东方红绿色农机护航国家粮食安全:中国一拖集团有限公司——中国工业碳达峰优秀企业系列报道六十一

2024-07-22 16:45          1262次阅读


为深入贯彻落实党中央、国务院关于“做好碳达峰、碳中和工作”的决策部署,经报国家碳达峰碳中和工作领导小组办公室有关领导同志后,中国工业经济联合会自2022年起,从征集范例、调查研究和宣传培育三个维度开展中国工业碳达峰“领跑者”企业遴选和研究工作,找出并宣传推广企业优秀成果与案例,助力工业领域更好地开展碳达峰和高质量发展工作。

截至目前,全国范围内共有105家工业行业领军企业(2022年42家,2023年63家)成为中国工业碳达峰“领跑者”企业。根据工作计划,中国工业经济联合会将在有关部委、地方政府和行业组织的支持下,持续做好中国工业碳达峰“领跑者”企业遴选和研究工作,到2025年累计找出300家,到2030年累计找出1000家中国工业碳达峰“领跑者”企业,并在每年的中国工业碳达峰论坛上发布当年的中国工业碳达峰“领跑者”企业研究成果(含企业名单)。

现将调研过程中了解到的一些优秀企业成果和案例进行系列报道,为各地方、行业、企业做好工业碳达峰工作,实现工业绿色低碳转型和工业高质量发展提供范例参考和路径借鉴。

 

中国一拖集团有限公司(简称“中国一拖”)是中国机械工业集团有限公司下属企业,前身为第一拖拉机制造厂,始建于1955年,是我国“一五”时期156个重点建设项目之一。公司核心企业第一拖拉机股份有限公司(简称“一拖股份”)是分别在香港联交所和上海证交所上市的“A+H”上市公司。经过近70年的发展,中国一拖已成为以农业装备为核心,并创新发展相关制造服务业务的大型装备制造企业,拥有拖拉机、收获机械、机具等农机装备产品,以及柴油机、传动系、驾驶室、铸锻件等核心零部件构成的完整的农业装备产业链体系。截至2023年末,中国一拖已累计向社会提供近380万台拖拉机和340余万台柴油机,大中型拖拉机的市场占有率和社会保有量居行业首位,为我国农业机械化作出了突出贡献。

 

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图1 东方红拖拉机生产线

近年来,中国一拖通过优化能源结构、提高能效水效水平、研发绿色低碳优秀技术和产品,带动行业绿色低碳转型,在降低碳排放的同时实现效益增长,展现了中国一拖在绿色低碳转型方面的积极进展。2023 年,中国一拖获评“中国工业碳达峰'领跑者’企业”。


一、致力绿色发展,引领低碳环保

1.组织保障及制度建设

中国一拖成立了碳达峰碳中和、能源节约与生态环境保护工作领导小组,统筹推进碳达峰碳中和工作,下属各用能单位均成立相应机构承接公司目标和任务。制定有节能减排相关规章制度14个,制定发布了《能源节约与生态环境保护“十四五”发展规划》和《碳达峰行动方案》。

2.持续优化能源结构

中国一拖于2016年停止煤气生产及供应,全部替换为天然气,煤炭消耗在能耗总量占比从近40%下降为零。2022年完成冲天炉改造,焦炭全部退出,每年减少碳排放约6000吨。继2015年和2018年利用厂区屋顶分别完成6MWp和4.6MWp太阳能光伏发电项目后,2022年又完成0.58MWp太阳能光伏发电项目,年发电量约1000万千瓦时,减少碳排放5800吨。

3.积极推进绿色制造

近几年,中国一拖对下属大拖公司、中小拖公司、收获机具公司和柴油机公司等生产单元的涂装线进行绿色升级改造,将涂装工序油性漆改为水性漆,水性漆替代率89%;并对废气治理设施进行提标改造,新增涂装线后处理吸附催化一体化设备或沸石转轮浓缩+RTO高温燃烧装置用于处理产生的废气,处理效率高达90%,处理后的废气远低于河南省地方排放标准。对柴油机公司试验台进行升级改造,热试台架进行尾气治理改造,采用DOC+POC+SCR技术路线,使尾气排放满足环保政策法规要求。

