于娟 李博洋
綠色設(shè)計(jì)的思想可以追溯到20世紀(jì)60年代,美國(guó)設(shè)計(jì)理論家Victor Papanek在他出版的《為真實(shí)世界而設(shè)計(jì)》中,強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)該認(rèn)真考慮有限的地球資源的使用,為保護(hù)地球的環(huán)境服務(wù),當(dāng)時(shí)還引起了很大的爭(zhēng)議。隨著環(huán)境的惡化、資源的耗竭,人們逐漸認(rèn)識(shí)到問(wèn)題的嚴(yán)重性,特別是在可持續(xù)發(fā)展概念提出之后,綠色設(shè)計(jì)理念開(kāi)始逐步清晰,這個(gè)過(guò)程可以從生態(tài)工程的描述來(lái)說(shuō)明,所謂生態(tài)工程就是設(shè)計(jì)采用合理的技術(shù)和利用生態(tài)系統(tǒng)的自組織能力,將經(jīng)濟(jì)和社會(huì)通過(guò)實(shí)踐融入到環(huán)境中的過(guò)程中。綠色設(shè)計(jì)是針對(duì)產(chǎn)品而言,產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)源于產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計(jì)(Eco-Design),也稱環(huán)境設(shè)計(jì)(Design for Environment)、環(huán)境意識(shí)設(shè)計(jì)與制造(Environmentally-Conscious Design and Manufacturing)、生命周期設(shè)計(jì)(Life Cycle Design)、綠色設(shè)計(jì)(Green Design),是20世紀(jì)80年代末出現(xiàn)的一股國(guó)際設(shè)計(jì)潮流,它反映了人們對(duì)于現(xiàn)代科技文化所引起的環(huán)境及生態(tài)破壞的反思,也體現(xiàn)了設(shè)計(jì)師道德和社會(huì)責(zé)任的回歸。2021年2月2日正式發(fā)布的《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見(jiàn)》中4次提到綠色設(shè)計(jì),明確要求以產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)為抓手,健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展的生產(chǎn)體系。
全球氣候變化已經(jīng)成為人類發(fā)展面臨的最大挑戰(zhàn)之一,黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視應(yīng)對(duì)氣候變化工作,將碳達(dá)峰和碳中和納入了生態(tài)文明建設(shè)整體布局。習(xí)近平總書記多次在重大國(guó)內(nèi)國(guó)際場(chǎng)合發(fā)表了有關(guān)碳中和、碳達(dá)峰的講話。加之,構(gòu)建國(guó)內(nèi)國(guó)際互動(dòng)的雙循環(huán)發(fā)展格局對(duì)工業(yè)高質(zhì)量綠色發(fā)展提出新的更高要求,通過(guò)深入推行綠色設(shè)計(jì),加快構(gòu)建統(tǒng)一的綠色產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系,可以提供更多綠色產(chǎn)品,全面促進(jìn)綠色消費(fèi),暢通國(guó)內(nèi)大循環(huán)。在國(guó)際政治經(jīng)濟(jì)格局調(diào)整背景下,持續(xù)推動(dòng)綠色設(shè)計(jì)國(guó)際交流合作,促進(jìn)綠色“走出去”大有可為。
工業(yè)是立國(guó)之本,是國(guó)民經(jīng)濟(jì)體系的重要組成部分,也是資源消耗和碳排放的重點(diǎn)領(lǐng)域,綠色設(shè)計(jì)是工業(yè)綠色低碳循環(huán)發(fā)展的源動(dòng)力。當(dāng)前,工業(yè)和信息化融合發(fā)展進(jìn)入拓展期,重點(diǎn)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型明顯提速,為覆蓋產(chǎn)品全生命周期的綠色設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)發(fā)展,提供了必要的技術(shù)基礎(chǔ),綠色設(shè)計(jì)在綠色發(fā)展的源頭,是推進(jìn)綠色制造體系建設(shè)的第一杠桿,是建設(shè)綠色制造強(qiáng)國(guó)的重要?jiǎng)恿?。全面推行綠色設(shè)計(jì)是提升綠色產(chǎn)品供給能力的根本途徑,是工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的重要支撐。
