“负责任供应链”项目

铝术:我们产品开创一种再生合金

2021 年 1 月
图片:使用再生材料制作 Pixel 外壳的各个阶段

检查 Google Pixel 5 手机的外壳,您会发现那正是您所期望的。机身时尚且结实耐用。这款手机与其他 Google Pixel 一样可靠,而且它可以专业地捕获 5G 信号。简而言之,它的外观、手感和功能跟 Google 手机别无二致。

不过,Google Pixel 5 有一个至关重要的区别:后壳内的铝材是用 100% 再生材料制成的。这不仅无需在外壳中使用原生铝,减少浪费,而且与使用原生铝相比,制造外壳所产生的碳足迹减少了 35%。

事实上,手机的性能没有降低,这是对由 Google 设计工程师、环境工程师和业务策略顾问组成的团队的肯定,他们成功引领了向运用新材料的转型。

在这个过程中,他们在不影响性能的前提下,为 Google 创立了关于新型再生金属和供应链的做法。他们也帮助我们在实现“到 2022 年对所有 Made by Google 产品使用再生材料”这一承诺方面迈出了一大步。

这一承诺是我们努力加快向循环经济转型的一部分,在循环经济中,企业可以通过最大限度地重复使用有限的资源来创造价值。除了创造积极的社会和环境影响以外,据估计,到 2030 年,向循环经济转型可产生 4.5 万亿美元的新经济产出。1我们相信,我们首先要通过开展再生铝项目之类的工作来打造循环利用程度更高的 Google 产品

重塑我们的铝供应链关系

“在寻找方法减轻 Pixel 5 对环境的影响时,我们首先对旧版 Pixel 3 进行了生命周期评估。”Google 消费类硬件团队的环境足迹主管 Julie Rapoport 说道,“我们发现,产生碳足迹的最大因素是铝制外壳。而其中很大一部分来自于用开采的铝土矿制造铝所需的电力。”

相比之下,生产再生铝所需的能源要少得多。为了方便进行碳足迹核算,再生材料的影响在产品进入再循环之前不计入其碳足迹。“将矿石冶炼为金属确实要花费很多能源。”Rapoport 说道,“熔化现有的金属并将其变成不同形状的能耗要少得多。”

我们在确定使用再生铝后,下一步就是要找到可行的供应商。这可不像听起来那么简单。在许多电子产品供应链中,材料供应商和产品制造商之间存在着差距。

“对于这个计划,我们必须走到供应链的上游,去找向我们供应铝材的源头,然后就他们以前从未进行过的新型交易展开协商。”负责管理 Google 全球战略合作伙伴关系和关系网的 David Tognotti 解释道。

现在,我们与多家再生铝供应商签订了合约,他们的产能加起来足以满足我们当前和未来的需求。

制定全新的再生合金规格

“在确定供应能够满足我们的需求后,我们必须证明再生铝能够在材料层面、部件层面和系统层面正常发挥作用。”Rapoport 说道。

这些细节的敲定需要其他 Google 团队加入进来。

我们就需要满足哪些要求才能放心使用再生铝这一问题,询问了工程师、产品设计师、项目经理、可持续发展负责人和其他利益相关方。然后,我们编制了一份有关该材料的技术、环境、操作和业务要求清单。

Google 的冶金工程师 Jinsoo Kim 解决了化学方面的问题。他的团队研究了不同再生铝合金的化学成分和等级,同时寻找合金元素的最佳组合,以满足我们的性能标准,而不会在制造过程中出现性能降级问题。

Kim 为 Pixel 5 等项目制定了全新的 100% 再生铝规格。该规格详细说明了我们使用的再生铝中必须存在的不同合金元素和数量,以及它需要具备的技术性能。Pixel 5 所用的规格是 Google 产品组合中六个全新的 100% 再生合金规格之一。

图片:由我们的新型 100% 再生合金制成的 Google Pixel 5 设备
在 Pixel 5 中首次亮相的新型 100% 再生合金具有与原生铝相同的强度、机械加工性、可靠性和美学性能。

然后,我们对再生材料进行了广泛的测试和验证,以确保其在功能方面与原生铝无异。

从 2021 年开始,我们的材料供应商有义务将我们的再生铝提供给整个消费类电子产品行业,这样,他们也可以自行选择是否开始在自己的产品中使用 100% 再生铝。“尽力普渡众生是 Google 的一个核心原则。”Jon Godston 说道,他是一位工程经理,致力于打造使用再生材料的 Google 产品组合。

最后,我们需要证明。

“当工厂不在你的视线范围内时,总有一些事情是你不知道的。”Tognotti 说道,“我们必须确保获得的材料是供应商向我们承诺的。”

我们与第三方认证机构 UL Environment 合作,对铝的再生流程进行验证,并在整个供应链中建立了监管链。“这个过程要无懈可击,这一点至关重要。”Godston 说道,“我们审核了整条监管链,从铝供应商到零部件制造商,再到最终产品。”

铝供应商会在每个再生铝锭或铝条上盖上实物印章,以确认其合法性。

此后,我们与零部件制造商达成了条款,旨在为我们的产品购买这些新型合金。“现在对我们而言,这是一个更为复杂的过程。”Godston 说道,“根据合约,我们的材料供应商和零部件制造商现在都有义务遵守我们的材料规格以及零部件图中的一切其他要求。我们对这些关系的影响更大了。”

图片:Google Pixel 5 设备的背面
通过在后壳中使用 100% 再生铝,我们将制造外壳所产生的碳足迹减少了 35%。

后续步骤呢?

虽然 Pixel 5 是我们目前使用 100% 再生铝的产品中最引人注目的那一款,但后续还会有更多的产品使用这种材料。“无论我们在产品的哪个位置使用了铝制品,我们都会努力用 100% 再生版本换掉它。”Godston 说道,“这一工作目前正在几个产品类别中执行。”

新的再生规格对这一流程至关重要。“我们希望能让 Google 产品设计师选择碳足迹更低、更环保的材料。”Rapoport 说道,“为此,我们要向他们提供几个工具,让他们考虑使用具备相同强度、机械加工性、可靠性和美学性能的再生铝零部件。”

对于团队而言,结果是令人满意的。而这个过程本身也很有意义,它向我们展示了当我们挑战极限以及相互推动时可能发挥的潜能。

“这是我们所有人第一次携手合作。”Tognotti 说道,“我们组建了一支很棒的团队,希望以后还可以开展更多诸如此类的项目。”

1 Peter Lacy 和 Jakob Rutqvist,《变废为宝:创造循环经济优势》(Waste to Wealth: The Circular Economy Advantage),2015 年。