最近、山東アルバ機械有限公司（以下「アルバ機械」）の工場で、同社が独自に研究開発、設計、製造した廃冷蔵庫解体ライン全体の全工程試験運転が無事に完了した。第三者権威試験機関による検証により、生産ラインのすべてのシステムは安定して稼働しており、従来の設備と比べて解体効率が300%高く、材料分離純度が99.2%に達し、有害物質の無害処理率は100%です。すべてのパフォーマンス指標は業界標準を上回り、「安全性、効率性、環境保護、精度」という事前に設定された目標を満たしています。
この解体ラインの試験稼働の成功は、中国が廃家電の資源利用の中核機器の分野で国際的な技術的障壁を突破し、研究開発、製造、システム統合をカバーする独立した全産業チェーンシステムを確立し、「デュアルカーボン」目標の下でグリーン循環経済に機器サポートを提供したことを示している。現在、生産ラインは納品前の試運転と梱包を完了しており、青島港から出荷され、間もなく廃冷蔵庫の再資源化が実用化される予定である。
I. 業界の背景: 廃冷蔵庫処理の需要が急務、Alva は設備更新を進める
(1) 増加する廃冷蔵庫の生産量と顕著な処分需要
中国住民の生活水準の継続的な向上と消費のアップグレードの加速により、家電業界は前例のない買い替えのピークを迎えています。家庭に欠かせない耐久消費財である冷蔵庫の耐用年数は通常 10 ～ 15 年です。中国家電協会が発表した「2024年中国家電リサイクル産業発展報告」によると、中国の廃冷蔵庫の生産量は2023年に2,800万台に達し、この数字は2025年までに3,500万台を超え、年平均成長率は12％を超えると予想されている。
廃冷蔵庫を不適切に処分すると、環境に悪影響を及ぼす可能性があります。キャビネット内のポリウレタンフォームにはフロンなどのオゾン層破壊物質が含まれており、直接埋立または焼却すると大気や土壌を汚染します。内タンクやコンプレッサー内の重金属や回路内の有害物質が環境中に浸透し、生態系や人の健康に影響を与えます。一方、廃冷蔵庫には再生資源が多く含まれており、鉄鋼が約55％、プラスチックが約30％、銅やアルミニウムなどの非鉄金属が約8％となっています。廃冷蔵庫10,000台あたり約1,200トンの資源をリサイクルできます。これは、鉄鉱石の採掘量を3,000トン削減し、石油を800トン節約することに相当し、大きな資源利用価値を示します。
中国の廃冷蔵庫解体業界は長年、設備の遅れ、効率の低さ、リサイクルの不完全さなどの問題に悩まされてきた。従来の手動解体モードは、高い労働集約、劣悪な作業環境、高い安全リスク、低い材料分離精度（資源回収率60％未満）、二次汚染を引き起こす可能性のある有害物質の処理が標準以下であるという特徴があります。
(2) 政策誘導と市場需要の促進による設備更新
グリーン開発は中国の経済社会発展の重要な方向性です。循環経済の不可欠な部分として、廃家電のリサイクルと利用は政策支援を受けています。 「第14次循環経済発展5か年計画」では、「廃家電リサイクル・利用システムの構築」を重点課題として明記し、「解体・処理能力の向上、解体設備のインテリジェント化・グリーン化の推進」を掲げている。 「廃家電リサイクル・利用システムの構築加速に関する指導意見」では、2025年までに基幹設備の単独利用率が80％を超え、総合資源利用率が95％に達するインテリジェント解体実証プロジェクトを多数構築することが求められている。
政策は業界の発展の方向性を示しているが、中国の高級廃家電解体装置は長い間ドイツと日本からの輸入に依存してきた。設備の見積価格は8,000万元以上と高く、アフターサービスの対応が遅れ、交換部品のコストが高いため、業界の大規模な発展が制限されている。
中国の破砕機械業界の大手企業として、Alva Machinery は独立したハイエンド解体装置の研究開発の任務を引き受けています。同社会長のアレン・ワン氏は、「廃家電リサイクルは環境と資源の安全保障に関わる産業である。アルバはその技術蓄積を基に、国内のニーズを満たす解体設備を開発し、資源回収効率を向上させていきたい」と述べた。
(3) Alva の技術基盤とプロジェクトのレイアウト
アルバマシナリーは2003年に設立され、破砕選別装置や固形廃棄物処理装置の研究開発・製造に注力しており、廃棄物リサイクル分野において十分な技術蓄積を有しております。
2018年、アルバマシナリーは廃家電リサイクル業界の潜在力に気づき、関連機器の研究開発の準備を開始し、業界調査を行うための特別チームを設立し、「廃冷蔵庫解体ライン全体」の研究開発プロジェクトを正式に開始し、中核戦略プロジェクトに挙げた。