構(gòu)建國(guó)內(nèi)國(guó)際互動(dòng)的雙循環(huán)發(fā)展格局對(duì)工業(yè)高質(zhì)量綠色發(fā)展提出新的更高要求,通過(guò)深入推行綠色設(shè)計(jì),加快構(gòu)建統(tǒng)一的綠色產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系,可以提供更多綠色產(chǎn)品,全面促進(jìn)綠色消費(fèi),暢通國(guó)內(nèi)大循環(huán)。同時(shí),《綠色制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》明確了綠色產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)的思路、目標(biāo)和任務(wù)。結(jié)合綠色設(shè)計(jì)特點(diǎn),提出了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與生命周期評(píng)價(jià)結(jié)果相結(jié)合的方法,將團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)按照統(tǒng)一程序采信納入綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)清單。目前,公開(kāi)發(fā)布了192項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),廣泛覆蓋了電器、電子、通信、汽車、機(jī)械、輕工、紡織、鋼鐵、建材等主要行業(yè),并且先后篩選和發(fā)布了六批綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品名單。綠色產(chǎn)品認(rèn)證制度已逐步推行,率先對(duì)電器電子產(chǎn)品有害物質(zhì)限制使用、綠色建材、綠色快遞包裝等綠色產(chǎn)品合格評(píng)定制度建設(shè),以認(rèn)證手段促進(jìn)相關(guān)行業(yè)發(fā)展,增加綠色產(chǎn)品供給。
高度重視工業(yè)綠色發(fā)展領(lǐng)域的國(guó)際交流與合作,中歐、中意、中法、中韓等定期交流合作機(jī)制順利運(yùn)行,積極開(kāi)展工業(yè)節(jié)能與綠色發(fā)展政策、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)交流。其中,產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)國(guó)際交流合作一直是中歐對(duì)話機(jī)制中的核心內(nèi)容。在當(dāng)前國(guó)際政治經(jīng)濟(jì)格局調(diào)整背景下,持續(xù)推動(dòng)綠色設(shè)計(jì)國(guó)際交流合作,促進(jìn)綠色“走出去”仍然大有可為。此外,國(guó)內(nèi)統(tǒng)一完整的綠色產(chǎn)品全生命周期資源環(huán)境影響數(shù)據(jù)庫(kù)尚在建立過(guò)程中,評(píng)價(jià)和定義綠色產(chǎn)品的方法論和工具對(duì)外依賴度較高,綠色設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際影響力不足,導(dǎo)致我國(guó)綠色設(shè)計(jì)國(guó)際話語(yǔ)權(quán)不足以支撐產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品的綠色走出去。
綠色設(shè)計(jì)是一種基于產(chǎn)品整個(gè)生命周期,以產(chǎn)品環(huán)境資源屬性為核心的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念和方法。設(shè)計(jì)在發(fā)展的源頭,綠色設(shè)計(jì)將為工業(yè)綠色低碳循環(huán)發(fā)展提供源動(dòng)力。與傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念不同,綠色設(shè)計(jì)在產(chǎn)品的全生命周期內(nèi),著重考慮產(chǎn)品資源環(huán)境屬性(如資源有效利用、環(huán)境污染、可回收性等),并將其作為設(shè)計(jì)目標(biāo)。在滿足資源環(huán)境目標(biāo)要求的同時(shí),并保證產(chǎn)品應(yīng)有的基本功能(見(jiàn)表1)。在產(chǎn)品概念形成階段就引進(jìn)資源環(huán)境變量,并與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)因子(如質(zhì)量、技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性等)綜合考慮。
表1 產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的差異
習(xí)近平生態(tài)文明思想對(duì)工業(yè)綠色發(fā)展提出了新的更高要求。切實(shí)推動(dòng)工業(yè)高質(zhì)量綠色發(fā)展,一方面,要求在生產(chǎn)過(guò)程中做好減法,節(jié)約能源資源的使用,降低生態(tài)環(huán)境影響;另一方面,也要為實(shí)現(xiàn)綠色增長(zhǎng)做好加法,為全社會(huì)提供更多綠色技術(shù)、裝備和產(chǎn)品,促進(jìn)各領(lǐng)域全面綠色發(fā)展,引領(lǐng)綠色消費(fèi),實(shí)現(xiàn)綠色增長(zhǎng),把“綠水青山就是金山銀山”落到實(shí)處。綠色設(shè)計(jì)是工業(yè)綠色發(fā)展的源頭,研究表明,產(chǎn)品全生命周期80%的資源環(huán)境影響取決于設(shè)計(jì)階段。