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循环经济与汽车产业竞争力分析(下)
文章来源: 《汽车工业研究》(2005年第10期) 作者:李显君 发布日期: 2005年10月19日
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  三、建立汽车产业与环境友好的生态竞争力系统

  汽车产业与环境友好关系,就是指汽车产业发展与环境建立协调共生的可持续发展的关系,其强调在汽车产品商业周期的设计阶段和汽车产品的物理生命周期各个阶段建立相应的联系,其最核心的部分就是环境友好设计和环境友好制造。虽然表面上汽车使用耗费大量能源且回收处理是再循环中的最后一道工序,但除了政策和消费导向外,汽车产品再循环中起决定作用的仍是设计和制造。产品设计要决定70%-80%的产品成本。德国宝马汽车制造商生产的汽车,从设计阶段就贯彻“循环经济”理念,从零部件的可拆性、互换性和装配性方面考虑,做到报废汽车70%的零件可以返用。近年,该公司提出了要达到90%以上零件可以返用的新目标。由于环境友好设计与环境友好制造是一个业务过程,还需要对其进行有效管理,因此环境友好管理构成了汽车产业与环境友好关系的第3个核心部分。

  1.环境友好设计

  环境友好设计(Environmentally Benign Design,EBD)也称绿色设计,是指在产品设计中要从汽车生命周期全过程角度考虑对环境的影响,把经济效益、社会效益和环境效益统一起来,充分考虑物质的循环利用,研究可以提高产品全生命周期各个阶段的环境友好性和能源与资源利用率的设计方法。例如采用面向回收设计(Design for Recycling,DFR)、面向拆卸设计(Design for Disassembly, DFD)、面向环境设计(Design for Environment,DFE)及面向使用与维修设计等现代绿色设计理念和方法等。绿色设计、环境友好设计已被世界著名汽车厂商所接受,并推出了各自的绿色产品;环境友好产品已成为目前特别是未来企业竞争的重要因素。

  考虑生命周期各个阶段及多种因素的设计称为面向X的设计(DFX),X包括以下任何一种因素:可装配性、遵守法规、可拆卸性、环境、可制造性、材料供应与零部件适用性、可靠性、安全防范、可维护性与可测试性。面向再循环的设计(DFR)关注产品生命结束后的再应用,是实现汽车循环经济的重要组成,也是产业生态学的最重要领域之一。产业生态学的内涵是使产品在其使用寿命结束后重新进入工业流,成为新产品的一部分。DFR是指在设计阶段进行面向再循环的规划和面向拆卸的设计,其核心之一是模块化设计(Modularization Design)。所谓模块化设计,是指将产品的某一个未来可能发生变化或者需要修理翻新的部分设计成一个模块,使其能够有效进行替代和再循环。DFR强调应用的材料最小,材料种类最少。模块化设计是面向拆卸的设计,使材料易回收。美国国会技术办公室(OTA-E-541)认为绿色设计由两部分相关的目标组成,即防止废物产生和EOL产品管理。

  作为汽车循环经济设计的重要组成部分,汽车设计中的材料选择至关重要。基于汽车循环经济的材料选择,在传统的选择标准之外,必须外加生态性能标准。LCA的应用和折中方案的确定仍然是重点。

  生命周期设计(Life Cycle Design,LCD)是环境友好设计的最有效的核心方法,它提供了一个指导可持续产品系统管理和设计的框架,也是通过确定系统边界研究汽车产业生态的一个分析框架,是一套原则和工具。Keoleian认为,生命周期设计目标分广义和具体目标:广义目标是根据生态化和可持续发展的原则设计和管理产品,包括促进资源可持续利用和效率、提高污染防治能力、保护生态和人类健康、促进环境均衡;具体目标是减少产品系统产生的环境负荷和环境影响。环境负荷包括资源输入和输出;环境影响包括资源耗费对生态和人类健康的影响,这些影响是资源使用过程中向空气、水和土壤排放的结果。在生命周期设计中,Keoleian提出了3个主要原则指导产品体系的环境改善:即产品生命周期的系统分析;环境、绩效、成本和法规的多维分析;在整个设计过程中多个利益相关主体(Multistakeholders)的参与和跨部门的团队协作(Cross-functional Teamwork)。

  2.环境友好制造

  环境友好制造(Environmentally Benign Manufacturing,EBM)也称为绿色制造,是指在汽车制造过程中减少资源利用和能源消耗,在产品寿命终结后能够最大限度地实现再制造。再制造是指通过保留性能尚好的零部件、翻新可再使用的零部件和引入必要的替代零部件(性能相同或升级的),以使丧失功能的产品得到再使用。再制造要求原产品设计周密,因为设计过程影响产品拆卸和更新的方便程度,会决定再制造的可行性。环境友好制造或绿色制造是一种在产品全生命周期综合考虑环境影响和资源效率的现代制造方式。其目标是使产品在整个生命周期中,对环境的影响最小、资源效率最高,并使企业经济效益和社会效益最优化。产品生命周期的后期(使用、维修、报废回收)所消耗的费用往往数倍于前期,因此推广绿色再制造可以充分获取报废零部件的附加值,节约资源、减少污染,并可为制造企业增大利润空间,为社会增加就业岗位。推行汽车绿色制造和再制造对汽车产业的可持续发展具有明显的经济和社会效益。

  汽车制造过程是汽车能源消耗、废物产生的主要过程,也是实现汽车循环经济的关键过程。为实现基于循环经济的汽车制造,首先要评估汽车制造工艺过程,以减少有毒物质的排放和加大可持续发展的潜力;要评价产品设计、工艺设计和材料选择对制造系统的效果,包括最终产品的处置等。环境友好制造的核心仍然是要解决制造业长久的矛盾,即如何在达到经济增长的同时又保护环境。在这方面欧洲和日本走在世界的前列。

