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              干貨丨純電動汽車與燃油汽車動力系統 誰更節能?
              發布時間:2017-04-20 15:59:22| 瀏覽次數:

              新聞來自:《蓋世汽車資訊》(新浪汽車)


              電動汽車的使用不僅降低了對石油能源的消耗,同時減少了環境排放,但這只是針對汽車的使用階段而言,而未從全生命周期的視角去定量分析其對資源和環境造成的總體影響,因此,在目前環境和技術背景下的純電動汽車是否真正節能減排,值得社會關注。

              1. LCA的定義和意義

              SETA(國際環境毒理學會與化學學會)將生命周期評價(LCA:Life Cycle Assessment)定義為:“生命周期評價是一種對產品、生產工藝以及活動對環境的壓力進行評價的客觀過程。

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              它是通過對能量和物質利用以及由此造成的環境廢物排放進行辨識和量化來進行的,其目的在于評估能量和物質利用以及廢物排放對環境的影響,尋求改善環境影響的機會。

              這種評價貫穿于產品、工藝和活動的整個生命周期,包括原材料提取與加工,產品制造、運輸及售、產品的使用、再利用及維護,廢物循環及終廢物棄置。

              生命周期評價

              1。 有助于企業在產品開發中選擇有利于環境的綠色工藝;

              2。 有助于企業實施生態效益計劃,促進企業可持續發展;

              3。 能夠幫助企業有步驟、有計劃地實施清潔生產;

              4。 可以成為政府部門制定環境政策和建立環境產品標準的依據;

              5。 優化政府的能源、運輸和廢物管理方案;

              6。 可以對市場營進行引導、指導“綠色營銷”和“綠色消費”。

              2. LCA分析方法及流程

              具體工作內容如下:

              對生命周期評價方法框架、特點及評價工具進行詳細闡述:

              選取研究對象,通過研究目的與范圍的確定、清單分析及影響評價建立了其生命周期評價模型;

              在評價模型的基礎上,通過實地調研、專家走訪等形式,搜集獲取關于兩款動力系統從原材料獲取到最終廢棄處置各階段所需要的數據,進行清單分析,然后運用Gabi軟件對兩款動力系統進行建模;

              運用CML及其修正方法,通過影響分類、特征化、歸一化及加權對礦產資澹耗竭、化石能源耗竭及環境排放潛能進行影響評價對比;

              在評價結果的基礎上對兩款動力系統進行資源環境對比分析,并通過深入分析(敏感性、電能結構等)對主要環境影響關鍵因素進行識別,有針對性的提出降低其潛在環境影響的建議措施。

              3.評價對象簡介

              國內某自主品牌燃油SUV汽車;

              在上述燃油汽車基礎上改裝而成的純電動汽車:

              其基本結構如下圖所示:

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              其傳動系統主要由離合器、減速器、傳動軸、主減速器、差速器及傳動半軸等組成,與普通燃油汽車相比最大區別在于少了一個變速器,而多了一個減速器。

              4. 評價結果與分析

              礦產資源耗竭對比

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              兩者礦產資源消耗均主要發生在原材料獲取階段,且由于純電動汽車動力系統相比燃油汽車動力系統其結構更復雜、質量更大以及磷酸鐵鋰電池回收技術的不成熟,純電動汽車的礦產資源消耗值大于后者的動力系統。

              化石能源耗竭對比

              ,純電動汽車,燃油汽車,汽車節能

              按照修正模型計算出的電動汽車動力系統的能源消耗值遠大于燃油汽車動力系統,且消耗主要發生在原材料獲取階段和使用階段。

              環境影響負荷

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              生命周期各階段的綜合環境影響對比值

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              全生命周期的各種環境類型綜合值對比

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              兩款動力系統資源環境影響對比值

              顯然,除化石能源耗竭外,純電動汽車動力系統礦產資源耗竭及環境影響負荷均大于燃油汽車動力系統。詳細分析情況如下:

              電動汽車動力系統全生命周期各單項環境影響指數排序為GWP > > POCP> EP> ODP,且環境影響主要發生在使用階段,其次是生產制造階段,其對環境影響的貢獻值分別為66.3%和29.2%。

              燃油汽車動力系統全生命周期各單項環境影響指數排序為GWP > AP > POCP > EP> ODP,使用階段的能耗及原材料獲取階段的材料使用是造成環境負擔的最大因素。

              純電動汽車動力系統環境影響負荷比燃油汽車動力系統高162.5‰,以酸化潛值及全球變暖為例,前者就比后者多排放了46.6kg S02當量和7710kg C02當量。

              兩者動力系統回收階段的綜合環境影響量化值分別為-6.88E-12和-1.82E-12,表明回收階段均得到了正效益,電動汽車動力系統回收的環境影響正效益比燃油汽車動力系統的略小。

              敏感性分析:

              基于敏感性因素變化的環境影響分析

              ,純電動汽車,燃油汽車,汽車節能

              基于敏感性因素變化的環境影響分析圖

              綜上可知,電動汽車動力系統生產制造能耗、百公里耗電量及電池充電效率三種敏感因素對影響指標的敏感因子分別為0.26、0.66和-0.75,其中電池充電效率為負值,代表其與綜合環境影響呈負相關。通過分析可知,電池充電效率對環境影響最為敏感,其次是百公里耗電量,生產制造階段的能耗對評價結果的影響則相對較小。

              與其相比,生產制造能耗的敏感度因子相對較小,說明該數據的不確定性對評價結果影響較低。

              5 .總結

              綜合以上系統分析,在我國目前能源結構及總體技術水平基礎上,純電動汽車在礦產資源、能源消耗、綜合排放對環境的影響較傳統內燃機汽車相關指標都存在不同程度的差距。

              但是在我國未來電能結構的改善,汽車及零部件的回收利用機制的建立,以及車用動力電池、輕量化、動力系統等技術的升級的趨勢下,未來純電動汽車的節能減排潛力依然非常樂觀。

               
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