プロジェクトを確実に推進するために、同社は「産学研究応用」モデルを採用し、中国科学院プロセス工学研究所および青島大学機械工学院と協力して、材料の特定、精密な分離、環境保護処理などの重要な技術的困難に共同で取り組んだ。同時に、国内の大手廃家電リサイクル企業と協力して研究開発の成果をパイロット生産に投入し、完成した。 「研究開発-テスト-最適化」の閉ループ。
II.技術的ブレークスルー：主要な困難を克服し、独立した装置システムを確立
(1) 主要な技術的問題点と解決策
廃冷蔵庫は金属、プラスチック、発泡体、冷媒などの複数の材料を含む複雑な構造をしており、ブランドやモデルの違いも大きく、生産ラインの研究開発に課題をもたらしています。 Alva の研究開発チームは 5 つの主要な技術的問題を解決する必要がありました。まず、異なる仕様の冷蔵庫の自動供給と位置決めを実現することです。 2 つ目は、スチールやプラスチックなどの材料の分離純度を向上させることです。第三に、フロンを効率的にリサイクルして無害な処理を実現します。第四に、インテリジェントな制御により全体的な解体効率を向上させます。 5番目に、グリーンオペレーションを達成するために機器のエネルギー消費を削減します。
3 年間の研究を経て、研究開発チームは上記の問題に対する解決策を作成しました。自動送りリンクには「アダプティブクランピング＋インテリジェントポジショニングシステム」を採用。高精細な視覚認識と多自由度のロボットアームにより、サイズや重量の異なる冷蔵庫の自動掴み、反転、位置決めを実現し、位置決め精度±5mm、手動供給（1時間あたり15台）を上回る60台/時間の供給効率を実現します。
材料分離リンクでは��多段粉砕＋インテリジェント選別」技術を開発。 「低速剪断破砕機」は、冷蔵庫の最初の解体に使用され、キャビネットとコンプレッサーを分離します。次に「高周波振動ふるい」で鉄スクラップを選別し、「渦電流選別機」で銅やアルミニウムなどの非鉄金属を選別します。プラスチックと発泡体の混合物は「空気分離 + 赤外線スペクトル認識」技術によって分類されます。独自に開発した「インテリジェント認識アルゴリズム」は機械学習により99.5％の素材認識精度を実現。
フロン回収に関しては、アルバが独自に開発した「低温凝縮＋真空吸引」システムを採用し、精密な温度・圧力制御により回収率を99.8％まで高め、浄化・再利用を実現しました。このシステムには漏れ監視装置が装備されており、タイムリーに緊急処理を開始して環境の安全性を確保できます。
インテリジェント制御は「中央制御システム + 分散実行ユニット」のアーキテクチャを採用し、産業用インターネットを介したリアルタイムのデータ対話と機器の協調制御を実現します。オペレータは集中制御端末を通じて起動停止、パラメータ調整、故障診断などの操作を完了でき、システムは供給量に応じて動作速度を自動的に調整します。遠隔操作・保守機能により、装置のリアルタイム監視や障害トラブルシューティングを実現し、運用・保守コストを削減します。
省エネ設計では、高効率モーターや周波数変換制御などの技術を採用し、生産ラインのエネルギー消費原単位を冷凍機1台当たり1.2kWhと、輸入機器に比べて40％削減しました。設備には集塵装置と騒音制御装置が装備されており、作業現場の粉塵濃度は10mg/m⊃3未満です。騒音は75デシベル未満で、国の環境保護基準を満たしています。
(2) 生産ラインのコア構成とパフォーマンス指標
3年間の研究開発と最適化を経て、Alvaは「自動供給システム、精密解体システム、インテリジェント選別システム、環境保護処理システム、中央制御システム」で構成される廃冷蔵庫解体ラインを形成しました。生産ラインは長さ45メートル、幅10メートル、面積450平方メートルで、1時間あたり60ユニット、1日あたり1,000ユニットの処理能力があり、これは従来の手動ラインの5倍以上です。その主なパフォーマンス機能は次のとおりです。
1. 高度な自動化。従来の手動ラインでは 20 ～ 30 人が必要ですが、生産ライン全体で必要なオペレーターは 3 人だけです。自動操作により、労働力と安全上のリスクが軽減され、作業員が危険物質に直接接触することが回避されます。
2. 分離純度が高く、資源利用率が高い。鉄鋼の分離純度は99.5%、銅とアルミニウムは99.0%、プラスチックは98.8%で、総合資源利用率は95%を超え、従来の方法より35ポイント向上しました。 1 日の処理能力 1,000 台に基づいて計算すると、毎日 660 トンの鉄鋼、360 トンのプラスチック、96 トンの銅とアルミニウムがリサイクルでき、年間にかなりの直接的な経済効果がもたらされます。