綠色設(shè)計(jì)對(duì)綠色發(fā)展可以進(jìn)行方向性、戰(zhàn)略性規(guī)劃,對(duì)綠色發(fā)展提供時(shí)間表和路線圖選擇,對(duì)生產(chǎn)、流通、消費(fèi)、廢棄等全過(guò)程強(qiáng)調(diào)生命周期關(guān)注,對(duì)能源、材料、產(chǎn)品、工藝、工程、產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈在源頭進(jìn)行總體制約,對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代具有全方位的適應(yīng)性,在綠色技術(shù)創(chuàng)新、綠色產(chǎn)品研發(fā)、引導(dǎo)綠色消費(fèi)等過(guò)程中可以起到關(guān)鍵作用,是推動(dòng)工業(yè)綠色發(fā)展的最佳杠桿。近年,工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)有序推行,已培育和發(fā)展了245家綠色設(shè)計(jì)示范企業(yè),共推廣3000余項(xiàng)綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品,有力帶動(dòng)綠色消費(fèi),推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量綠色發(fā)展。
工業(yè)是我國(guó)能源消耗和二氧化碳排放最主要領(lǐng)域,據(jù)統(tǒng)計(jì),2020年工業(yè)領(lǐng)域能源消費(fèi)、碳排放占全國(guó)的比重約為65%和70%。當(dāng)前新形勢(shì)和任務(wù)對(duì)工業(yè)低碳減排提出了新的更高要求,但我國(guó)推進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域低碳減排工作面臨著碳排放底數(shù)不清、統(tǒng)計(jì)測(cè)算體系不完善、低碳技術(shù)和產(chǎn)品推廣難等問(wèn)題。近年來(lái),我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域推行的產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)要求工業(yè)企業(yè)以生命周期評(píng)價(jià)理論和工具為基本支撐,建立覆蓋產(chǎn)品全生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)的資源環(huán)境影響基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),以定量評(píng)價(jià)結(jié)果為指導(dǎo),在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)提出綠色低碳的材料、技術(shù)、工藝、使用方式、回收利用等解決方案,將有力地促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈協(xié)同降碳,在很大程度上推動(dòng)工業(yè)低碳發(fā)展的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、碳排放基本情況的摸底、低碳技術(shù)和產(chǎn)品的推廣以及碳交易市場(chǎng)和綠色金融的發(fā)展。此外,全球各個(gè)國(guó)家都在追求可持續(xù)的發(fā)展方向,一些發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體正在謀劃或推出碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制等貿(mào)易制度,通過(guò)加快推進(jìn)基于生命周期理論的綠色設(shè)計(jì),能有效提高我國(guó)國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。推行綠色設(shè)計(jì),要求建立覆蓋產(chǎn)品全生命周期的碳排放數(shù)據(jù)庫(kù),要求以生命周期評(píng)價(jià)方法(LCA)客觀評(píng)價(jià)產(chǎn)品碳足跡,并基于定量評(píng)價(jià)結(jié)果,提出著眼于產(chǎn)品全生命周期碳中和的系統(tǒng)解決方案,將有力地促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈協(xié)同降碳。
我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大挑戰(zhàn)在于廣泛散于全社會(huì)的各類工業(yè)產(chǎn)品數(shù)量巨大、種類繁多,規(guī)范的回收渠道很難建立,資源化利用水平不高,加之產(chǎn)業(yè)升級(jí)和消費(fèi)升級(jí)帶來(lái)的新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),大量生產(chǎn)、消耗、排放的生產(chǎn)生活方式尚未根本性扭轉(zhuǎn),大宗工業(yè)固廢產(chǎn)生強(qiáng)度高、利用不充分,再生資源回收利用規(guī)范化水平低,動(dòng)力電池、快遞包裝等廢舊產(chǎn)品生產(chǎn)量大幅增長(zhǎng),而現(xiàn)有的循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系疲于應(yīng)對(duì),因而加快推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域資源循環(huán)高效利用十分迫切。