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绿色设计之路并不平坦
gsfei2009 | 2009-05-25 23:16:13    阅读:845   发布文章

        正当你认为开始理解欧洲的环境保护条例(如RoHS和WEEE)时,欧盟却自己否定了这些条例,并决定对它们进行修改。修改后的这些条例将变得更加复杂、更加昂贵、以及对产品设计师更具挑战性。

 

导致这一复杂性增加的原因是中国、韩国和印度也针对其电子工业提出了环境保护限制要求(图1)。此外,美国加州发布的覆盖电子产品化学成分、电子垃圾和能效等方面的类似RoHS法律也可望对全世界的电子工业产生某种影响。

 

 

绿色设计之路并不平坦

 

欧盟对危险物质的限制指令(RoHS)最初限制在电子产品中使用六种危险物质。另一种欧盟指令WEEE(电气与电子设备报废指令)侧重电子垃圾的回收。

 

RoHS要求制造商证明他们的产品不包含超过最大允许量的铅、汞、镉、六阶铬、多溴化联苯及多溴化二苯醚。RoHS已经对整个电子工业带来了很大的成本压力,甚至那些多年来已经有正式环境保护计划的公司也不例外(图2)。

 

 

绿色设计之路并不平坦

 

Technology Forecasters公司的研究报告估计,全球电子工业为符合RoHS指令付出的代价超过320亿美元,而且每年在维护方面还要付出约30亿美元。该研究还发现,这些公司平均需要花费约260万美元才能实现与RoHS的一致性,每年维护还要另外支出48.2万美元。

 

但根据监管RoHS和WEEE的欧洲委员会(EC),在这些指令生效四年以后,只有约三分之一的电子垃圾根据这些条例进行了处理,另外三分之二的电子垃圾计划送往垃圾填埋场,而且很可能是欧盟内或欧盟外的不规范处理点。

 

PCB争议

 

与此同时,EC正在考虑在RoHS清单中增加新的禁止物质。其中之一是四溴双A(TBBPA),这是一种在大多数PCB层压板中要用到的活性阻燃剂。TBBPA是EC通用环境指令草案中最具争议的增加物质之一。

 

IPC是一个拥有2700个成员的全球性贸易协会,它坚决反对将TBBPA增加到RoHS中。该协会表示,许多PCB制造商和电路板最终用户将无法负担更加昂贵的无卤素层压技术。

 

IPC还指出,无卤素材料的一些电气和电子属性与基于TBBPA的材料相比有很多不同点,这一改变将要求许多PCB进行重新设计。IPC这次赢了,因为EC最近宣布不准备增加TBBPA作为受RoHS监视或限制的物质。

 

“欧盟执行的全面风险评估表明,TBBPA对人类和环境来说是安全的,因此不会受到欧盟关于化学品注册、评估、许可和限制法案(REACH)的限制。”TTM Technologies公司总监、IPC EHS筹划指导委员会主席Lee Wilmot表示。有多个组织正在修改RoHS,即现在所谓的RoHS2。英国的ERA Technology公司负责调查在RoHS范畴内增加产品种类(如医疗设备和监视控制仪器)的可能性,主要原因是他们代表了消费电子产品以外的不同市场。

 

另外,EC还指派德国Oko Institute考虑在RoHS指令范畴内增加新的受限制物质。Oko还被要求执行一项独立调查,研究目前所有RoHS豁免物质的合法性。

 

在最近一次RoHS2会议上,一份有46个潜在受限制物质的清单被精简到了8个。

 

更多变化

 

由EC环境总署提出的对RoHS和WEEE指令的其它修改建议在去年12月发布的新一轮建议书中作了陈述,旨在澄清指令的范围和定义。修改建议的细节可以到欧洲委员会网站ec.europa.eu/environment/waste/weee/index_en.htm上查阅。

 

其中一个变化涉及到新的豁免程序,包括为批准豁免物质引入新的社会经济学标准,以及申请人在提交申请前评估替代品的要求。另外一个修改是要求在RoHS范围内增加医疗设备和控制与监视仪器。建议还为明确和“如果必要”限制使用额外的危险物质制定了清晰的机制。

 

EC表示,它认识到修改RoHS指令以覆盖医疗设备及控制与监视仪器可能会增加制造成本,特别是小批量生产的产品。不过,EC说,给这些产品提供一段时间的豁免权将允许建议的豁免物质发生在正常的产品开发周期。

 

正在考虑之中的针对WEEE的一个最大变化是协调生产商的注册和报告义务,并协调欧盟范围内的经济问题(一些成员国已经使生产商在经济上完全对WEEE负责)。EC还想明确指令范围之外的产品。

 

此外,欧盟正在重新修订REACH,特别是在危及人类健康或环境的化学物质方面。位于芬兰赫尔辛基的欧洲化学品管理局(ECHA)可能要求特殊的认证才能使用这些受高度关注的物质(SVHC)。

 

ECHA最近宣布了首批SVHC,即所谓的候选SVHC清单,用于认证。这份清单包括15种物质,随着更多的物质被确定为SVHC,这份清单将不断得到更新。REACH有可能包含多达1500种SVHC。

 

REACH设计用于代替40多个现有指令,它由1000页法律文本和技术文字组成,因此REACH非常复杂,以至于EC最近表示,准备着手解决与其它EC环境法相互矛盾的一些问题,例如与REACH重叠的一些法规。

 

英国分销商Premier Farnell plc公司两大商务部门Newark和Farnell的法律与环境事务经理Gary Nevison认为,REACH由于有‘不同于RoHS的挑战’而显得‘难以置信的复杂’。

 

禁止和淘汰

 