3. 環境保護コンプライアンス。フロン回収率は99.8％、集塵率は99.9％です。すべての排出指標は「廃家電の解体及び処理に関する環境保護技術仕様書」の要件を満たしており、無害かつ資源ベースの処理を実現しています。
4. 便利な操作とメンテナンス。中央制御システムはデータ収集・分析・早期警報機能を備えており、設備の稼働状況や処理量、エネルギー消費量などをリアルタイムに監視し、レポートを作成することができます。リモート操作とメンテナンスにより、平均障害解決時間が 2 時間以内に短縮され、装置全体の効率が 90% を超えます。
5. 明らかなコスト上の利点。製造コストは輸入機器に比べて50％以上削減され、販売価格は輸入機器の40％となります。アフターサービスとスペアパーツの供給がより便利になり、お客様の総合的な運営コストを30％以上削減できます。
Ⅲ．テスト実行プロセス: 機器の可用性を確認するための全プロセス検証
(1) 試運転の準備
試運転を円滑に進めるため、Alva は研究開発、生産、技術サービス部門で構成される特別ワーキンググループを設置し、試運転計画と緊急計画を策定しました。テスト実行の前に、作業グループは生産ラインの包括的な検査と試運転を完了し、2 つの潜在的な危険性を特定し、1 つの最適化と改善を完了しました。
試験運用には、協力リサイクル企業からハイアール、美的、格力、シーメンスなどのブランドの廃冷蔵庫計 10 台が提供され、片ドア、両開き、三ドア、サイドバイサイドドアのモデルが使用され、実際の生産条件をシミュレートしました。
Alva Machineryのゼネラルマネージャー、アレン・ワン氏は試運転開始式典で次のように述べた。「試運転は機器の性能と会社のサービス能力をテストするものです。当社は基準に従って試験を完了し、認定された機器を確実に顧客に提供します。」
(2) 試運転の経緯と結果
廃冷蔵庫がフォークリフトで投入口まで搬送された後、自動投入システムのロボットアームが人の手を介さずに掴み、置き、位置決めを完了し、位置決め時間は1台あたり5秒です。
解体リンクでは、低速剪断破砕機が冷蔵庫キャビネットをコンプレッサーから分離します。 「低速・高トルク」設計を採用し、粉塵や騒音を抑え、材料の過度な粉砕を防ぎます。分離されたコンプレッサーは専用の処理装置に送られ、高温加熱と真空吸引により冷媒と潤滑油が�a収され、シェルが破砕されて内部の銅コイルとスチール部品が分離されます。
冷蔵庫のキャビネットは多段階の選別システムに入ります。高周波振動スクリーンで粒の大きな鋼スクラップが分離され、磁気選別機で精製されて純度 99.8% の廃鋼が得られます。プラスチックと発泡体の混合物は空気分離によって分離され、発泡体はフロン回収システムに送られます。プラスチックは赤外線分光選別機でABS、PP、PSなどに分別され、エアジェット装置で対応する回収箱に送られます。
中央制御室のオペレーターは、インテリジェント端末を通じて生産ラインの稼働状況を監視し、装置パラメータ、処理量、エネルギー消費量などのデータをリアルタイムに確認します。オペレーターは「制御システムが自動で運転状態を調整し、異常時には警報を発して対処を促すため、操作の難易度は低い」と紹介した。
1 時間以内に、最初のバッチ 6 台の廃棄冷蔵庫が完全に解体されました。現場でのサンプリング検査の結果、廃鋼の純度は99.5%、銅とアルミニウムは99.0%、ABS樹脂は98.9%で、期待通りでした。
(3) 問題解決と出荷準備
テスト稼働後、Alva は生産ラインの梱包と出荷の準備を開始し、機器の防錆と密閉梱包を完了し、技術文書と脆弱な部品を準備し、機器に同行する技術チームを手配しました。生産ラインは青島港から出荷され、顧客の工場に到着後稼働する予定。
IV.業界の価値: 機器の独立性と産業のアップグレードの促進
(1) 設備の独立性向上
この生産ラインはコア技術と設備の独立管理を実現し、中国の高級廃家電解体設備が輸入に依存している状況を変える。そのコストパフォーマンスの優位性は国内企業に代替手段を提供し、業界における中核機器の独立比率が 20% 未満から 80% 以上に増加すると予想されます。
中国環境保護産業協会会長の郭成章氏は、「この成果は中国の環境保護機器の自主革新における重要な進歩であり、上流と下流の産業チェーンの発展を促進し、業界の国際競争力を強化するだろう」と述べた。
現在、国内の多数の大手廃家電リサイクル企業がアルバと調達意向協定を締結しており、ロシア、インド、ブラジルなど「一帯一路」沿線諸国の企業も協力の意向を表明している。
(2) リサイクル産業の大規模発展の促進
