航空制造业绿色低碳化发展研究
马钰舟
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马钰舟,. 航空制造业绿色低碳化发展研究[J]. 低碳研究,20241. DOI:10.12721/ccn.2024.157001.
摘要: 世界经济的持续发展、航空科技的不断创新推动了航空运输业的稳步增长,但也使航空业发展面临能耗增加、环境污染加剧等挑战,亟需采取更高的环境保护要求、节能降碳目标以满足可持续发展的现实需要。民航业产业链长、涉及面广,覆盖民航全领域、全主体、全要素、全周期,与民航的上/下游产业、其他行业紧密相关,还与数字经济、先进制造、绿色产业等深度融合,因此,实现民航业“双碳”战略目标是一项系统工程。本文主要分析航空制造业绿色低碳化发展研究。
关键词: 航空制造业;绿色;低碳化;飞机设计;材料;飞机制造
DOI:10.12721/ccn.2024.157001
基金资助:

航空制造业处于民航产业链的前端,包括飞机产品的设计研发、生产制造等。已有研究多是从航空产品设计角度提出未来新能源应用的路径,而围绕航空制造业核心环节系统策划绿色低碳化发展路径的研究较少。为有效应对气候变化和航空业碳减排任务压力,及时开展航空制造业绿色低碳化发展研究,对支撑航空业高质量发展具有重要意义。

1、航空制造业绿色低碳化发展的需求

航空制造业作为高能耗行业之一,其碳排放对环境造成不可忽视的影响。因此,减少碳排放是推动航空制造业绿色低碳化发展的首要需求。通过使用更加环保的材料、提高能源利用效率、优化生产工艺等手段,降低碳排放已成为行业的迫切需求。航空制造业是一个对资源消耗较大的行业,为了实现绿色低碳化发展,需要提高资源的利用效率,减少资源浪费和消耗。这包括在材料选择、生产工艺、再利用和回收等方面进行深入研究和创新,以减少资源消耗对环境的影响。航空制造业需要培养并强化环境保护意识,推动从生产到管理的各个环节都充分考虑环保因素。这意味着制定严格的环境管理标准,推进生产过程的绿色化和清洁化,以及加强员工环保意识培训等。随着社会对环保和可持续发展的关注不断增加,绿色低碳化已经成为企业发展的重要战略方向之一。航空制造企业需要通过提升绿色低碳化水平来提升企业形象和品牌价值,获取更多消费者、投资者和政府的认可和支持。

2、航空制造业绿色低碳化发展的现状与问题

目前,航空制造业正面临着绿色低碳化发展的压力和挑战。航空制造业作为高技术含量和资金密集型产业,其生产过程需要大量能源,并且伴随着高排放的状况。传统的生产方式导致了对资源的过度消耗和环境的过度污染。航空制造业碳排放主要来自于航空器的燃油消耗和飞行过程中产生的排放。当前技术水平下,对航空器碳排放的控制较为困难,企业在碳排放控制方面面临较大挑战。航空器制造所使用的材料和工艺在一定程度上影响着环保、绿色低碳化的发展。传统的航空器材料如铝合金等对环境影响较大,同时生产过程中使用的化学品也带来环境污染问题。随着各国对环境保护和碳排放管控要求的不断提高,航空制造业面临着国际环保法规的压力。这需要企业不断进行技术革新和管理创新,以满足日益严格的环保标准。航空器的报废对环境造成了一定的影响,如何实现航空器的有效回收和再利用,是当前航空制造业绿色低碳化发展中的一个重要问题。

3、航空制造业绿色低碳化发展建议

3.1技术创新

技术创新在航空制造业绿色低碳化发展中起着至关重要的作用。开发新型环保材料,例如复合材料、生物基材料等,用于航空器的制造,以减少对资源的需求,降低碳排放。研发高效燃油和动力系统,改进航空发动机设计,提高燃油利用率,减少飞行阶段的碳排放。通过设计优化和节能降耗,降低航空器整体的能耗和排放,例如通过减轻航空器重量、改变气动外形等方式进行改进。引入智能制造、数字化工厂和自动化生产技术,提高生产过程的能源利用效率,减少废弃物和排放。探索可再生能源在航空领域的应用潜力,如太阳能、电动化技术等,减少航空器的传统能源消耗。研究航空器废弃件和零部件的再利用技术,推动航空器材料的资源化循环利用。开发新型的碳捕获和碳储存技术,尤其是针对航空器排放的碳捕获和处理技术,以降低航空器的整体碳排放。

3.2能源利用优化

在航空制造业中,能源利用的优化对于绿色低碳化发展至关重要。推动航空制造企业采用清洁能源,如太阳能、风能等,作为生产过程中的能源来源,以减少对传统能源的依赖,降低碳排放。引入节能技术,包括高效照明系统、智能控制系统、高效电机和设备等,以降低生产设施和设备的能耗。建立有效的能源管理系统,包括能源消耗监控、能源利用评估、能源节约目标设定等,通过科学管理来提高能源利用效率。开发废热回收利用技术,将生产过程中产生的废热转化为能源,例如用于加热、制冷或发电,以最大化能源资源的利用。采用数字化、自动化与智能化技术优化生产过程,以减少不必要的能源浪费,提高生产效率,降低成本。通过优化生产流程和布局,减少能源在生产过程中的浪费,提高生产过程的能源利用效率。加强员工的能源管理意识培训,激励员工参与节能减排行动,提高整个组织对能源利用重要性的认识。通过以上的建议,航空制造企业可以更好地优化能源利用,降低生产过程中的碳排放,并逐步实现绿色低碳化发展目标。

3.3环境管理体系建设

环境管理体系对于航空制造业的绿色低碳化发展至关重要。航空制造企业可以依据ISO14001等国际标准,建立健全的环境管理体系,包括建立环境政策、明确责任分工、开展环境风险评估等,以确保环境管理工作的系统化、规范化和持续改进。设立碳排放和其他污染物排放的减排目标,并将其纳入企业的整体经营目标和绩效评价体系,强化环境保护的主体责任。建立包括碳排放在内的环境数据监测和核算体系,定期进行环境数据收集、报告和公开披露,提高透明度,接受社会监督。积极引进和推广环境友好型生产技术与工艺,如清洁能源应用、废弃物资源化利用等,通过技术革新减少环境压力。鼓励企业参与碳交易市场,促进减排行为的经济激励;同时政府可以提供环保产业发展的资金支持和税收优惠,鼓励企业履行环境责任。建立健全环境风险评估及应急预案,应对突发环境事件,最大限度减少环境影响。开展员工环保意识教育培训,加强员工对环保工作的认知,增强环保意识,引导员工自觉履行环境保护责任。通过建立健全的环境管理体系,航空制造企业可以更好地管理和控制自身的环境影响,推动企业向绿色低碳化方向发展,实现可持续发展目标。

结束语

航空制造业的绿色低碳化发展对于全球环境保护和可持续发展具有重要意义。通过技术创新、能源利用优化和环境管理体系建设,航空制造业可以逐步减少碳排放和环境污染,实现更加可持续的发展。未来,需要航空制造企业与政府机构、科研机构、行业协会等共同努力,加大对绿色低碳化发展相关技术和政策的研究投入,加强国际合作,推动行业向着更加环保、高效的方向前进。只有不断探索并付诸实践,航空制造业才能够在绿色低碳化领域取得长足进步,为保护地球家园和人类未来作出积极贡献。

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