目前,綠色設(shè)計(jì)在工業(yè)產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi),著重考慮產(chǎn)品環(huán)境屬性,特別是產(chǎn)品廢棄后回收、利用等問(wèn)題,并將其作為重要的設(shè)計(jì)目標(biāo),有利于從根本上解決工業(yè)循環(huán)發(fā)展的制約因素。通過(guò)推行產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì),大量采用再生材料或可再生材料,推廣易回收、易分類、易拆解的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案,可從源頭和末端雙管齊下,協(xié)同推進(jìn)資源循環(huán)高效利用,實(shí)現(xiàn)工業(yè)循環(huán)發(fā)展。
我國(guó)作為全球最大的汽車制造國(guó),汽車產(chǎn)銷量連續(xù)12年位居全球首位。隨著汽車產(chǎn)銷量持續(xù)增加,汽車行業(yè)碳排放增長(zhǎng)快速,成為當(dāng)前我國(guó)碳排放增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域之一,因此應(yīng)采用有效減排措施,而綠色設(shè)計(jì)從源頭出發(fā)助力汽車行業(yè)減污降碳。在汽車行業(yè)中,汽車產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的目標(biāo)不僅是要減少物質(zhì)和能源的消耗,減少有害物質(zhì)排放,而且還要使產(chǎn)品及零部件便于分類回收、拆卸、再制造或資源化利用,以及考慮汽車產(chǎn)品在使用過(guò)程中消耗大量的能源和排放大量的污染物。因而,引導(dǎo)企業(yè)落實(shí)全生命周期理念,開(kāi)展汽車產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì),對(duì)汽車行業(yè)綠色低碳循環(huán)發(fā)展具有重要促進(jìn)作用。
汽車綠色材料選擇主要包括四個(gè)方面:一是使用環(huán)境友好型材料,包括與環(huán)境相容的材料、無(wú)毒無(wú)害或低毒低害材料。二是選擇可循環(huán)利用的材料,要充分考慮材料的兼容性、可回收性和可再生性。如總成設(shè)計(jì)件中,零件及其螺栓、卡扣等連接件使用的材料盡量屬于同一種材料,或同一族材料或相容性比較好的材料。三是及時(shí)推動(dòng)新型環(huán)保材料的應(yīng)用,如推動(dòng)鋁合金、銅合金、鎂合金等材料的使用,減少金屬板材的使用等。四是避免或減少使用易老化、易腐蝕的材料。
汽車企業(yè)通過(guò)研發(fā)應(yīng)用高效超凈燃燒系統(tǒng)、智能熱管理系統(tǒng)、智能潤(rùn)滑系統(tǒng)等高效綠色節(jié)能技術(shù),降低燃油消耗等。企業(yè)重視尾氣減排技術(shù)的研發(fā),通過(guò)燃燒效率提升和高效治理技術(shù)應(yīng)用,不斷提升產(chǎn)品綠色性能,減少尾氣排放。如長(zhǎng)安汽車推進(jìn)產(chǎn)品生產(chǎn)和使用過(guò)程中的節(jié)能減排,針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、地盤和整車等實(shí)施優(yōu)化設(shè)計(jì),推進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程清潔化,從源頭減少污染物的排放;重慶長(zhǎng)安汽車通過(guò)建立完善的動(dòng)力傳動(dòng)匹配系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證體系,有效應(yīng)用推廣“350bar高壓缸內(nèi)直噴”“集成排氣歧管”“高滾流燃燒”等綠色先進(jìn)技術(shù),持續(xù)優(yōu)化整車電噴程序和催化劑配方,提升缸內(nèi)燃油霧化效果和燃燒效率,有效降低尾氣排放濃度。
目前,汽車企業(yè)積極開(kāi)展汽車輕量化研究,通過(guò)車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化、新材料新工藝集成應(yīng)用等多項(xiàng)措施,減少原材料獲取、產(chǎn)品使用等階段的碳排放。如通過(guò)提升高強(qiáng)鋼、超高強(qiáng)鋼、輕質(zhì)鋁合金等新材料應(yīng)用比例,實(shí)現(xiàn)車身輕量化。
近年來(lái),隨著汽車產(chǎn)銷量和保有量的快速增長(zhǎng),資源回收和再制造業(yè)務(wù)日漸受到關(guān)注,例如,美國(guó)全國(guó)汽車零部件售后產(chǎn)品中,有超過(guò)50%的銷售額來(lái)自于再制造件的銷售。目前,全球資源短缺矛盾的加劇,推動(dòng)汽車行業(yè)從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)產(chǎn)品生命周期末端進(jìn)行關(guān)注,重視可再生資源化設(shè)計(jì),有利于汽車行業(yè)綠色低碳循環(huán)發(fā)展。
