节能减排新思路:废铝罐到汽车板

据有关资料报道，在英国所有碳排放物近四分之一是在车辆行驶过程中排放的。减少CO2 排放数量的最简单方法就是减轻汽车重量，铝从而成为大批量轿车加工制造的理想材料。到目前为止仅能批量生产两种铝强化车辆，即奥迪A2和 Jaguar XJ。 奥迪A2明显展示出来铝强化车辆的潜在性能， 每100公里燃油消耗减少3升，相当于每公里CO2排放数量减少80克，但由于这种车辆加工制造成本高， 不适合于大批量生产， 所以2005年7 月就停止了生产。 Jaguar XJ采用了更加传统铝合金强化加工路径。 在规模化生产轿车方面， 用铝板取代了钢板， 但连接技术采用了自动冲孔铆钉铆接，而不是点焊技术。这是一种成本较高的连接技术，并不适合于大批量的轿车生产， 特别是车辆报废时的处理也比较困难。 点焊工艺简单且焊点使用寿命长， 适用于大批量铝强化车辆加工制造。

铝的优点

对于汽车的加工制造来讲，除了汽车铝板的成本高外，铝作为 “轻质”材料是诱人的。铝的价格直接和LME铝价相关，并能反映出来在原铝生产中所消耗的能源成本。全世界的电解铝工业每年要用去全英国的发电量，每年要用去全球10%的水力发电量来生产3400万吨电解铝，并产生相当于2.5亿吨左右的CO2 废气。再生铝生产则容易且消耗能源较少， 再生铝所消耗的能源仅是原铝的5%。目前废铝罐回收率在各个国家情况不一，例如在英国废铝罐回收率约为40%。这表明有多达30亿个铝罐 （约4.5 万吨铝） 在使用后被丢弃填埋，这一数量所生产的轿车车体结构和汽车外壳用铝板足以满足14.5万辆福特福克斯 （Ford Focus）轿车的用铝，这个数量是福特公司每年在英国的汽车销量。

丢弃的铝

如果人们把这些丢弃的铝，连续10年进行回收再生，则能生产一个接近150万辆轿车的车队。轿车采用了铝，由于自重减轻而使每辆轿车每公里减少碳排放量100克，每年将会减少CO2 排放量接近200万吨。这一减少量，按英国计划2017年的碳排放量 3150万吨计算，相当于私家车行驶碳排放量预计减少6%。

在美国，废铝数量更为巨大，在1970年到2001年间有约 9100亿个废铝罐被填埋，等于损失了1600万吨铝。现在这一损失已经超过1万亿个废铝罐，相当于1760万吨铝，而利用这些铝可以加工制造1.17亿辆奥迪A2 1.2Tdi轿车的车体结构。

废饮料铝罐（UBCs）

废铝罐并不是唯一旧铝或废弃物的资源，据估算，从1888 年铝问世以来，已经熔炼了8亿吨铝，其中的70%还在使用中。

2004年有约300万吨的铝废料回收再利用，到2020年铝废料将会增加到1400万吨。应当考虑尽可能多回收再生这些铝废料，并加工制造汽车板材，而不仅仅是把它用作铸造铝的资源。把 “扔掉” 的废铝罐回收再生，和废弃的其他铝一起循环利用，重复加工成汽车铝板，这是铝可持续发展的最佳方法。

合金成分

重熔铝罐的合金成分和汽车车体结构（AA5754）或外壳板（AA6111 或 AA6016） 的合金成分相似，而车体结构合金AA5754能够允许更多组分的铁和锰元素。在 Brunel大学开发的熔体条件下的先进剪切技术 （MCAST） ，能生产出增加了对杂质耐受性强的铸件显微结构， 这样可以直接采用双辊铸造机，用再生铝废料为原料，生产出铝合金汽车板材。有关铝罐和车用铝板的化学成分见表。主要合金化元素（wt.%） Fe Si Mg Mn Cu AA3104罐体 0.4 0.2 1.2 0.9 0.2 AA5182罐盖和拉环 0.2 0.1 4.7 0.3 ＜0.1 废饮料铝罐重熔料 0.35 0.17 1.6 0.7 0.15 AA5754结构合金 0.2 0.1 3.0 0.3 ＜0.1 AA6016汽车外壳合金 0.2 1.2 0.5 ＜0.1 ＜0.1 AA6111汽车外壳合金 0.2 0.7 0.7 0.3 0.7 铝罐和汽车外壳铝合金的化学成分对比表说明 ：再生铝是车用铝板的低成本、潜力大的资源 ；当时废铝罐的价格是860英镑/吨， 而废铁罐的价格是75英镑/吨，因废铝罐价格较高，所以回收起来更加容易可行。

挑战

现在是改变人们思维的时候了，如何才能把相当数量的废铝转化成为人们买得起的新一代低碳排放的轿车，这是一个巨大的挑战，这一挑战就是更好地利用陈旧铝废料，坚决停止把宝贵的废铝罐回填土地，造成的损失；要变废为宝，造福人类，节能减排，有利环保。