收的技术难度高、能耗高、成本高等特点,目前还很没有普及。化学法比较适合用于受污染严重的塑料回收;另外,带有活性较高官能团的材料(如尼龙)容易在传统物理法中发生严重的热降解,也适合用化学法再生。


  三联虹普也已经为台华新材提供了化学法生产再生尼龙的工艺包,目前项目已经签约,如果项目成功就将成为我国万吨级再生尼龙自有技术突破的工程案例,并一举达到世界先进水平。


六大再生塑料


  再生塑料下游需求覆盖行业较广,近年再生PS和再生PET凭借成本优势、技术成熟、应用广泛在再生塑料行业中脱颖而出。



1.再生PS


  再生 PS 塑料的下游行业应用以家居建材市场为主,再生 PS 线条产品根据应用领域的不同,可分为框类线条和装饰线条,其中框类线条用于生产画框、相框、镜框,装饰线条可作为踢脚线、顶角线、腰线,用于建筑装饰。


2.再生PET


  PET 塑料回收再生后,根据其具体用途可以分为两类 PET 再生料: 纤维级 PET 再生料,一部分应用于家用纺织品,如作为床上用品、沙发和布艺家具以及室内装饰用品的填充材料和骨架材料,其余则应用于产业用纺织品和服装用纺织品;包装级 PET 再生料,可用于生产打包带、薄膜、包装盒、包装瓶等。用于生产饮料瓶的 PET 再生料被称为瓶级 PET 再生料。洁净度越高的 PET 再生料,其附加值越高,对生产设备、生产工艺等要求较高再生 PET 下游应用主要包括包装盒、饮料瓶、纺织服装等,再生 PET 具有低端过剩,高端供不应求的特点。


3.再生PVC


  PVC再生料具有力学强度高、质量轻、绝缘性能、强度高、易加工、耐腐蚀等特点。广泛应用于各领域,如建筑、管材、电子电器、汽车工业、包装等领域。PVC再生料的应用有很大优势,特别是在管材领域,与新PVC原


  料制作的管材相比,其抗冲击性能提高,而其他物理性能没有明显的变化。所以PVC再塑料管主要用于建筑业,代替传统铸铁管制作室内外排水管、电线穿线管、通信电缆护管等。


4.再生HDPE


  HDPE再生料又叫高密度聚乙烯再生料,它是通过回收的HDPE水口料、HDPE制品的再次利用,经过清洗、去除水份后,再破碎后,经过造粒机,造粒而成。HDPE使用做多的地方是包装膜和各种容器,比如说食品容器,牛奶瓶等。由于瓶类和容器易于收集,所以这类制品的回收率也很好,HDPE回收技术在国内也是相当成熟的。


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、苯乙烯三种单体的接枝共聚合产物,取它们英文名的第一个字母命名。它是一种强度高、韧性好、综合性能优良的树脂,用途广泛,常用作工程塑料,应用在电脑壳,电视机壳,仪表壳,车面板,装饰材料等方面。


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,经过回收机的热化挤出制粒,PP再生料可以再次当作原料来使用。根据其回收后的处理工艺不同,PP再生料有不同的应用领域:


  PP耐冲再生料所生产的PP料主要用于注塑、挤出、拉丝等等,适用产品为电器外壳、化工桶、日用制品、片材、打包带及塑料改性等系列产品;


  PP拉丝再生料适用产品为手柄、桌脚、垃圾桶、运动器材、托盘、胶筐、电器外壳等等;


  PP加纤防火改性料适用于各种高等级注塑产品。


再生塑料或将迎来黄金时代


  我国废弃塑料产生量大,回收率不高,实现有效、高质、环保回收的比例更低,市场上缺乏具有便利性和经济性的规模化环保回收再利用手段,尤其缺乏处理规模大、经济效益好且具有带动效应的核心技术和装备。


  华安证券研究所在《塑料再生正当时,废塑收集铸壁垒》报告中表示,我国可再生塑料行业的显著特点是企业规模普遍较小,以家庭作坊为主,采用技术粗放简单,环保意识薄弱,多数小企业的技术投入不够,处理可再生塑料的技术仍以人工和老旧设备为主,行业内的技术水平普遍不高。