  美国国会技术评价办公室(OTA)2001年组织美国10位专家对欧洲和日本的52个厂家进行了参观评估并对实现EBM(环境友好制造)进行了总结,认为可以分为3个层次的解决方案:

  企业层级:Toyota,Volvo,Daimler Chrvsler,Ford,Du Pont等表示致力于环境友好制造的目的在于降低成本、风险转移、市场策略、法规限制以及企业形象。国家层级:日本致力于资源保护、减少能源和材料消耗、减少固体废物和温室气体,其通过公共教育、环境先导、节能建筑、LCA,DFE和IS014000认证系统实现EBM以提升企业竞争力。欧洲国家对废物和有毒材料十分关切,强调产品回收、系统分析,具有强烈的环保意识。美国通过媒体关注污染、材料、工艺、技术和成本导向,依靠企业解决系统层级的问题并依靠法律解决问题。系统层级:EBM要求技术、经济推动和商业实践的集成,要求各项目之间沟通与协作。通用公司认为精益生产和绿色制造在本质上是相等的事情。

  3.环境友好管理

  政策和管理是影响产业循环经济运行质量的重要因素,包括宏观和微观两部分,前者指政府的环境政策和管理,后者指企业环境政策与管理。

  (1)宏观环境政策与管理

  在汽车的发展史上,政府通过制定和实施法规及政策,在推广无害化技术、推进产业及企业强化环境管理上起着十分重要的作用。例如美国购买1辆使用新能源的汽车就可减免联邦税2000美元,起到了很好的政策导向和环境激励作用。Graedel认为,各级政府对企业、非政府组织和社区的行为都有重要影响,进而影响其对环境的作用。政府对环境管理通常表现为制定环境法规,即采取命令和控制的方式。这种做法的直接结果是迫使企业安装空气净化或废水处理装置,而不是改进生产过程、技术或者产品设计。Long认为,政府的环境政策和管理方式应该建在市场基础上,以可持续发展为目标,综合经济、法律等手段来引导企业和消费者的环保行为,并制出了市场经济中促进环保行为的政府策略模型。Graedel和Allenby指出,各国政府在保护环境上受到一系列因素的影响,包括政府形式、富裕程度、国家大小、政策重点、文化背景、对待法律的态度、环境和其他政策体系的相互作用、立法过程的透明度和公开性等。

  (2)微观环境政策与管理

  企业是环境问题的主要制造者,因此也是解决环境问题的主体。从纯粹的经济观点出发,治理环境需要一定的投入,势必增加运营成本,进而影响利润。但从生态学的角度出发,企业必须建立环境友好管理体系,这来自于政府的环境政策和管制、消费者和社会对环保产品认同所形成的环境改善的压力和动力相容的生态文化意识。推进循环经济、环境改善投入以及可持续发展,都必须满足企业的经济性,使企业的产品系统满足基本成本、绩效和法律标准。企业实施产业生态学最常见的方式是建立环境管理体系(EMS)。EMS在IS014001中的定义为:“环境管理体系是总体管理体系的一个组成部分,包括制定、实施、时限、评估和维护环境方针所需要的组织结构、计划活动、职责、做法、程序、过程和资源”。Allenby提出公司环境管理4阶段模型:即遵从与改正、寻求最优方法、认同环境问题是战略问题以及环境问题的消失。此外,在环境的战略管理、人力资源管理、绩效管理等方面也有一些专门研究。

  绿色营销、绿色战略、绿色制造与设计成为今天的热点,并成为提高企业竞争力的重要来源,决定着企业生存、发展和环境质量的可行标准。针对我国而言,循环经济首先是一种新的发展理念,其次是一种新的经济增长方式,然后才谈得上是一种新的污染治理模式。因此,发展汽车产业循环经济必然能够提高我国汽车产业及企业的国际竞争优势。

  四、结论和未来研究需求

  综观对循环经济及汽车产业循环经济问题的分析,本文认为,在经济与环境和谐共生日益成为社会可持续发展主题的今天,汽车产业竞争范式正在发生深刻的变革,基于循环经济的产业竞争力生态系统正在形成——主要通过环境友好设计、环境友好制造和环境友好管理来培育汽车产业循环经济竞争力。由于汽车产业循环经济的研究、特别是产业循环经济的竞争力研究还不成熟,因此面向未来需要研究的课题是:

  (1)汽车产业循环经济协调机制研究

  加强汽车产业循环经济协调机制研究,尤其是对汽车物理生命周期和商业生命周期的协调,基于汽车产业生态学理论和方法对这两个周期进行整合研究。此外,基于循环经济的汽车产业供应链各环节之间的协调机制,也应该成为研究的一个重点。

  (2)环境量化管理研究

  目前汽车产业环境成本计量、环境绩效评估还不能满足宏观和微观两个方面对环境投入产出的准确分析,环境效益或生态效益难以科学量化判断,严重制约着汽车产业循环经济推进和汽车产业生态学学科发展。

  (3)环境管理的平衡机制研究

  包括宏观上的经济效益、社会效益和环境效益间的平衡机制;中观上的产业发展与产业生态间的平衡机制;微观上的企业生产效率与环境效益间的平衡机制。

  (4)汽车产业生态学等其他方面的研究

  对我国而言,还需要强化6方面的研究:即汽车产业生态学研究、汽车产业循环经济的政策体系研究、我国汽车产业生态数据分析模型研究、汽车国际贸易与循环经济的关系以及发展中国家环境投入的不平等问题研究、汽车产业循环经济国际比较研究、竞争战略与产业循环经济关系研究等。

(值班编辑:吴奇)
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