智能驾驶舱数字化工厂项目。该项目投资3.3亿元建设,主要生产拖拉机、工程机械驾驶室,设计产能每年5万台。该项目涂装挥发性有机物采用机器人喷涂替代人工喷涂+水性漆替代油性漆源头工艺减排方式与RTO污染治理减排方式相结合,减排效果明显。

一是采用机器人,漆量每年从125吨可降为95吨,每年可节约漆量20%以上。二是采用水性漆,挥发性有机物产生量每年从69吨减至14吨,减少55吨,削减率约79%。三是水性漆产生的14吨挥发性有机物再经过文丘里喷漆室+烘干室废气RTO蓄热燃烧处理后,排放量为0.7吨,去除量为13.3吨,去除率约为95%。经过监测,挥发性有机物排放浓度远小于河南省工业企业挥发性有机物专项治理工作中排放建议值60毫克/立方米,处理后废气分别经15米高烟囱排放。

涂装烘干及喷漆室空调送风系统的加热、制冷占据驾驶舱四大工艺全部能耗的70%,烘干室热源采用天然气,相比用电节能30%;自动喷漆室采用循环风技术,与全新风比节能20%。

实施铸造系统绿色化改造。在加快数字化、信息化、智能化改造的同时,积极优化资源配置,淘汰落后设备。实施铸造绿色科技升级改造项目,用电炉代替冲天炉。改造完成后,二氧化硫排放量由128吨降至0吨,削减率100%。先后两次实施铸造系统提标改造,烟(粉)尘排放浓度由50毫克/立方米降至10毫克/立方米以下,排放量由106吨减至45吨,削减率58%。

中国一拖通过了2024年度河南省数字化能碳管理中心评审,一拖股份获得河南省“省级绿色工厂”称号。

4.推进资源节约与循环利用

中国一拖能源分公司实施空分液化系统绿色低碳循环化改造项目。利用循环氮压机一、二级排气温度产生的热量与中间介质、软化水进行两级换热后生产热水。

中国一拖建设的中水回用系统可实现中水回用每小时50m3,每年减少COD排放约156吨,年可节约采购水量43.8万m3。基本实现了项目覆盖区工业污水零排放,达到污水再生利用,实现废水资源化。

中国一拖强化水资源刚性约束,节水措施得力,节水设施日益完善,重复用水量不断提升,促进了中国一拖水资源利用水平持续提高。单位产值取水量连年下降,节水成效显著。继2021年获得洛阳市“市级节水型企业”之后,2022年获得河南省“省级节水型企业”称号。

中国一拖积极利用可再生能源,完成可再生能源替代改造供暖项目。该项目采用水源热泵技术回收离心式空压机循环水的低品位热能,同时引入市政高温热水进行联合供热,替代原成本较高的蒸汽换热供暖方式,实现了蒸汽热源替代的改造目标,有效降低了热能外采量和用暖成本。

中国一拖建设固体废物处理中心,对生产过程中产生的电炉渣、铁粉、氧化皮等固废进行处置后,将含铁物质进行回收利用,并降低固废处理费用。实施的除尘灰综合利用项目,对除尘器除尘灰通过再加工,转移制砖,进一步减少了一般固废的排放量。

5.打造绿色低碳供应链

中国一拖积极发挥农机产业链“链长”优势,持续打造专业、优势、安全、可靠的采购供应链,推动上下游供应链共同实现节能减排。

(1)在开发潜在供应商时,将具有环保与排放等资质,使用新技术、新工艺、新产品、新材料、节能环保材料的供应商作为优先准入条件,在供应商引进环节中,通过全国认证认可信息公共服务平台查询,确认申请准入供应商取得质量、环保、安全等经营资格,具有完整的质量或环境、职业健康安全体系,从源头节能降耗。

(2)鼓励、引导现有合格供应商积极申报“绿色工厂、绿色供应链”等荣誉称号,推进绿色供应链能力提升与体系建设。截至2023年,公司已有15家合格供应商取得国家级“绿色工厂”荣誉称号。

(3)通过早期介入、主动参与供应商的研发制造过程,引导供应商减少各种原辅材料和包装材料用量、用更环保的材料替代,避免或减少环境污染。

主要案例如下(均为中国一拖下属企业):