使设计工程师的工作更加复杂的是,一些物质可能被淘汰。一些产品已经淡出市场,或用“不同”替代品替代。EC估计,目前进入欧盟的电子产品中至少有2%将要被淘汰。

 

现在还不清楚有多少物质会被REACH禁止。但如果你是一家制造商或分销商,并且你进口物质(化学品),或混合物质配方,或根据欧盟的定义组装产品(电子元器件、完工设备甚至封装),REACH都将影响你在欧洲的业务。

 

由于REACH不断地有更新版和其它变化,因此Nevison说对REACH的信息需求非常巨大。“我每天都要接到来自美国的20多个电话咨询。”他表示。

 

RoHS允许每个欧盟成员国根据一整套指导方针制定自己的规则,而REACH对所有欧盟成员国的影响都是均等的,甚至对全球整个电子和化学产业带来的影响程度都是相同的。

 

对设计师、特别是中小型企业来说,如果有什么好消息的话,那就是一些新的RoHS规则可能要到2012年才实施,这能给他们充足的时间考虑中国的RoHS和韩国的RoHS。

 

中国电子信息产品污染管理控制办法在2006年3月1日发布,在2007年3月1日强制执行。韩国的环境部将2008年1月1日设定为电子/电气产品及车辆的资源回收法令的生效日期。

 

虽然欧盟的RoHS范围目前只限定在8大种类的完成品和6种物质,但中国的RoHS覆盖了所有的电子信息产品。欧盟指令还有许多产品没有覆盖到,如雷达、医疗设备和测量仪器。

 

中国工信部期望逐步落实中国版RoHS中的规则和要求。标签规则已经在2007年强制实施,但一直预期的限制性物质目录生效还有很长时间。

 

总之,中国版RoHS实施责任落在制造商和进口清单上任何产品的进口商头上。对电子行业来说一个重大突破是,只有产品可以被一个成熟技术和一个合理价格替代时才会列到目录上,即使这些产品包含危险物质。

 

虽然韩国RoHS在某种程度上与欧盟RoHS和中国RoHS类似,但也有区别。例如,与中国RoHS不同,韩国不需要OEM贴上一致性标签。据提供产品生命期管理软件以帮助用户通过复杂的RoHS、REACH和其它法规审查的西门子公司介绍,在韩国RoHS旗下的所有制造商要做的是注册,并说明他们的产品符合法律规范。但西门子在一份报告中也指出,韩国RoHS的一些关键细节仍没有发布。

 

日本在许多问题上都领先于全球,而且日本公司一直在努力工作以符合欧盟的环境指令(图3)。印度也在抓紧制订自己的RoHS,虽然很少有关于它的危险物质指令信息。Newark&Farnell的Nevison表示,印度正处于压力之下,需要做类似于欧盟RoHS的事情,因此“印度在开发自己的RoHS方面有大量的工作要做。”

 

 

绿色设计之路并不平坦

 

另外一个欧盟指令,即能源使用产品(EuP),可能最终会对设计各种电子与电气产品的工程师带来最大的影响。

 

除了其它问题外,EuP要求设计师使用低功率、更高能效的元件和组件以及电源管理器件。产品设计师还必须停留在将要增加到指令中的产品目录顶部,因为他们需要被欧盟环境署持续审查。

 

在许多情况下,小的增量型修改也许不足以满足一致性要求。最近,欧盟内阁决定实施EuP指令和能量标签法。

 

美国RoHS立法?

 

美国会采取立法程序制订非常接近欧盟RoHS或REACH的法规吗?不太可能,至少在可预见的未来,据大多数跟踪全球环境问题的分析师们分析。

 

也许美国国会最接近RoHS的行动是更新已经有32年历史的国家有毒物质控制法案(TSCA)。EPA的化学评估和管理计划最近宣布,它将更新工业化学品的TSCA目录,以便更准确地反映目前生产和进口的化学品。

 

环境保护基金(EDF)也在敦促国会更新TSCA,并且要求公司主动排除产品中的有毒化学物质,开发安全的替代品。“对这些化学品的详细审查只有继续深入下去,因此化学品公司应该支持这方面的工作,使有十多年历史的美国化学品政策现代化,而这些政策已经使化学品免于必要的测试和适当的控制。”EDF高级科学家Richard A.Dension表示。

 

随着时间的推移,大多数电子垃圾(包括再回收)规则将继续得到局部、整个地区和国家级的采纳,很少有例外。例如去年11月,Basel Action Network公司宣布将为北美地区电子垃圾的再利用者(称为e-Stewards组织)开发新的再回收认证程序。

 

该组织将由Electronics TakeBack Coalition和32个电子产品再回收者共同发起。今年计划全面启动ANSI-ASQ国家认可委员会认证程序,到2010年通过第三方审计。

 

站在更宽和更高的政治角度看,美国众议院的能源与商业委员会以及在环境、有害材料、失察与调查方面的子委员会已经着手对环境保护署(EPA)的电子垃圾出口法规实施与强制执行进行调查。调查顺着委员会和子委员会主席最关心的事进行,即大多数出口的电子垃圾没有得到有效控制,并且管理CRT出口的规则没有被正确执行。

 

美国参议院法案(S.906)的水银出口禁令(MEB)是电子垃圾环境保护主义者取得的一个小小胜利,它阻止公司将含有汞的垃圾(大多数的电子垃圾)输送到发展中国家去。这个禁令被美国参议院投票正式立法,并在2008年10月18日得到了前任美国总统乔治布什的签署令。它补充了有毒物质控制法案,禁止从美国出口呈自然态的水银(纯汞)。现任总统奥巴马在他还是参议院成员时就提出了这项法案。

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