领先的车轮制造商Ronal集团推出碳中和再生铝车轮

不断变化的法规和客户期望及需求,正在日益影响汽车行业及其整个供应链。因此,汽车整车制造商和供应商以及其产品的碳足迹,受到越来越多的关注。涉及气候变化的认知,在不断地发生变化。总部位于瑞士Härkingen的汽车车轮制造商Ronal集团,开发并推出了新的R70铝车轮,该车轮车品实现了碳中和。

针对该款产品的生产,Ronal集团确保能显著地减少铝生产和车轮制造过程中的温室气体排放量,而任何剩余碳排放量都可以通过集团获得的碳汇证书完全抵消。凭借这一全新的碳中和的车轮,Ronal 集团重申其“关心环境和子孙后代,并推动创新和技术领导者的角色” 1

应对环境影响

多年来,Ronal集团一直致力于可持续发展,这体现在其方针、战略和产品中。自2018年以来,该集团作为下游支持类会员,一直是铝业管理倡议ASI的成员;2020年9月,Ronal集团成为ASI认证的工业用户。Ronal现已在其总部和波兰工厂获得ASI绩效标准V2(2017)认证。此外,集团还通过了DIN EN 14001:2015环境管理体系、DIN EN 50001:2018能源管理体系以及DIN EN 45001:2018的职业健康与安全管理体系的认证。

2016年,Ronal导入了PLANBLUE计划,这是一个整体可持续性概念计划,旨在解决集团社会、可持续和生态导向方面的所有层面业务行为。该计划有3个主要重点领域:商业(可持续工艺和创新产品)、世界(能源和气候)和雇员(员工发展、职业健康和安全)。其它可持续性目标包括扩大Ronal的环境和安全投资组合,致力于员工教育,并通过创新继续促进环境保护。此外,集团内的各个工厂定义自己的具体目标,并监控自己的可持续发展成就。借助有效的综合管理系统和最先进的技术,Ronal集团能够最大限度地减少并持续减少其所有全球业务当前及潜在的负面影响。

通过PLANBLUE计划,Ronal集团旨在建立和跟踪其生产的每个车轮的生态足迹。与2016年和2017年相比,Ronal将在2030年之前将其自身生产环节的二氧化碳排放量减少50%,并在2050年之前在全球所有工厂实现完全碳中和生产(根据温室气体议定书范围1和2的排放)。

2017年以来,Ronal集团一直在发布有关车轮制造集团及其各个工厂的碳足迹报告,最近的报告是2020-20212的报告。与许多铝铸造厂一样,该集团几乎四分之三的碳足迹来自其购买的铝,因为其铝供应的很大一部分是原铝(A356.2/AlSi7Mg)。其碳足迹的第二大来源,是生产过程中使用的工艺热能(主要用于熔化铝)的电力和气体消耗。目前,Ronal的碳足迹的细分结构如图1所示。

图1. Ronal集团产品碳足迹的主要影响因素

从图1中可以看出,减少碳足迹的最大潜力包括铝采购、改进制造工艺、能源消耗以及增加回收和使用回收铝。对于铝采购,降低碳足迹的一个途径是通过先进的生产技术减少铝消耗。例如,“底切工艺”可使每个车轮的铝消耗量减少1kg3,而利用旋压(Flowforming)成形技术,可将每个车轮的用铝量减少约1.5kg4。其它方法包括增加再生铝的用量和采购低碳原铝。目前,Ronal购买的铝全部来自铝业管理倡议ASI成员公司,其中有63%的铝是利用经验证的可再生能源生产的。

为了提高制造过程的可持续性,Ronal致力于通过减少资源消耗和排放(特别是与气候相关的二氧化碳)来提高运营效率。记录每个工厂的环境平衡和碳足迹,并设定减排目标。

减少能源消耗的排放,包括提高运营效率(例如在其它工艺流程中使用熔炉的废热),购买具有绿色证书的可再生电力,以及(如果可能)利用太阳能或风能(2021年到2022年太阳能和风力发电量为41200 MWh)或热电联产进行内部发电。目标是到2025年该集团的所有消耗电力都来自可再生能源目前所消耗电力的50%为可再生能源)。Ronal集团的4个工厂,已经使用100%的绿色电力,其中一部分是由工厂自有的光伏发电系统生产的。

在实施回收和再循环方面,Ronal集团的铝车轮也有良好表现,因为车轮100%可回收。该集团的目标,是到2030年在生产环节采用50%的回收材料。这一目标不仅限于铝。例如,Ronal已经在使用100%回收料制成纸板包装材料。

Ronal对可持续性的承诺不仅限于排放,还包括废物和水。在车轮制造过程中,会产生各种类型的废物,包括废水。目前,该集团的一个试点项目使用了一种从废物中蒸发水的技术,从而减少了废物的体积。未来,该计划将通过冷凝产生的水蒸气,在生产中重复使用蒸馏水。这一试点项目已经减少了75%的废物(用于冷却润滑油和含润滑脂的水),并降低了处理成本。

开发环保车轮

凭借之前的Ronal R60车轮(自2016年上市),Ronal实现了雄心勃勃的可持续发展目标,包括车轮材料和制造过程中的二氧化碳排放量减少20%。该款车轮的设计,适合大众高尔夫GTE Hybrid和e-Golf、丰田Auris Hybrid、普锐斯Hybrid等车型。