大拖公司在推进重拖齿轮免清洗发货过程中,要求供应商采用可重复使用的铁托盘进行发货,严禁使用木托盘发货。

战采中心要求浙江新柴股份有限公司国四柴油机全部切换为铁架包装,杜绝了木板的使用及消耗,铁架高效返厂循环利用、包装回收率大幅提升。

车身厂大批量产品机罩通过采用DCPD(双环戊二烯)新型材料,规避了玻璃钢机罩产能不足、受环保限制等因素带来的采购保供风险。该材料具有物理性能较好,且为无污染材料便于环保,废弃产品易处理,不会产生白色垃圾,低温特性极佳,与涂料的附着性好,成型周期短的特点,通过了欧盟多个国家的进入许可。

柴油机公司大力推进供应商可循环包装。通过推进后处理产品循环包装,经工艺沟通、样件及小批量循环包装试点,现已批量使用,大幅提升包装循环利用率。

6.绿色低碳基础设施建设

 

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图2 东方红(洛阳)国际陆港

中国一拖主动融入“一带一路”建设,规划建设东方红(洛阳)国际陆港,发展公铁海多式联运。相继开行了“洛阳—中亚”“洛阳—俄罗斯”的国际货运班列和“洛阳—青岛”“洛阳—宁波”“洛阳—连云港”铁海联运班列。截止目前,累计开行集装箱班列1482列,完成集装箱吞吐量17.68万TEU,初步构筑起了洛阳“东联西进”国际物流骨干通道,成为洛阳市融入国家“一带一路”和对外开放体系建设的一个标志性成果。

中国一拖积极推进绿色包装、绿色仓库、绿色运输等,多措并举实现绿色物流发展。

(1)投资1000多万元,购置集装箱卡车、新能源轻卡、新能源箱式货车、电瓶叉车等新能源运输工具。

(2)使用绿色包装、循环包装等。利用回收的包装箱板、木条等,推进配件包装材料的可循环利用,每月循环使用木箱4-10个,木托10-20个,大小不等的纸箱100-300个。从减量包装入手,2023年为供应商、主机厂制作零部件转运架、装运箱、托盘51多台套。

(3)通过联合建立“洛阳—郑州”“洛阳—临沂”“洛阳—义乌”“洛阳—上海”等物流专线,优化配送路线、提高往返载货率。


二、核心绿色低碳技术、工艺、产品的研发制造

作为民族品牌,“东方红”在我国农机市场拥有广泛的群众基础和大批忠诚用户,连续多年获得“最具影响力品牌”“创新产品品牌”“全国农机用户满意品牌”等殊荣,“东方红”商标被认定为首批“中国驰名商标”。中国一拖是国家工信部命名的拖拉机产业链“链主”企业、制造业单项冠军(大中型拖拉机),一拖股份入选国务院国资委创建世界一流专精特新示范企业,是河南省制造业头雁企业。

1.东方红拖拉机系列

中国一拖紧紧围绕“创新驱动、优化结构、深耕市场、抢占高端”的发展思路,在拖拉机动力换挡国产化、无级变速、无人驾驶等“卡脖子”关键技术上取得重大突破,实现绿色转型升级。

中国一拖强化科技创新,加快绿色低碳混合动力轮式拖拉机开发上市进程,加速绿色低碳农机产品推广应用。

(1)加快拖拉机动力换挡国产化

 

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图3 东方红LF2204动力换挡拖拉机

2022年完成LF2204动力换挡拖拉机整机可靠性试验及国产同步器、换向离合器专项试验、多轮市场验证及改进,经国家级成果鉴定,中国一拖动力换挡拖拉机总体达到国际先进,部分技术达到国际领先,目前已斩获国家技术发明奖等多项行业奖项。

(2)绿色低碳混合动力轮式拖拉机开发

 