一是支持立足于我國(guó)資源特點(diǎn)的工業(yè)產(chǎn)品全生命周期資源環(huán)境影響數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)。二是充分利用“新基建”帶來(lái)的消費(fèi)內(nèi)容和渠道升級(jí)機(jī)遇,大力推行工業(yè)產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)和制造高質(zhì)量的綠色產(chǎn)品,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型,帶動(dòng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)綠色消費(fèi)升級(jí),培育高質(zhì)量綠色經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。三是支持重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)開(kāi)展基于全生命周期數(shù)據(jù)庫(kù)和云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)的綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其評(píng)價(jià)工具的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。四是抓緊突破重點(diǎn)產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)與生命周期評(píng)價(jià)高通量協(xié)同建模技術(shù)、綠色設(shè)計(jì)與制造一體化協(xié)同技術(shù),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈海量綠色異構(gòu)數(shù)據(jù)的整合。五是加強(qiáng)專項(xiàng)資金和金融支持力度,加快工業(yè)領(lǐng)域綠色低碳技術(shù)的研發(fā)、示范與推廣。
一是開(kāi)展我國(guó)推行產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)立法的前瞻性研究,制定發(fā)布推行工業(yè)產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的指導(dǎo)性文件,保持政策連續(xù)性,不斷提升綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品供給能力。二是支持綠色設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)和綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品清單發(fā)布,滿足綠色消費(fèi)市場(chǎng)升級(jí)需求。三是利用政府綠色采購(gòu)、綠色稅收、綠色金融等政策手段,加快推廣綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品、技術(shù)和服務(wù)。四是在建立統(tǒng)一的綠色產(chǎn)品市場(chǎng)監(jiān)管體系過(guò)程中,將綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品納入其中,實(shí)現(xiàn)綠色設(shè)計(jì)產(chǎn)品閉環(huán)管理。五是加強(qiáng)國(guó)際溝通交流,探索建立可持續(xù)的中歐、中日、“一帶一路”沿線國(guó)家和地區(qū)等的綠色設(shè)計(jì)交流與合作機(jī)制,影響國(guó)際工業(yè)產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)規(guī)則制定。六是著力宣傳和推廣我國(guó)工業(yè)產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的做法和成效,促進(jìn)技術(shù)、產(chǎn)品和企業(yè)的綠色“走出去”。
一是深化源頭減量、過(guò)程控制、末端循環(huán)的綠色發(fā)展理念,鼓勵(lì)企業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品輕量化、模塊化、集成化、智能化等綠色設(shè)計(jì)共性技術(shù),采用高性能、輕量化、綠色環(huán)保的新材料,開(kāi)發(fā)具有無(wú)害化、節(jié)能、環(huán)保、高可靠性、長(zhǎng)壽命和易回收等特性的綠色產(chǎn)品。二是采用先進(jìn)適用的清潔生產(chǎn)工藝技術(shù)和高效末端治理裝備,淘汰落后設(shè)備,建立資源回收循環(huán)利用機(jī)制,推動(dòng)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。三是發(fā)揮行業(yè)龍頭企業(yè)對(duì)供應(yīng)鏈上下游的引領(lǐng)帶動(dòng)作用,引導(dǎo)行業(yè)龍頭企業(yè)積極應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等信息技術(shù),探索建立綠色供應(yīng)鏈管理體系。