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宝贵的材料:BMW 的回收利用

一场有始无终的旅程:每辆车中都存在着数百种宝贵的原材料。多年来,BMW 一直致力于以高效环保的方式对其进行回收利用。每种材料都有自己的故事:从原产地、首次应用到回收和再利用。

摄影
Thomas de Monaco
文字
Michael Seitz

在莱比锡 (Leipzig) 工厂制造 BMW i 的车身部件时,产生了不同长度的碳纤维碎料。其中的规则是:纤维越长,碎料的质量越好,其潜在用途越广泛。BMW 将尚未硬化的纤维碎料与树脂编制在一起,制成轻巧却极为强韧的绒垫,用作 BMW i 车型的车顶或 BMW i3 中控台和后座壳的背衬材料。 除使用这些生产剩余材料外,还可对已与树脂粘合的碳纤维进行回收利用。可使用高温分解等方法消除树脂,然后将回收的纤维重新用于一般流程。

BMW i 和 BMW M 车型的车身部件

金属

钢材是 BMW 目前最常回收利用的材料。仅车身车间,每年便可产生近五十万吨的钢材碎料。几乎所有材料都会被收集,在供应商的炼钢厂熔化并在其中制成新的车身面板。这与烤饼干的原理类似,将面团一次次推出直至无任何剩余。这些工厂也收集金属加工过程中留下的其他材料(例如铝),由相关供应商将其重新熔化。就铝而言,这可节约铝土矿加工阶段所需的大量电能。但是,回收利用的铝更脆弱,无法再用于碰撞相关的部件。

来自车身车间的生产碎料

塑料

任何车辆都有约五分之一由塑料构成,这些塑料主要由石油制成。汽车中采用了各种不同的塑料:BMW 使用破碎机对其进行回收利用。尽可能提取液体、贵金属和有害物质后,压密机会将达到使用寿命的车辆压缩为一个 1.5 吨的立方体。10,000 马力破碎机每小时可处理 450 捆此类矿产丰富的材料,将其分解为成千上万个近似手掌大小的碎片。这些海量破碎材料随即按类型通过一系列流程进行几乎无混合的分类:悬吊、漂浮、下沉、沉降、称重、抛掷或扫描。以这种方式回收利用的材料具有相关商品市场,价格取决于供求关系。新 BMW 车型中的回收利用材料同使用新鲜石油制作的塑料一样,符合高质量标准。

组件和车内涂层

贵金属

随着法规日益严格,如今内燃机排放控制所需的技术愈发复杂。这意味着,许多贵金属(包括铂、铑和钯)隐藏在催化转化器内部。制造商非常擅于处理这些宝贵原材料:圆柱形排气净化器内含成百上千个微型陶瓷蜂窝,总表面积相当于三或四个足球场。覆盖这整片区域仅使用了 2 克铂。虽然用量极少,但仍然值得对催化转化器进行回收利用以重新获得贵金属。为此,专业公司将催化转化器的瓷白色内管研磨成精细粉末,将其熔化并使用冶金处理方法重新分离各种元素。

催化转化器和电子设备

仅现代轿车中的线束便包含超过 35 公斤的铜。许多电动车中的锂电池也包含使用贵金属制成的薄片。BMW i 和 BMW iPerformance 车型的电动机中的线圈同样使用此种金属制成,而仅在全球少数几个国家发现了该金属。专家认为,电动汽车的迅速扩展将导致铜价飞涨。废铜如今便已成为车辆回收商的主要业务;数年来,一吨铜的售价一直是数千欧元。

线缆、电池和电动机

电池

在电动车和混合动力车面世之前很久,BMW 回收部门便已开始拆除并再利用电池。由于传统发动机启动器电池的主要材料为铅,采用回收电池制作的产品包括潜水服和安全带。另一方面,如今电动汽车的能量来源为锂电池。由于庞大的数量、具有的价值以及重量,回收利用锂电池变得更加重要。毕竟,每辆 BMW i3 中都存在超过 200 公斤的电池。由于这些电池在汽车达到使用寿命时尚未耗尽或者可能提前更换为更强劲的电池组,BMW 打算继续利用这些废弃电池,作为电能的中间存储设备——例如太阳能,可在夜间为电动汽车供能。

BMW i、混合动力车型以及启动器电池

液体

车辆的许多不同部件中都存在液体,令 BMW 回收商十分苦恼。压缩并粉碎汽车前,必须以适当方式单独提取并处理这些液体。除较明显的液体(例如汽油、制动液或冷却剂)外,还存在难以获取或遍及车辆各处的液体(例如用于自动软顶或悬架控制的液压油)。柴油发动机中的废气后处理系统也需要至多 21 升额外的尿素溶液。汽车电气化的不断发展使液体的回收利用更加简单,因为电气系统可替换液压系统,提供充足能量,从而节约燃油。

油、制动液、冷却剂或尿素

从铜到橡胶碎片和碳纤维——旧物换新。

在慕尼黑北部的一座工业园区中,存放着原油、铜、铝、橡胶、铁、金和铂。不过,这些宝贵原材料隐藏在其他物品中,并且十分难以获取。它们可以在门、座椅、轮胎、发动机和排气系统中找到。不久前,大部分人会将 BMW 回收和拆解中心称为废品堆放场。但如今,废品已成为可回收利用的材料。鉴于全球资源逐渐减少且商品价格上涨,人们不再单纯丢弃高价工业产品(例如机动车辆)。拆解提供了废物利用的方法。

同时,许多发达国家消费者的态度也有所改变。现在,人们尽量广泛、合理地使用日常物品,并且尽量延长其共享和利用时间。这种转变的效果之一是人们也对车辆生命周期评估产生了兴趣:除在汽车使用寿命期间采用资源友好型生产工艺和较低油耗外,另一个重要因素是对其所含的原材料进行可持续再利用。除此之外,法律规定的回收利用率也愈发严格。例如,在欧盟,制造商必须保证收回达到使用寿命的车辆,并回收利用 95% 的所用材料。

即使在开发阶段,BMW 也会检验任何新技术(例如混合动力或电力技术)或未来材料(例如碳纤维)的回收和拆解。在此期间,公司的专家偶尔会发现稍后经证明对整个行业用处颇大的工艺或设备,例如配备意大利面叉形的超大抓取工具的挖掘机。挖掘机将叉子刺入变速箱旁的线束,然后将汽车四角的线束缠绕在一起,成为一个 35 公斤的昂贵铜球。

橡胶

对于拆解公司,轮胎中的橡胶是深受欢迎的可再利用材料。容易拆除并且潜在未来用途广泛,不乏潜在购买者。将橡胶粉碎并清理后,产生的橡胶碎片可用于游乐设施四周的安全垫等产品。但是,父母不是唯一急需避免膝盖受伤的群体;农民也是如此,他们为自己的牛铺设橡胶垫和床垫,使其躺卧时更加舒适并且保障关节健康。毕竟,当一头牛站立时,它的膝关节需要承担超过 400 公斤的重量。得益于废旧轮胎制成的垫子,奶牛们更乐意起身站立,因此站立的时间更久,这意味着摄入更多食物并且生产更多牛奶。但是,尚无人研究它们更喜欢在 BMW 跑车轮胎还是小型汽车轮胎上休息。

轮胎和隔热材料

12.06.2017