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图4 东方红220马力混合动力拖拉机

绿色低碳混合动力轮式拖拉机开发项目是利用国内先进的电驱动技术、动力电池技术和电驱动控制系统技术,探索新能源拖拉机驱动技术,研究拖拉机混合动力驱动技术,创新设计开发拥有自主知识产权的大功率电驱动变速箱,全新研制配套东方红非道路国四柴油机的大马力柴电混合动力轮式拖拉机,创新研发混合动力拖拉机智能控制系统的软件和硬件,为中国一拖绿色低碳新能源拖拉机系列产品打下基础,打造出技术和产品水平一流、国际化水平高、市场竞争优势强的产品平台。

该项目已突破核心技术16项、研制核心零部件8种、研制新型动力系统3种、智能控制单元3种、关键技术及零部件自主化率≥90%。这一系列关键技术的攻克,加速了新能源混合动力农机装备的产业化应用进程,也必将推动我国新能源农机从并跑到领跑的跨越。

    2022年,中国一拖自主研制的首台东方红220马力混合动力拖拉机—HB2204成功下线,并亮相于2023世界制造业大会,所在的大国重器展区,是2023世界制造业大会的主场馆,也是本次大会明星产品最集中的地方。作为国内首台新能源拖拉机,在世界制造业大会惊艳登场,受到主流媒体社会各界的广泛关注和报道。

(3)加速无级变速产品商品化

 

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图5 东方红LW3204拖拉机

东方红LW3204无级变速轮式拖拉机高效省油、经济性好、动力强劲、无级变速传动系统动力传递平稳。已实现小批量上市,并交付用户,标志着中国一拖已经完全掌握了大马力重型无级变速拖拉机整机及核心零部件的研发、加工、装配、调试以及验证的全部关键技术,打破了国外同类型产品和零部件被欧美企业长期垄断的局面,填补了我国300马力以上CVT拖拉机的市场空白,引领了我国农机装备制造业核心技术创新与突破,让我国农机装备制造业实现与世界同步。

东方红LW3204整机及部件技术已获授权国家专利8项,已受理国家专利5项,共13项,其中发明专利3项,整体技术达到国际先进水平。

(4)推进自动驾驶/无人驾驶技术突破

 

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图6 东方红无人驾驶拖拉机

由中国一拖牵头研制的中国首台5G+氢燃料电动无人驾驶拖拉机,通过无人驾驶、远程操控等形式,实时感知整车运行状态及周边作业环境,满足犁耕、旋耕、播种等作业需要,可有效提升农机作业的可靠性和工作效率。

2.东方红非道路国四柴油机开发及产业化

中国一拖开展非道路柴油机国四技术研究与产品开发,降低农业机械能源消耗与有害排放总量,促进可持续发展。突破柴油机高爆压下的轻量化技术;适用于农机工作特点的低排放清洁燃烧、机内净化技术;适用于农机高振动、高耐热冲击的后处理系统可靠性技术;SCR系统防结晶技术;适用于拖拉机作业工况特点的DPF再生技术;高EGR率、高排温下的废气再循环技术;满足国四/国五排放柴油机整机技术等。

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图7 东方红国四系列柴油机


非道路第四阶段标准主要加严了NOx和颗粒物的限值要求,37kW以上功率段柴油机污染物排放水平都有不同程度的削减。以功率为100kw的柴油机进行对比,每年工作800小时,按照年销量6万台国四计算,每年NOX减少排放1260吨,PM减少排放495吨,燃油消耗下降18.7%,CO2减少排放315000吨。

东方红非道路国四柴油机项目的实施将带动国内农机企业大力发展,提升企业农机技术发展水平,国四柴油机较国三柴油机在尾气有害物质、油耗方面大幅降低,将助力国家碳达峰碳中和战略,打赢“蓝天保卫战”。

3.节能环保战略性新兴产业

中国一拖加快典型经济作物产品验证及小批量上市,完成多功能自走式智能辣椒直播机直播作业验证;完成面对欧美市场开发的直流零转向电动割草机研发和上市。

加强“专用车装备+环卫服务”协同发展战略,形成以环卫装备为核心,纯电动运输车与环卫服务为两翼的“三位一体”战略发展思路。深耕环卫装备特色领域,解决生产资质瓶颈,持续加大技术研发投入,融合5G、物联网、AI、大数据、云计算等先进技术,加快发展纯电动运输车,开发适销对路的新型专用车产品,拓展城市工程领域、物流配送领域新能源车辆的市场份额。