従来の手作業による解体は効率が低いため、大規模な作業を実現することが困難であり、業界の発展を制限しています。 Alvaの生産ラインは1日あたり1,000台、年間処理能力が30万台で、従来の手動ラインの5倍であり、中国の廃棄物冷蔵庫の処理能力を大幅に向上させることができる。
この生産ラインの推進により、「大量回収・賢明な解体・高価値利用」を特徴としたリサイクルシステムの構築が可能となります。大規模な解体は処理単価を削減し、社会資本投資を呼び込むことができます。高純度の分離により資源利用価値が向上し、鉄鋼やプラスチック産業に原料を提供できます。
年間処理能力50万台のリサイクル企業を例にとると、この生産ラインの導入後、年間27万5,000トンの廃鉄、15万トンのプラスチック、4万トンの銅とアルミニウムをリサイクルできるようになります。従来のモードと比較して、追加で 115,000 トンの資源を回収でき、環境汚染とガバナンスコストを削減しながら経済的利益を大幅に向上させることができます。
(3) 「デュアルカーボン」目標の達成を支援
廃家電リサイクルは循環経済の重要な部分であり、二酸化炭素排出量を削減できます。効率的な資源回収と省エネ設計を通じて、Alva の生産ラインは「デュアル カーボン」目標をサポートします。
計算によると、この生産ラインで処理される廃棄物冷蔵庫 1 台あたりの二酸化炭素排出量は 0.8 トン削減できます。年間処理能力30万台の単一生産ラインでは二酸化炭素排出量を24万トン削減でき、これは667ヘクタールの植林に相当する。省エネ設計により、約 547,500 kWh の電力を節約し、年間 164 トンの石炭消費量を削減できます。
強力な温室効果ガスであるフロンの回収・利用は、地球温暖化防止にとって非常に重要です。フロン回収率は99.8％で、1つの生産ラインで年間約1.5トンのフロンを回収でき、これは温室効果ガス排出量を15,000トン削減することに相当します。
Alva Machineryのアレン・ワン会長は、「グリーン開発は会社の発展にとって重要な方向性である。当社は『デュアルカーボン』目標の達成と循環経済の発展を支援するために、環境保護機器の研究開発への投資を継続する」と述べた。
V. 開発計画：製品と市場の拡大による産業エコシステムの構築
(1) 製品システムの改善
アルバは、冷蔵庫の解体ラインをベースに、エアコン、洗濯機、テレビなど他の廃家電の解体装置の研究開発を推進し、2025年までに主要な廃家電カテゴリーをカバーする製品をシリーズ化する予定です。
同時に同社は、人工知能、ビッグデータ、5G技術を統合して「デジタルツイン解体システム」を開発し、設備の稼働効率と資源回収率を最適化する。今後3年間で研究開発資金に5億元を投資し、材料識別や精密選別などの主要技術に取り組む計画だ。
(2) 国際市場の拡大
アルバは国内市場を強化する一方で、「一帯一路」構想に基づいて海外事業を展開し、東南アジアとアフリカに事務所を設立し、地元のリサイクル企業や環境保護機関と協力を行ってきた。同社は、自社製品の国際的な認知度を高めるため、国際的な環境保護機器規格の策定に参加する。
現在、アルバはインドのリサイクル企業と協力する意向に達しており、関連事項が進行中である。ブラジルやロシアの企業との提携も交渉中で、海外市場は同社の新たな成長ポイントとなる。
(3) 共同開発エコシステムの構築
Alvaは、解体設備を中核として「研究開発-製造-リサイクル-利用」の産業エコシステムを構築し、リサイクル企業、素材加工企業、環境保護機関との緊密な協力を実施して、上流と下流の連携による産業クラスターを形成し、廃家電の産業チェーン全体の閉ループ運営を実現し、産業効率を向上させます。
同社は廃家電リサイクルに関する技術研修を実施し、業界基準の向上に参加し、業界の標準化発展を推進する。 5年以内に技術成果と設備供給を通じて、国内の多くのリサイクル企業がインテリジェントなアップグレードを実現できるよう支援する予定だ。
結論
3 年間の研究開発を経て、Alva Machinery は廃冷蔵庫解体ラインの独自の革新と試運転を完了し、この分野の中核機器の現地化における画期的な成果を達成しました。この今後の生産ラインは、中国の環境保護機器製造産業の自主発展の成果であり、廃家電リサイクル産業の技術高度化を促進することになる。
「デュアルカーボン」目標と循環経済政策により、廃家電リサイクル業界は幅広い発展の見通しを持っています。 Alva に代表される機器製造企業は、今後も技術革新に注力し、機器の性能を向上させ、グリーン開発と世界的な循環経済へのサポートを提供していきます。
この生産ラインが顧客先で安定稼働し、中国の廃家電リサイクル産業の大規模かつインテリジェントな発展に貢献することが期待される。