  家庭作坊回收货源的品质层次不齐、生产设备老旧、直接排放污染物,造成环境的二次污染,同时其生产的再生塑料产品品质较差,主要供应低端市场。


  总的来说,在国内可再生塑料领域里形成规模经济的大中型企业较少,行业竞争格局分散,该领域的供给存在一定缺口。



  业内人士表示,总体来看,我国再生塑料行业具有良好的发展前景。但是,废旧塑料回收再利用是一个复杂的过程,随着规模化、集约化、渠道建设以及技术创新,未来再生塑料工业园区、产业化、规模化建设是行业发展趋势。


  对此,金发科技董事长袁志敏表示赞同。他认为,我国应加强塑料回收处理基地建设及装备改造,以行业龙头企业为中心建立专业化塑料回收处理园区,加强集中化管理,形成废旧塑料回收处理网络,引导产业链协同创新,提高塑料制品中高性能再生塑料占比。


  “废塑料回收利用行业逐步绿色转型。”王永刚表示,近年来,我国塑料再生利用行业规范化水平不断提升,许多规模较小、污染较大的废塑料回收和再生加工企业被关闭,正规企业规模不断扩大,管理水平不断提高,形成了一批较大规模的再生塑料回收交易市场和加工集散地,并不断发展成回收加工集群化、市场交易集约化的绿色经济。


  天眼查专业版数据显示,我国目前有超过13万家经营范围含“回收、再生、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(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)”且状态为在业、存续、迁入、迁出的可回收塑料相关企业。


不少企业也已经在布局废塑料回收产业。


  英科再生总经理金喆表示,英科再生如今已具备每年回收再生10万吨PS塑料的能力,未来,英科再生将围绕塑料循环再利用全产业链的优势,将PS泡沫塑料回收利用拓展至每年30万吨产能,PET饮料瓶回收利用扩增至每年100万吨产能,并横向拓展到PE、PP、HDPE等多种塑料循环利用领域。


“如此一来,预计每年可减少192万吨碳排放,节省约288万吨原油资源,避免600万棵树木被砍伐。”金喆说。


鼓励废塑料同级化、高附加值利用


《方案》的印发,强化了废弃塑料再生利用,明确鼓励废塑料同级化、高附加值利用。


  2020年1月,国家发展改革委、生态环境部发布的《关于进一步加强塑料污染治理的意见》中曾提出推动塑料废弃物资源化利用,提升资源化利用水平。《方案》在以上基础上进一步提出支持塑料废弃物再生利用项目建设,加强塑料废弃物再生利用企业的环境监管和整治力度,完善再生塑料有关标准,加快推广应用废塑料再生利用先进适用技术装备,鼓励塑料废弃物同级化、高附加值利用。


  对标海外可以发现,欧盟、美国等地区已出台相关法规明确以PET为主要成分的一次性饮料容器中需添加再生塑料的最低使用比例和对应实现年限,未来实现这类“瓶到瓶”的同级化、高附加值利用需求将快速扩张,从而打开废弃塑料再生资源化的广阔市场空间。


  业内预计,到2025年,国内废塑料回收再生量将在2500万吨左右。王永刚表示,这个应用领域非常广泛,包括纺织、包装、电子、汽车各个领域,预计达到可再生材料的产值在千亿元左右。


  中国工程院院士王玉忠也认为,塑料用品涵盖的领域非常广泛,短期内“既要用,又要解决产生的问题”。应该在我国更好地推广再生塑料产品的使用,特别是通过更广泛宣传,让更多公众在理念上接受、从而使用回收利用的再生塑料产品。


事实上,从汽车到家电、3C电子、包装以及消费品,不少产品都可实现塑料回收。


  中国石化北京化工研究院高级工程师徐萌介绍,汽车中大概60%—70%的塑料件可以实现回收,目前北京化工研究院正在研究轮胎和复合材料的回收技术。


  在消费品领域,普通饮料瓶的回收占比最大,达到24%以上,达到380万吨左右。为了实现大批量回收,在上海,全国首条以再生塑料为原材料的“塑料道路”已经投入使用,铺设道路使用了超过6000个牛奶瓶等塑料废弃物和沥青组成的新型聚合物材料。


蒙牛也已开始推行塑料包装的循环再生利用,应用再生塑料(PCR)作为产品外包装薄膜。据介绍,全部切换使用后预计每年将减少二氧化碳排放量约300吨。


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