三、清洁化生产及数字化智能化节能降碳

1.清洁生产方面

中国一拖大力推动绿色改造,实施清洁生产工艺,同时采取源头减排和污染治理减排相结合方式,减少大气污染物排放,取得较好成效。

中国一拖围绕现代农业装备智能驾驶舱全制造周期,重点开展其智能制造体系的研发与应用,实现两化深度融合,提高生产效率,加快产业转型升级,实现焊接、涂装等制造过程的智能化、绿色化和可持续发展,推动行业供给侧结构性改革。现代农业装备智能驾驶舱数字化工厂,在农机行业达到世界最先进的制造水平,可满足市场对200马力以上重型拖拉机等高端农业装备的迫切需求,提升我国农机装备制造业的国际竞争力,引领我国农机智能制造发展。

涂装采用两涂层、两烘干涂装工艺,底漆采用阴极电泳,面漆采用水性漆生产工艺,使用机器人喷涂,项目设计按照数字化、信息化、智能化原则,从源头减少涂装有机废气产生,达到清洁生产Ⅱ级水平。在实施能源品种优化、结构减排、工程减排的同时,中国一拖同时在4个重点单位开展了清洁生产审核,通过全工艺过程的控制,实现“节能、降耗、减污、增效”。

2.数字化智能化节能降碳方面

 

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图8 AI工业质检现场


中国一拖十四五期间通过规划实施12315+N工程,优化现有信息化布局,将现有信息化系统集中部署和管理,打造1套体系、2个门户、3个中台、15大工程、N个应用。将现有业务系统接入中台,形成数据资源池与服务资源池,构建基于微服务应用的业务应用池,通过资源共享实现节能减排的目的。通过推动互联网、大数据、人工智能、5G等新兴技术与绿色低碳产业深度融合,搭建数字管控平台,建设基于5G的能耗管理、视觉管理应用,从而优化工作方式,提升工作效率,5G视觉检测应用后,工业相机覆盖的检测点位100%检出,带动产品检测效率提升70%、误检率下降35%,通过新技术的应用降低劳动成本,提升企业效益,满足碳排放管理综合服务的新业态新模式要求。

 

图9 东方红云现代农业装备工业互联网平台

应用于中国一拖的东方红云现代农业装备工业互联网平台创新应用,当前已覆盖企业内部主要生产单元和专业厂,全面打通了产—供—销的供应链体系。该平台通过工业APP和微服务架构为企业内部赋能,积极建立面向农机装备行业,以打造设备泛在连接、数据统一集聚、上下游企业资源优化整合、引领行业企业数字化转型升级为目标的一体化智能服务平台,可通过不断优化上下游产业链的资源结构,带动整体产业的智能化提升。

习近平总书记指出,“中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手上”“保障粮食安全,关键在于落实藏粮于地、藏粮于技战略”,全面推进乡村振兴、加快农业农村现代化,需要农业机械化全面发展。

作为我国农机装备的“国家队”“排头兵”“主力军”,中国一拖聚焦“国之大者”,坚决扛起推进农业现代化和高质量发展的大旗。

近年来,中国一拖不断增强“引领农机装备发展,护航国家粮食安全”的使命担当,秉承“坚守初心、忠于使命、团结奋进、敢为人先”的一拖精神和“质量第一,效益优先;用户至上,职工为重”的经营管理理念,牢牢抓住国家农业强国、制造强国建设及产业转型升级机遇,坚持“创新驱动、优化结构、降低消耗、保护环境”战略发展思路,不断增强核心功能,提高企业核心竞争力,加快培育农机装备领域科技创新的引领能力,发挥农机装备产业控制的主力军作用,打造护航国家粮食安全的支撑力量,努力成为“产品卓越、品牌卓著、创新引领、治理现代”的世界一流企业。

中国一拖将以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的二十大精神和习近平生态文明思想,立足新发展阶段,加快实现生产生活方式绿色变革,致力于为用户打造绿色低碳农业机械成套装备,推动中国一拖资源高效利用和绿色低碳发展,助力实现碳达峰碳中和。

 

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联系人:中国工业碳达峰项目组

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