目前,Ronal的新款R70车轮,是首款碳中和的再生车轮,远远超出了该公司以前的产品。R70是专为售后市场设计的7.5×18英寸车轮,采用Orbit灰色或铂银表面处理。使用底切工艺技术,重量优化为11.9kg。车轮的载荷为850 kg。

在开发R70车轮时,Ronal采用了一种完整的“从摇篮到大门”的方法。车轮生产中使用的原材料包括60%的再生铝(其中一半来自生产废料,一半来自消费后废料)和40%的低碳原铝。Ronal位于德国Landau的工厂和附近位于德国Forst的物流仓库,使用100%的绿色电力。与标准车轮相比,这些变化使碳足迹减少了70%(表1和图2)。

表I1.Ronal R70车轮与欧洲生产的标准合金车轮的碳足迹计算

R70车轮

欧洲生产的标准合金车轮

40%

原铝—用可再生能源生产(4kgCO2/kg Al)

60%

原铝—欧洲平均碳足迹(6.7kg CO2/kg Al)6

60%

再生铝—用50%的工艺废铝和50%的消费后废铝生产

40%

再生铝—大部分来自工艺废铝(基于废铝的通常份额)

电力

可再生能源—欧洲100%的水力发电

电力

欧盟结构—根据欧洲平均CO2计算

气体

抵消–从能源供应商处购买的碳信用

气体

不能抵消


表2.RonalR70车轮与欧洲生产的标准合金车轮的碳足迹比较(kg CO2)


R 70车轮

标准车轮

其它

3.7

3.7

废料

2.8

2.8

资源

5.0

5.0

能源

1.5

19.5

36.6

118.8

合计

49.6

149.9

 图2 不同场景比较:不同材料CO2值

剩下的足迹,通过一个黄金标准认证项目(称为“Utsil Naj——墨西哥全民健康之家”,致力

Eccomelt合作

本着发展循环经济的精神,Ronal集团于2022年2月2日与Eccomelt签署了供应eccomelt356.2消费后铝废料的谅解备忘录7。Eccomelt于2006年在加拿大成立,是北美最大的消费后车轮回收商。该公司已经实现了车轮的高度可持续循环,将其转化为最高质量的再生铝,能够替代A356/AlSi7Mg原铝锭。

Eccomelt的非热回收工艺,可产生非常纯净的车轮切片,从而能够生产具有高回收含量的高完整性和安全性的关键铝铸件,而回收的废铝不会影响铸件的质量。Eccomelt位于加拿大多伦多工厂从摇篮到大门的生产工序,确保了极低的碳足迹,根据温室气体协议范围1-3,仅为0.089 t CO2e/t Al(表II)。包括运输过程的排放量(0.124 t CO2/t Al),当运至Ronal位于Landau的工厂时,其碳足迹仅为0.21 t CO2e/t Al。这仅是低碳原铝的碳足迹的约5%。

表3  加拿大安大略省多伦多市和乔治亚州曼彻斯特市生产的eccomelt356.2金属铝的碳足迹明细(计算依据GHG协议企业标准范围1-3,从摇篮到大门)


乔治亚州

多伦

平均


范围1(CCF)

0.002

0.005

0.004

Kg CO2

范围2(CCF)

0.052

0.004

0.030

kg CO2

范围1和2(PCF)

0.054

0.009

0.034

Kg CO2/kg Al

范围3

0.008

0.009

0.008

Kg CO2

物流配送

0.088

0.046


Kg CO2

范围1-3(PCF) (不含包装)

0.150

0.064

0.112

Kg CO2/kg Al

包装

0.025

0.025

0.025

Kg CO2

范围1-3(PCF)(不含包装)

0.175

0.089

0.136

Kg CO2/kg Al

使用再生铝的另一个优点是,回收铝(如eccomelt356.2)具有更高的表面重量比,这将加快熔融。在相应的熔炉中放置体积小的废铝,也有助于提高熔炉能量密度,从而提高熔化效率。特别注意的是,需要采用适当的熔炼工序,以尽量减少铝灰的产生量,如果操作正确,与使用原铝锭相比,熔融废铝产生的铝灰不应超过0.5%。

基于上述结果,Ronal集团计划不断增加产品生产过程中可持续资源的份额,以减少产品的生态环境影响。Ronal认为,Eccomet是实现集团到2050年实现所有车轮碳中和目标的关键因素。

(尚轻时代编译)

参考文献:

1.“Global innovation: Ronal Group presents first carbon neutral recycled wheel,” Ronal Group, December 9, 2020.
2.“Sustainability Report 2020/21,” Ronal Group.
3.“Undercut,” Ronal Group.
4.“Flowforming,” Ronal Group.
5.“CML-IA Characterisation Factors,” Leiden University.
6.“Vision 2050: European Aluminium’s Contribution to the EU’s Mid-Century Low-Carbon Roadmap,” European Aluminium, March 2019.
7.“Ronal Group partners with Eccomelt to reduce carbon footprint,” Ronal Group, February 2, 2022.


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