0 引言

随着全球汽车产业向绿色低碳加速转型，汽车塑料部件的回收再利用已成为整车企业不可回避的战略命题。在政策层面，2023年欧盟发布相关政策，明确要求新车整车塑料中回收料使用量不低于20%，其中至少15%须来源于报废车辆，并计划于2030年左右实施。国内方面，国务院办公厅于2016年印发《生产者责任延伸制度推行方案》（国办发〔2016〕99号），将汽车纳入率先实施生产者责任延伸制度的4类产品之一。此外，重点产品的再生原料使用比例达到20%，废弃产品规范回收与循环利用率平均达到50%，低碳标识、ESG披露等配套要求也在近年持续加压。

从市场基础来看，回收原料供应日趋充裕。截至2025年底，全国汽车保有量已达3.66亿辆。2009年前后大批量上市的车辆已陆续进入报废高峰期，加之新能源汽车普及所带来的更短报废周期，废旧汽车零部件的回收体量正在快速扩大。

在上述背景下，汽车保险杠作为外饰塑料件中占比最大、材料最单纯的零件，成为闭环回收的优先切入点。保险杠主体材料为PP+EPDM-M20改性料，结构单一，且零件本身在车外，相比内饰零件，拆解更便捷，但其表面三层漆膜（底漆、色漆和清漆）的有效去除是实现高质量再生的核心技术难点。

本研究以新能源汽车保险杠PP+EPDM-M20材料为对象，系统对比不同退漆工艺的效率与环境代价，和供应商一起开发了新一代复合摩擦退漆工艺，并完成从材料改性配方开发到零件试制验证的全流程研究，建立了“Car to Car”商业闭环模型，为整车企业满足日趋严格的循环法规提供了技术与商业双重支撑。

1 闭环回收方案设计

1.1 回收模式选择

汽车塑料的回收模式通常分为“开源回收”与“闭环回收”两类。开源回收直接采购市场上来源复杂的后消费再生（PCR）原料，原料来源广泛，但材料成分复杂、性能稳定性差，且由于回收流程难以追溯，往往无法满足欧盟ELV法规对“来源于报废汽车”的明确要求。闭环回收则针对特定零部件构建专属回收链条，原料来源单一、成分纯净且性能可控，碳足迹核算路径清晰，更符合政策法规的导向。

经技术经济综合评估，本项目选择全链条能力的材料供应商合作，以市面报废车辆的保险杠为原料来源，经处理后回用于注塑类汽车零件，同时实现材料来源可控、成本可控。

1.2 回收零件与应用零件的选择

回收来源零件（“从哪里来”）。对比保险杠与内饰类零件（门板、立柱和IP等），保险杠具有以下优势：材料成分单纯（PP+EPDM-M20体系），不含包覆层与粘接剂，车外拆解便捷。技术难点主要集中于表面漆膜去除，综合可行性最高，因此优先选择该路径。

应用目标零件（“到哪里去”）。由于保险杠回收料中残留微量漆点无法100%消除，按照理想汽车的外观标准，无法直接回用于外观喷漆件（保险杠蒙皮）。综合材料性能、外观要求和零件失效风险三项因素，选择底护板等非外观注塑零件作为优先应用对象，最大限度降低零件失效风险。

1.3 商业闭环路径

绿色低碳、塑料材料循环回收再利用等话题在汽车行业内长期被讨论。但受制于国内法规强制实施的时间尚未明确，加之目前各大主机厂普遍考虑成本上升等制约因素，实际落地的项目很少，行业暂未形成良好的商业闭环路径。理想汽车结合行业政策趋势、车型实际需求、成本等现实因素，计划分2个阶段进行商业闭环路径的探索。

近期（Car to Li阶段）：以市面报废车辆的保险杠为原料来源，经拆解厂拆解→前处理厂退漆制片→改性厂改性造粒→Tier1供应商生产→理想汽车整车应用，形成完整的“Car to Li”回收闭环；

远期（Li to Li阶段）：随着理想汽车保有量持续增长，老车型逐步进入报废周期，长期来看，将逐步引入理想售后更换保险杠及报废整车的保险杠作为自有来源，构建“Li to Li自闭环”，进一步强化材料溯源能力。闭环回收具体路径如图1所示。

图1 回收模式

2 退漆工艺研究

2.1 保险杠油漆体系分析

保险杠表面漆膜由三层构成：清漆（厚度约50μm，主要成分为聚异氰酸酯PMDI）、色漆（约40μm，苯乙烯丙烯酸树脂和聚氨酯体系）及底漆（约15μm，苯乙烯丙烯酸树脂和聚氨酯体系）。油漆总厚度约105μm，各层均为热固性体系，与PP基材不相容，高温下不可熔融混合，熔融加工时以固体颗粒形式残留于基材中，形成异色杂点，是影响再生料外观与力学性能的核心污染源。

