电动汽车的使用不仅减少了石油能源的消耗,还减少了环境排放。但这只是针对车辆的使用阶段,并没有从全生命周期的角度定量分析对资源和环境的整体影响。因此,在当前的环境和技术背景下,纯电动汽车是否真的能够节能减排,值得社会关注。

1.1的定义和意义。[军]LandingCraft

SETA(国际环境毒理学和化学学会)将LCA(生命周期评价)定义为:“生命周期评价是评价产品、生产过程和活动对环境的压力的客观过程。

它是通过识别和量化能源和材料的利用以及由此造成的环境废物排放来实现的。其目的是评估能源和材料利用以及废物排放对环境的影响,并寻求改善环境影响的机会。

这种评价贯穿于产品、工艺和活动的整个生命周期,包括原材料提取和加工、产品制造、运输和销售、产品使用、再利用和维护、废物回收和最终废物处置。

生命周期评估:

1)有助于企业在产品开发中选择环境友好的绿色工艺;

2)有助于企业实施生态效益计划,促进企业可持续发展;

3)能帮助企业有步骤、有计划地实施清洁生产;

4)可以作为政府部门制定环境政策、建立环境产品标准的依据;

5)优化政府能源、交通和垃圾管理计划;

6)可以引导营销阵营,引导“绿色营销”“绿色消费”。

2.生命周期评价分析方法和流程

具体工作内容如下:

阐述生命周期评价方法的框架、特点和评价工具;

选择研究对象,通过研究目的和范围的确定、清单分析和影响评价,建立其生命周期评价模型;

在评估模型的基础上,通过实地考察、专家走访等形式,收集获取两个电力系统从原材料获取到最终处置所需的数据,进行库存分析,然后使用Gabi软件对两个电力系统进行建模;

利用CML及其修订方法,通过影响分类、表征、归一化和加权,对矿产资源枯竭、化石能源枯竭和环境排放潜力进行影响评价和比较;

在评价结果的基础上,对两个电力系统的资源环境进行对比分析,通过深入分析(敏感性、电力结构等)识别出重大环境影响的关键因素。),并有针对性地提出减少其潜在环境影响的建议和措施。

3.评估对象简介

一款国产自主品牌燃油SUV车

在上述燃油车基础上改进的纯电动汽车。

其基本结构如下图所示:

其传动系统主要由离合器、减速器、传动轴、主减速器、差速器和传动半轴等组成。与普通燃油车相比,最大的区别就是少了一个变速箱,多了一个减速器。

4.评估结果和分析

矿产资源耗竭对比

两者的矿产资源消耗主要发生在获取原材料阶段,纯电动汽车由于结构比燃油车更复杂、质量更大,以及磷酸铁锂电池回收技术不成熟,其矿产资源消耗价值大于后者。

化石能源耗竭对比

根据修正后的模型,电动汽车动力系统的能耗值远大于燃油汽车动力系统,消耗主要发生在原材料获取阶段和使用阶段。

环境影响负荷

生命周期各阶段对比较价值的综合环境影响

不同环境类型全生命周期综合价值的比较

资源和环境两个动力系统影响比较价值。

显然,除化石能源枯竭外,纯电动汽车动力系统的矿产资源枯竭和环境影响负荷均大于燃油汽车动力系统。详细分析如下:

电动汽车动力系统全生命周期单一环境影响指数排名为GWP >:>;POCP。欧洲石油公司。ODP,环境影响主要发生在使用阶段,其次是制造阶段,其对环境影响的贡献值分别为66.3%和29.2%。

燃料动力系统全生命周期单个环境影响指数排名为GWP >:AP >;POCP。欧洲石油公司。ODP、使用阶段的能耗、原材料获取阶段的材料使用是造成环境负担的最大因素。

纯电动汽车动力系统的环境影响负荷比燃油汽车动力系统高162.5‰。以酸化潜力和全球变暖为例,前者比后者多排放46.6千克S02当量和7710千克CO2当量。

两种动力系统在回收阶段的量化综合环境影响值分别为-6.88E-12和-1.82E-12,说明回收阶段获得了正效益,电动汽车动力系统的正环境影响效益略小于燃油汽车动力系统。

5.敏感性分析:

基于敏感因素变化的环境影响分析

基于敏感因素变化的环境影响分析图

综上所述,电动汽车动力系统制造能耗、百公里电耗和电池充电效率三个敏感因素对影响指标的敏感因子分别为0.26、0.66和-0.75,其中电池充电效率为负,意味着与综合环境影响负相关。通过分析可以看出,电池充电效率对环境影响最为敏感,其次是每百公里耗电量,制造阶段的能耗对评价结果影响相对较小。

与此相比,制造能耗的敏感因子相对较小,说明该数据的不确定性对评价结果的影响较小。

总结

基于以上系统分析,在我国目前能源结构和整体技术水平的基础上,纯电动汽车在矿产资源、能源消耗和综合排放等方面对环境的影响有别于传统内燃机。但随着未来中国电能结构的改善,汽车及零部件回收机制的建立,以及汽车动力电池、轻量化、动力系统等技术的升级趋势,未来纯电动汽车的节能减排潜力仍十分乐观。