2.2 三代退漆工艺对比

针对上述漆膜体系，研究团队开发并对比了三代退漆工艺方案，以60min处理时间下的退漆率（以每100g样品有色漆片残留量表征）为核心评价指标，结果如图2所示。

图2 退漆工艺效果对比

第一代退漆工艺（简单物理摩擦）：无清洗介质，60min退漆率为86.5%，有色片料残留约60片/100g，效果差，不推荐。

第二代退漆工艺（清洗剂+物理摩擦）：引入烧碱清洗剂（清洗剂:物料=1：10），60min退漆率提升至95.9%，有色片料残留约20片/100g。退漆效果显著改善，但烧碱的大量使用带来较高的废液处理成本与环保压力，不满足绿色制造要求。

第三代退漆工艺（复合摩擦，新开发）：摒弃化学清洗剂，采用高温蒸汽与砂粒复合物理摩擦机制，兼顾漆膜软化（高温蒸汽）与机械剥离（砂粒研磨）的协同作用，60min退漆率突破99%，有色片料残留约9片/100g。该工艺全程无化学药剂介入，退漆效率与环境友好性均优于前两代方案，予以推荐采用。

2.3 退漆后残余漆点的深度处理

对于退漆后仍残存的微量漆点，进一步采用熔体过滤法进行深度净化。以80目、150目和300目三种规格滤网进行对比试验。结果表明：随滤网目数增大，大粒径漆点数量逐步减少，但300目滤网会将漆片剪切细化，导致微小漆点数量反而增多，同时带来较大的挤出背压与能耗增加。综合考虑，采用150目滤网可在不显著细化漆点的前提下有效去除大尺寸异色点，作为推荐过滤规格。经前述退漆+过滤双重处理后，色板（50mm×70mm）上异色点主要分布在0.1～0.2mm范围内，0.4mm以上异色点不可见，满足底护板等非外观件的使用要求。

3 退漆后再生原料力学性能验证

3.1 测试方法及结果

依据中国国家标准对再生料关键力学性能进行系统表征。三代退漆工艺处理后再生原料的性能测试结果见表1。

结果表明：第三代复合摩擦工艺处理后，再生原料各项力学性能指标均优于或等同于未退漆原料的水平，证明了退漆工艺的重要性。尤其是断裂伸长率由原料的11%大幅提升至48%，悬臂梁冲击强度由12.2kJ/m²提升至18.0kJ/m²，韧性指标改善显著。

4 PCR材料配方开发与零件验证

4.1 PCR配比选择

基于前文再生原料性能数据，将经过第三代退漆后的再生PP+EPDM-M20原料以10%比例添加至PP+EPDM-M20新料中进行改性配方设计。该配比的选择综合考量了以下三点。一是在保证足够力学性能余量的前提下，将回收原料掺比控制在性能稳定区；二是异色点在非A级外观件表面的外观容忍度可接受；三是10%PCR的碳排放减少效益可量化纳入ESG报告与低碳标识认证。

基于理想汽车材料标准，改性前后PP+EPDM-M20材料的性能见表2。

结果显示，经过10%PCR回收原料掺比的改性料，材料性能可以满足理想汽车的材料标准，并且材料性能可以基本持平不含PCR回收原料的改性料。

4.2 零件级冲击性能验证

考虑到冲击性能是底护板类零件失效的主要模式之一，针对该性能进行了装车零件级专项验证，包含低温冲击、老化循环后的冲击等测试项目。验证结果显示，10%PCR配方改性料制备的底护板零件各项冲击性能均满足理想汽车性能要求，具备量产导入条件。

5 结语

经过本次汽车保险杠PP+EPDM-M20材料闭环回收技术研究与应用探索，结合已调研的信息及实际的开发测试结果，总结如下。

（1）在三代退漆工艺的系统对比中，新一代复合摩擦工艺（高温蒸汽+砂粒）以无化学药剂的绿色方式实现了99%以上的退漆率，并经150目熔体过滤后满足非外观件的外观要求，综合评价优于前两代方案。

（2）经第三代工艺处理后的PP+EPDM-M20再生原料，拉伸强度、断裂伸长率、悬臂梁冲击强度等关键力学性能优于未退漆原料水平；以10%再生原料添加到改性材料中，通过配方优化补足，开发的改性材料可满足理想材料标准，同时，其制备的底护板等零件也符合理想的性能要求，成功验证了技术方案的可行性。

（3）上述技术路径已具备满足欧盟ELV2030年法规合规要求的技术前提，同时与国内生产者责任延伸制度的循环材料使用指标方向高度契合，可为行业同类项目提供参考。

参考文献

[1] European Commission. Proposal for a Regulation of the European Parliament and of the Council on circularity requirements for vehicle design and on management of end-of-life vehicles[R]. COM(2023) 451 final. Brussels: European Commission, 2023.

[2] 国务院办公厅 . 国务院办公厅关于印发生产者责任 延伸制度推行方案的通知 [3]. 国办发〔2016〕99 号 . 北京 : 国务院办公厅 , 2016.

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